পিচ রিং ফোরজিং এবং ইয়াও রিং ফোরজিং: প্রক্রিয়া, উপকরণ এবং উইন্ড টারবাইন অ্যাপ্লিকেশন

কি আছে পিচ রিং Forgings এবং ইয়াও রিং ফোরজিংস?

একটি বায়ু টারবাইনে, দুটি বৃহৎ-ব্যাসের নকল রিং মৌলিকভাবে ভিন্ন কিন্তু সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ কার্য সম্পাদন করে। দ পিচ রিং forging পিচ বিয়ারিং এর স্ট্রাকচারাল কোর গঠন করে, প্রতিটি ব্লেডকে তার অনুদৈর্ঘ্য অক্ষের চারপাশে ঘোরাতে এবং আগত বাতাসের সাথে তার কোণ সামঞ্জস্য করতে সক্ষম করে। দ ইয়াও রিং ফরজিং , ন্যাসেলের গোড়ায় অবস্থিত, পুরো নেসেল এবং রটার সমাবেশকে অনুভূমিকভাবে ঘোরাতে এবং বাতাসের দিক পরিবর্তনগুলি ট্র্যাক করতে দেয়।

উভয় উপাদানই বড়-ব্যাসের ঘূর্ণিত রিং ফোরজিংস হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয় - সাধারণত থেকে 1,000 মিমি থেকে 3,000 মিমি পর্যন্ত টারবাইন শ্রেণীর উপর নির্ভর করে বাইরের ব্যাস - এবং উভয়কেই 20 থেকে 30 বছরের কর্মক্ষম জীবনকাল ধরে লক্ষ লক্ষ লোড চক্র বজায় রাখতে হবে। উভয় উপাদানের অকাল ব্যর্থতার পরিণতি হল একটি সম্পূর্ণ টারবাইন বন্ধ, কাঁচামাল নির্বাচন করা এবং তাদের উত্পাদন প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ অ-আলোচনাযোগ্য কারণগুলি তৈরি করে।

ফরজিং প্রক্রিয়া: বিলেট থেকে ফিনিশড রিং পর্যন্ত

পিচ এবং ইয়াও রিং উভয়ের মাধ্যমে উত্পাদিত হয় গরম ঘূর্ণিত রিং forging প্রক্রিয়া , যা ঢালাই বা প্লেট তৈরির তুলনায় উচ্চতর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য প্রদান করে। সাধারণ উত্পাদন ক্রম নিম্নরূপ:

1. বিলেট কাটা এবং গরম করা — একটি স্টিলের বিলেট গণনাকৃত আয়তনে কাটা হয় এবং উপযুক্ত ফোরজিং তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয় (সাধারণত অ্যালয় স্টিলের জন্য 1,100–1,250 °C)।
2. বিপর্যস্ত এবং ঘুষি — উচ্চতা কমাতে এবং ব্যাস বাড়ানোর জন্য বিলেটটি একটি প্রেসে বিপর্যস্ত হয়, তারপরে কেন্দ্রীয় গর্ত তৈরি করতে খোঁচা হয়, একটি ডোনাট আকৃতির প্রিফর্ম তৈরি করে।
3. ম্যান্ড্রেল এবং রেডিয়াল ঘূর্ণায়মান — প্রিফর্মটি একটি রিং রোলিং মিলের উপর স্থাপন করা হয় যেখানে ড্রাইভ রোল এবং ম্যান্ড্রেল ক্রমাগত রেডিয়াল এবং অক্ষীয় চাপ প্রয়োগ করে, প্রাচীরের পুরুত্ব হ্রাস করে এবং লক্ষ্য মাত্রায় না পৌঁছানো পর্যন্ত রিং ব্যাসকে বড় করে।
4. তাপ চিকিত্সা - কোনচিং এবং টেম্পারিং (প্রশ্ন ও টি) প্রয়োজনীয় কঠোরতা প্রোফাইল অর্জনের জন্য প্রয়োগ করা হয়, সাধারণত 260–320 HB পিচ এবং ইয়াও রিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য।
5. রাফ এবং ফিনিস মেশিনিং — CNC টার্নিং, মিলিং, গিয়ার হবিং (দাঁতযুক্ত ইয়াও রিংয়ের জন্য), এবং ড্রিলিং মাত্রিক প্রয়োজনীয়তাগুলি সম্পূর্ণ করে।
6. অ-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষা (NDT) — অতিস্বনক পরীক্ষা (UT) এবং চৌম্বকীয় কণা পরিদর্শন (MPI) প্রসবের আগে অভ্যন্তরীণ সুস্থতা এবং পৃষ্ঠের অখণ্ডতা যাচাই করে।

