ለፎርስተር ትናንሽ ሃይድሮ ተርባይኖች የተቀናጁ ቁሳቁሶች እንዴት ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ

የተቀናጁ ቁሳቁሶች ለሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ኢንዱስትሪ መሳሪያዎች ግንባታ ውስጥ እድገታቸውን እያሳደጉ ነው። የቁሳቁስ ጥንካሬ እና ሌሎች መስፈርቶችን መመርመር በተለይ ለአነስተኛ እና ጥቃቅን ክፍሎች ብዙ ተጨማሪ አፕሊኬሽኖችን ያሳያል።
ይህ ጽሑፍ በሁለት ወይም ከዚያ በላይ በሆኑ ባለሙያዎች በተደረጉ ግምገማዎች መሠረት ተገምግሞ ተስተካክሏል። እነዚህ የአቻ ገምጋሚዎች በሃይድሮኤሌክትሪክ ኢንዱስትሪ ውስጥ ለቴክኒካል ትክክለኛነት፣ ጠቃሚነት እና አጠቃላይ ጠቀሜታ የእጅ ጽሑፎችን ይገመግማሉ።
የአዳዲስ ቁሳቁሶች መበራከት ለሃይድሮኤሌክትሪክ ኢንዱስትሪ አስደሳች እድሎችን ይሰጣል። እንጨት - በዋናዎቹ የውሃ ዊልስ እና ፔንስቶኮች ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለው - በ1800ዎቹ መጀመሪያ ላይ በከፊል በብረት ክፍሎች ተክቷል። ብረት ከፍተኛ ድካም በሚፈጥርበት ጊዜ ጥንካሬውን ይይዛል እና የካቪቴሽን መሸርሸርን እና ዝገትን ይቋቋማል። ባህሪያቱ በሚገባ የተረዱ እና የክፍሎች ማምረቻ ሂደቶች በደንብ የተገነቡ ናቸው። ለትላልቅ ክፍሎች ብረት ምናልባት የምርጫ ቁሳቁስ ሆኖ ይቆያል።
ይሁን እንጂ፣ አነስተኛ (ከ10 ሜጋ ዋት በታች) ወደ ማይክሮ-መጠን ያላቸው (ከ100 ኪ.ወ በታች) ተርባይኖች መጨመርን ከግምት ውስጥ በማስገባት፣ ውህዶች ክብደትን ለመቆጠብ እና የማኑፋክቸሪንግ ወጪን እና የአካባቢ ተፅእኖን ለመቀነስ ሊያገለግሉ ይችላሉ። ይህ በተለይ በኤሌክትሪክ አቅርቦት እድገት ላይ ቀጣይነት ባለው ፍላጎት ምክንያት ተገቢ ነው። በ2009 በኖርዌይ ታዳሽ ኢነርጂ አጋሮች በተደረገ ጥናት መሠረት የተተከለው የዓለም የውሃ አቅም፣ ወደ 800,000 ሜጋ ዋት የሚጠጋ፣ ከኢኮኖሚያዊ አዋጭነት 10% እና ከቴክኒካል አዋጭነት 6% ብቻ ነው። በቴክኒካል አዋጭነት ያለው ሃይድሮ ወደ ኢኮኖሚያዊ አዋጭነት ዓለም የማምጣት አቅም የተዋሃዱ ክፍሎች የኢኮኖሚ ደረጃን ለማቅረብ በሚያስችሉት አቅም ተጨማሪ በቴክኒካል አዋጭነት ያለው ሃይድሮ ወደ ኢኮኖሚያዊ አዋጭነት ዓለም የማምጣት አቅም።

የተዋሃደ ክፍል ማምረት
