Bolta loma zaļajās tehnoloģijās? 

Kad dzirdat zaļās tehnoloģijas, jūs droši vien domājat par saules paneļiem, vēja turbīnām vai EV akumulatoriem. Stiprinājumi? Ne tik daudz. Tā ir parastā aklā zona. Patiesībā pazemīgā skrūve ir kritiska un bieži vien nepietiekami novērtēta veicinoša sastāvdaļa. Tās uzdevums ir nevis pašas ražot tīru enerģiju, bet gan nodrošināt, ka struktūras ir uzticamas, izturīgas un galu galā ilgtspējīgas. Neveiksmīgs savienojums vēja turbīnas lāpstiņā vai saules izsekotājs var izraisīt katastrofālu dīkstāvi un resursu izšķērdēšanu, liedzot zaļās priekšrocības. Tātad, parunāsim par to, ko tas patiesībā nozīmē uz vietas.

Nepareizs priekšstats par tikai skrūvi

Jau pašā sākumā, strādājot ar atjaunojamās enerģijas uzstādītājiem, es redzēju attieksmi tieši. Galvenā uzmanība tika pievērsta galvenajām sastāvdaļām. Stiprinājumi bija pārdomāts, bieži vien tie tika iegūti, pamatojoties uz zemākajām sākotnējām izmaksām. Tā ir bīstama ekonomika. Skrūve zaļo tehnoloģiju lietojumprogrammā nav tikai lietu turēšana kopā; tas pārvalda dinamiskas slodzes, iztur pret koroziju vidē (domājiet par jūras sāls izsmidzināšanu vējam vai pastāvīgu termisko cikliskumu koncentrētai saules enerģijai) un saglabā saspiedes spēku gadu desmitiem. Specifikācija ir viss.

Es atceros projektu par saules enerģijas fermu augstas vibrācijas zonā. Viņi izmantoja standarta, nopērkamo skrūves montāžas konstrukcijām. 18 mēnešu laikā mēs novērojām stresa korozijas plaisāšanu un atslābināšanu. Šo tūkstošu modernizācijas un nomaiņas izmaksas stiprinājumi, nemaz nerunājot par zudušo paaudzi, rūķināja sākotnējos ietaupījumus. Tā bija smaga mācība par kopējām īpašuma izmaksām, kur stiprinājuma uzticamība tieši ietekmē sistēmas zaļo IA.

Šeit parādās materiālzinātne. Tas neattiecas tikai uz tēraudu. Mēs runājam par augstas kvalitātes sakausējumiem, dažreiz ar specializētiem pārklājumiem, piemēram, Dacromet vai Geomet, kas piedāvā izcilu izturību pret koroziju bez sešvērtīgā hroma. Izvēle starp oglekļa tērauda skrūvi un nerūsējošā tērauda vai pat alumīnija skrūvi noteiktiem lietojumiem ietver sarežģītu stiprības, svara, galvaniskās savietojamības un dzīves cikla ietekmes uz vidi aprēķinu.

Precizitāte un piegādes ķēdes realitāte

Zaļo tehnoloģiju ražošanai nepieciešama precizitāte. Vēja turbīnas pārnesumkārbai vai ūdeņraža elektrolizatora spiedtvertnei ir pielaides, kas mērītas mikronos. The stiprinājumi šiem mezgliem ir jāatbilst šai precizitātei. Šeit tiek izmantota ražošanas bāze. Jums ir nepieciešami piegādātāji, kas saprot, ka tā nav preču aparatūra.

Apsveriet tādu uzņēmumu kā Handan Zitai Fstercer Manufacturing Co., Ltd. (https://www.zitaifasteners.com). Atrodas Yongnian, Ķīnas standarta detaļu ražošanas bāzes centrā, to atrašanās vieta netālu no galvenajiem transporta maršrutiem ir loģistikas priekšrocība globālajai pasaulei. zaļā tehnoloģija piegādes ķēde. Taču patiesā vērtība nav tikai loģistika; tā ir iespēja ražot atbilstoši specifikācijām. Tāds ražotājs kā šis nepārdod tikai skrūves; tie nodrošina sertificētu komponentu, kas atbilst konkrētiem mehāniskiem un vides standartiem — vai tas būtu paredzēts saules izsekošanas sistēmai vai akumulatoru uzglabāšanas vienības iekšējai struktūrai.

Izaicinājums, ar kuru mēs bieži saskaramies, ir komunikācija. Inženieru komandas norāda 10.9. klases skrūvi ar īpašu pārklājumu, taču iepirkuma komanda var redzēt lētāku ekvivalentu no nesertificēta avota. Šīs plaisas pārvarēšana — nodrošinot skrūve kas nonāk uz vietas, ir tieši tas, kas paredzēts šim darbam — tā ir pastāvīga, nevainojama daļa, lai zaļās tehnoloģijas darbotos reālajā pasaulē.