የፔንስቶክን በኢኮኖሚያዊ እና ወጥነት ባለው ከፍተኛ ጥንካሬ ለማምረት፣ ምርጡ ዘዴ የፋይበር ጠመዝማዛ ነው። ትልቅ ማንድሬል በሪዚን መታጠቢያ ውስጥ በተሰራ የፋይበር መጎተቻዎች ተጠቅልሏል። ቱዎቹ ለውስጣዊ ግፊት፣ ለረጅም ጊዜ መታጠፍ እና አያያዝ ጥንካሬ ለመፍጠር በሆፕ እና በሄሊካል ቅጦች ተጠቅልለዋል። ከዚህ በታች ያለው የውጤት ክፍል ለሁለቱ የፔንስቶክ መጠኖች ዋጋ እና ክብደት በእግር ያሳያል፣ ይህም ከአካባቢው አቅራቢዎች በተገኘ ዋጋ ላይ የተመሠረተ ነው። የጥቅሱ እንደሚያሳየው የዲዛይን ውፍረት በአንጻራዊነት ዝቅተኛ የግፊት ጭነት ሳይሆን በመትከል እና በአያያዝ መስፈርቶች ላይ የተመሰረተ ነው፣ እና ለሁለቱም 2.28 ሴ.ሜ ነበር።
ለዊኬት በሮች እና ለቆያ ቫኖች ሁለት የማምረቻ ዘዴዎች ታስበው ነበር፤ እነሱም እርጥብ ላዩፕ እና የቫኩዩም ማፍሰሻ ናቸው። እርጥብ ላዩፕ ደረቅ ጨርቅን ይጠቀማል፣ ይህም ሙጫውን በጨርቁ ላይ በማፍሰስ እና ሮለሮችን በመጠቀም ሙጫውን ወደ ጨርቁ ውስጥ በመግፋት የሚረጭ ነው። ይህ ሂደት እንደ ቫክዩም ማፍሰሻ ንጹህ አይደለም እና ሁልጊዜ በፋይበር-ወደ-ሬዚን ጥምርታ ረገድ በጣም የተመቻቸ መዋቅር አያመጣም፣ ነገር ግን ከቫክዩም ማፍሰሻ ሂደቱ ያነሰ ጊዜ ይወስዳል። የቫክዩም ማፍሰሻ ደረቅ ፋይበርን በትክክለኛው አቅጣጫ ያስቀምጣል፣ እና ደረቅ ክምር ከዚያም በቫክዩም ከረጢት ውስጥ ይከታል እና ተጨማሪ መገጣጠሚያዎች ወደ ሙጫ አቅርቦት የሚያመሩ ሲሆን ይህም ቫክዩም ሲተገበር ወደ ክፍሉ ይሳባል። ቫክዩሙ የሙጫውን መጠን በተመቻቸ ደረጃ ለማቆየት ይረዳል እና ተለዋዋጭ ኦርጋኒክዎችን መልቀቅ ይቀንሳል።
የመሸብለያ መያዣው ለስላሳ የውስጥ ገጽ እንዲኖረው ለማድረግ በሁለት የተለያዩ ግማሾች ላይ የእጅ አቀማመጥ ይጠቀማል። ከዚያም እነዚህ ሁለት ግማሾች በቂ ጥንካሬን ለማረጋገጥ በማያያዝ ቦታ ላይ ከውጭ በኩል ፋይበር ከተጨመረበት ጋር ይያያዛሉ። በማሸብለያ መያዣው ውስጥ ያለው የግፊት ጭነት ከፍተኛ ጥንካሬ ያለው የላቀ ኮምፖዚት አያስፈልገውም፣ ስለዚህ እርጥብ የፋይበርግላስ ጨርቅ ከኢፖክሲ ሙጫ ጋር መደርደር በቂ ይሆናል። የማሸብለያ መያዣው ውፍረት ከፔንስቶክ ጋር ተመሳሳይ በሆነ የዲዛይን መለኪያ ላይ የተመሠረተ ነበር። የ250-ኪ.ዋ ክፍል የአክሲያል ፍሰት ማሽን ነው፣ ስለዚህ የማሸብለያ መያዣ የለም።

የተርባይን ሯጭ ውስብስብ ጂኦሜትሪ ከከፍተኛ ጭነት መስፈርቶች ጋር ያጣምራል። የቅርብ ጊዜ ስራዎች ከፍተኛ ጥንካሬ ያላቸው መዋቅራዊ ክፍሎች ከተቆረጠ ፕሪፕሬግ SMC በጥሩ ጥንካሬ እና ጥንካሬ ሊመረቱ እንደሚችሉ አሳይተዋል።5 የላምቦርጊኒ ጋላርዶ የእገዳ ክንድ የተቀረጸ የተፈበረከ ኮምፖዚት በመባል የሚታወቀውን በርካታ የተከተፈ ፕሪፕሬግ SMC ንብርብሮችን በመጠቀም የተነደፈ ሲሆን የሚፈለገውን ውፍረት ለማምረት የተቀረጸ መጭመቂያ ነው። ተመሳሳይ ዘዴ በፍራንሲስ እና ፕሮፔለር ሯጮች ላይ ሊተገበር ይችላል። የፍራንሲስ ሯጭ እንደ አንድ አሃድ ሊሠራ አይችልም፣ ምክንያቱም የቢላዋ መደራረብ ውስብስብነት ክፍሉ ከሻጋታው እንዳይወጣ ይከላከላል። ስለዚህ የሯጭ ቢላዎች፣ ዘውድ እና ባንድ ለየብቻ ይመረታሉ ከዚያም አንድ ላይ ተጣምረው በዘውዱ እና ባንድ ውጫዊ ክፍል በኩል በብሎኖች ይጠናከራሉ።