Piemērs: griezes momenta un sprieguma attiecības

Šeit ir ļoti specifiska problēma ar uzgriežņiem un skrūvēm. Strukturālos lietojumos skrūves uzdevums ir saspiest detaļas kopā. Saspiedes spēku rada uzstādīšanas laikā pielietotais griezes moments. Taču berze — no vītnēm un skrūvju galvas/paplāksnes saskarnes — var patērēt vairāk nekā 90% no šī griezes momenta. Tikai aptuveni 10% faktiski nozīmē noderīgu saspiešanas spēku. Ja berzes koeficienti ir nekonsekventi slikta pārklājuma vai eļļošanas trūkuma dēļ, jūsu iespīlēšanas spēks ir azarts.

Attiecībā uz kritiskajiem savienojumiem plūdmaiņu enerģijas ģeneratora atbalsta struktūrā mēs pārgājām uz tiešo spriedzes indikatoru (DTI) izmantošanu vai pat hidraulisko spriegošanu liela diametra skrūvēm. Tas ir dārgāks un lēnāks, taču tas novērš minējumus. Zaļais aspekts šeit ir profilakse. Savienojums, kas sabojājas nepareiza nospriegojuma dēļ, var novest pie liela remonta, kam ir nepieciešami celtņi, baržas un lielas oglekļa pēdas, lai veiktu servisa darbību. Tiesības stiprinājums un pareizais uzstādīšanas protokols ir preventīvi ilgtspējības pasākumi.

Šāds detalizācijas līmenis reti kļūst par glancētām brošūrām, taču tas nosaka, vai projekts ilgst 25 gadus vai arī 10. gadā ir liels neplānots pārtraukums.

Ārpus aparatūras: datu savienojums

Jaunā joma ir viedie stiprinājumi. Tajos ir iegulti sensori, lai reāllaikā uzraudzītu priekšslodzi, temperatūru vai vibrāciju. Peldošai jūras vēja platformai tas ir spēles mainītājs. Varat pāriet no plānotās apkopes uz paredzamo apkopi, precīzi zinot, kad savienojums pasliktinās. Tas pasīvo komponentu pārvērš par aktīvu datu mezglu.

Vai tas ir plaši izplatīts? Vēl nav. Izmaksas ir milzīgs šķērslis, un nozare joprojām ir konservatīva. Bet augstvērtīgām, augsta riska vai nepieejamām locītavām aprēķini mainās. Dati no a skrūve var informēt digitālos dvīņus par īpašumu, optimizējot veiktspēju un pagarinot kalpošanas laiku. Tā ir pamatīga pāreja — no skrūves kā metāla gabala uz skrūvi kā sistēmas inteliģences avotu.

Tomēr integrācijas izaicinājums ir nozīmīgs. Tagad jums ir jāuztraucas par sensora barošanu, datu pārraidi un kiberdrošību. Tā vairs nav tikai mašīnbūves problēma.

Aprites ekonomikas leņķis

Visbeidzot, ir dzīves beigas. Zaļajai tehnoloģijai ir ekspluatācijas pārtraukšanas fāze. Vai ir stiprinājumi atkārtoti lietojams? Pārstrādājams? Bieži vien tie ir cinkoti vai pārklāti, kas apgrūtina pārstrādi. Mēs sākam redzēt lielāku interesi par projektēšanu demontāžai. Vai vēja turbīnas tornī varētu izmantot skrūves, kuras pēc 30 gadiem ir vieglāk noņemt un izglābt? Tas var nozīmēt dažādas diegu formas vai piedziņas veidus.

Esmu piedalījies diskusijās, kurās svara samazināšanai tika ierosināts izmantot pastāvīgās līmvielas līdzās skrūvēm. Apkalpojamības komanda to notrieka, jo tas padarītu konstrukcijas elementu pārstrādi gandrīz neiespējamu. The skrūve, pēc tā noņemamā rakstura, labāk atbalsta apļveida modeli nekā daudzas pastāvīgas savienošanas metodes. Tas ir interesants punkts, kas bieži tiek ignorēts: dažreiz vecāka, vienkāršāka tehnoloģija labāk atbilst ilgtermiņa ilgtspējības mērķiem, jo ​​mēs saprotam tās pilno dzīves ciklu.

Tātad, kāda ir skrūves loma? Tas ir šķērslis tiešā un pārnestā nozīmē. Tā ir neliela sastāvdaļa, kas nes nesamērīgi lielu risku un atbildību par veiktspēju. Lai to panāktu pareizi, ir jāpāriet uz preču domāšanas veidu un jāuztver tā kā precīza, izstrādāta sistēmas daļa, kuras galvenais mērķis ir vides ilgtspējība. Uzņēmumi, kas tos ražo, piemēram, tādi centri kā Yongnian, ne tikai ražo aparatūru; tie nodrošina infrastruktūru. Un mūsu jomā šī infrastruktūra ir tā, kas lēnām padara tīklu zaļu.