የድራፍት ቱቦው በፋይመን ጠመዝማዛ በቀላሉ የሚመረት ቢሆንም፣ ይህ ሂደት በተፈጥሮ ፋይበርዎች ለገበያ አልቀረበም። ስለዚህ፣ የእጅ አቀማመጥ የተመረጠው ከፍተኛ የሰው ኃይል ወጪ ቢጠይቅም፣ ይህ መደበኛ የማኑፋክቸሪንግ ዘዴ ስለሆነ ነው። ከማንድሬል ጋር የሚመሳሰል የወንድ ሻጋታ በመጠቀም፣ መደርደሪያው በሻጋታው አግድም ሊጠናቀቅ እና ከዚያም ቀጥ ብሎ ለመፈወስ ሊታጠፍ ይችላል፣ ይህም በአንድ በኩል እንዳይንሸራተት ይከላከላል። የተዋሃዱት ክፍሎች ክብደት በተጠናቀቀው ክፍል ውስጥ ባለው የሬዚን መጠን ላይ በመመስረት ትንሽ ይለያያል። እነዚህ ቁጥሮች በ50% የፋይበር ክብደት ላይ የተመሰረቱ ናቸው።
የአረብ ብረት እና የተቀላቀለ 2-ሜጋ ዋት ተርባይን አጠቃላይ ክብደቶች በቅደም ተከተል 9,888 ኪ.ግ እና 7,016 ኪ.ግ ናቸው። የ250-ኪ.ወ ብረት እና የተቀላቀለ ተርባይኖች በቅደም ተከተል 3,734 ኪ.ግ እና 1,927 ኪ.ግ ናቸው። ድምር ለእያንዳንዱ ተርባይን 20 የዊኬት በሮች እና ከተርባይኑ ራስ ጋር እኩል የሆነ የፔንስቶክ ርዝመት ይገምታል። የፔንስቶክ ረዘም ያለ እና መገጣጠሚያዎችን የሚፈልግ ሊሆን ይችላል፣ ነገር ግን ይህ ቁጥር የዩኒቱን እና ተያያዥ ተጓዳኝ መሳሪያዎችን ክብደት መሰረታዊ ግምት ይሰጣል። ጀነሬተሩ፣ ብሎኖቹ እና የበር አክቲቬት ሃርድዌሮች አልተካተቱም እና በኮምፖዚት እና በብረት አሃዶች መካከል ተመሳሳይ እንደሆኑ ይገመታል። በኤፍኤኤ ውስጥ የሚታየውን የጭንቀት ክምችት ለማካካስ የሚያስፈልገው የሯጭ ዳግም ዲዛይን ለተዋሃዱ አሃዶች ክብደት እንደሚጨምር ልብ ሊባል ይገባል፣ ነገር ግን መጠኑ ዝቅተኛ እንደሆነ ይገመታል፣ ነጥቦችን በጭንቀት ክምችት ለማጠናከር በ5 ኪ.ግ ቅደም ተከተል።
በተሰጡት ክብደቶች፣ ባለ 2-ሜጋ ዋት ኮምፖዚት ተርባይን እና ፔንስቶኩ በፈጣን V-22 ኦስፕሬይ ሊነሱ ይችላሉ፣ የብረት ማሽኑ ደግሞ ቀርፋፋ፣ ብዙም የማይንቀሳቀስ የቺኑክ መንትያ ሮተር ሄሊኮፕተር ይፈልጋል። እንዲሁም ባለ 2-ሜጋ ዋት ኮምፖዚት ተርባይን እና ፔንስቶክ በF-250 4×4 ሊጎተቱ ይችላሉ፣ የብረት አሃዱ ደግሞ ተከላው በርቀት ከሆነ በጫካ መንገዶች ላይ ለመንቀሳቀስ አስቸጋሪ የሚሆን ትልቅ የጭነት መኪና ይፈልጋል።

መደምደሚያዎች
ከተዋሃዱ ቁሳቁሶች ተርባይኖችን መገንባት የሚቻል ሲሆን ከባህላዊ የብረት ክፍሎች ጋር ሲነጻጸር ከ50% እስከ 70% የክብደት መቀነስ ታይቷል። የቀነሰው ክብደት የተቀናጁ ተርባይኖች በሩቅ ቦታዎች እንዲጫኑ ያስችላል። በተጨማሪም የእነዚህ የተዋሃዱ መዋቅሮች መገጣጠም የመገጣጠሚያ መሳሪያዎችን አያስፈልገውም። እያንዳንዱ ክፍል በአንድ ወይም በሁለት ክፍሎች ሊሠራ ስለሚችል ክፍሎቹ አንድ ላይ እንዲጣበቁ ጥቂት ክፍሎች ያስፈልጋሉ። በዚህ ጥናት ውስጥ በተቀረጹት አነስተኛ የምርት ሂደቶች፣ የሻጋታዎች እና የሌሎች መሳሪያዎች ዋጋ የክፍሉን ወጪ ይቆጣጠራሉ።
እዚህ ላይ የተመለከቱት ትናንሽ ሂደቶች በእነዚህ ቁሳቁሶች ላይ ተጨማሪ ምርምር ለመጀመር ምን ያህል ወጪ እንደሚጠይቅ ያሳያሉ። ይህ ጥናት ከተጫኑ በኋላ የክፍሎቹን የካቪቴሽን መሸርሸር እና የአልትራቫዮሌት መከላከያን ሊፈታ ይችላል። የካቪቴሽን መጠንን ለመቀነስ ወይም ተርባይኑ ካቪቴሽን እንዳይከሰት የሚከላከሉ የፍሰት እና የጭንቅላት ስርዓቶች ውስጥ መሄዱን ለማረጋገጥ የኤላስቶመር ወይም የሴራሚክ ሽፋኖችን መጠቀም ይቻል ይሆናል። ዩኒቶቹ ከብረት ተርባይኖች ጋር ተመሳሳይ አስተማማኝነት እንዲያገኙ ለማረጋገጥ እነዚህን እና ሌሎች ጉዳዮችን መሞከር እና መፍታት አስፈላጊ ይሆናል፣ በተለይም ጥገና በማይበዛባቸው አካባቢዎች መትከል ካለባቸው።
በእነዚህ አነስተኛ ሩጫዎች እንኳን፣ አንዳንድ የተዋሃዱ ክፍሎች ለማምረቻ የሚያስፈልገው የሰው ኃይል በመቀነሱ ምክንያት ወጪ ቆጣቢ ሊሆኑ ይችላሉ። ለምሳሌ፣ ለ2-ሜጋ ዋት ፍራንሲስ ክፍል የሚሽከረከር መያዣ ከብረት ለመገጣጠም 80,000 ዶላር ያስወጣል፣ ከተዋሃዱ ማምረት 25,000 ዶላር ጋር ሲነጻጸር። ሆኖም፣ የተርባይን ሯጮችን በተሳካ ሁኔታ ዲዛይን በማድረግ፣ የተዋሃዱ ሯጮችን ለመቅረጽ የሚወጣው ወጪ ከተመሳሳይ የብረት ክፍሎች የበለጠ ነው። የ2-ሜጋ ዋት ሯጭ ከብረት ለማምረት 23,000 ዶላር ያህል ያስወጣል፣ ከተዋሃዱ ደግሞ 27,000 ዶላር ያስወጣል። ወጪዎች እንደ ማሽን ሊለያዩ ይችላሉ። እና ሻጋታዎች እንደገና ጥቅም ላይ ሊውሉ ከቻሉ የተዋሃዱ ክፍሎች ዋጋ በከፍተኛ የምርት ሂደቶች ላይ በእጅጉ ይቀንሳል።
ተመራማሪዎች ከተዋሃዱ ቁሳቁሶች የተነፉ የተርባይን ሯጮችን ግንባታ አስቀድመው መርምረዋል።8 ሆኖም፣ ይህ ጥናት የካቪቴሽን መሸርሸርን እና የግንባታውን ተግባራዊነት አላብራራም። ለተቀናጀ ተርባይኖች የሚቀጥለው እርምጃ የአዋጭነት እና የማምረት ቆጣቢነትን የሚያረጋግጥ የመለኪያ ሞዴል መንደፍ እና መገንባት ነው። ከዚያም ይህ ክፍል ቅልጥፍናን እና ተግባራዊነትን እንዲሁም ከመጠን በላይ የካቪቴሽን መሸርሸርን ለመከላከል የሚረዱ ዘዴዎችን ለመለየት ሊሞከር ይችላል።