এই প্রক্রিয়াটি একটি সম্পূর্ণরূপে তৈরি, শস্য-পরিমার্জিত মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করে যার সাথে তন্তুযুক্ত প্রবাহ রেখাগুলি পরিধিমুখী হয় — যা পিচ এবং ইয়াও রিং পরিষেবার অভিজ্ঞতা দেয় এমন টর্সনাল এবং বাঁকানো লোডগুলিকে প্রতিরোধ করার জন্য আদর্শ অভিযোজন।

উপাদান নির্বাচন: খাদ গ্রেড যা বায়ু শক্তি মান পূরণ করে

পিচ এবং ইয়াও রিং ফোরজিংসের জন্য উপাদান নির্বাচন উচ্চ শক্তির ভারসাম্য, কম তাপমাত্রায় পর্যাপ্ত দৃঢ়তা এবং পুরু অংশ জুড়ে ভাল কঠোরতা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। নিম্নলিখিত গ্রেড সবচেয়ে ব্যাপকভাবে নির্দিষ্ট করা হয়:

অফশোর বা আর্কটিক ইনস্টলেশনের জন্য, সাব-শূন্য Charpy প্রভাব দৃঢ়তা (সাধারণত −40 °C এ ≥27 J) একটি বাধ্যতামূলক স্পেসিফিকেশন হয়ে যায়। এই ক্ষেত্রে, 34CrNiMo6 বা স্বাভাবিককৃত সূক্ষ্ম-শস্য কাঠামোগত স্টিলের মতো নিকেল-অ্যালোয়েড গ্রেডগুলিকে স্ট্যান্ডার্ড ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম গ্রেডের চেয়ে পছন্দ করা হয়।

পিচ রিং এবং মধ্যে মূল পার্থক্য ইয়াও রিং ফোরজিংস

যদিও উভয় উপাদান একই মূল ফোরজিং রুট অনুসরণ করে, তাদের ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তাগুলি অনুশীলনে উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন হয়:

• টারবাইন প্রতি পরিমাণ: একটি তিন-ব্লেড টারবাইন ব্যবহার করে তিনটি পিচ রিং (ব্লেড প্রতি একটি) কিন্তু শুধুমাত্র একটি ইয়াও রিং .
• গিয়ার দাঁত: ইয়াও রিং প্রায় সবসময় হয় অভ্যন্তরীণ বা বাহ্যিকভাবে দাঁতযুক্ত (হবড গিয়ার রিং), একাধিক ইয়াও ড্রাইভ মোটর দ্বারা চালিত। পিচ রিংগুলি দাঁতযুক্ত হতে পারে বা OEM স্পেসিফিকেশনের উপর নির্ভর করে একটি পিনিয়ন-এবং-সেগমেন্ট ডিজাইন ব্যবহার করতে পারে।
• লোড অক্ষর: পিচ রিং অভিজ্ঞতা দোদুল্যমান, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি মাইক্রো-আন্দোলন যেহেতু টারবাইন অপারেশনের সময় ব্লেড পিচ ক্রমাগত সমন্বয় করা হয়। ইয়াও রিং হয় ধীর, উচ্চ-টর্ক ঘূর্ণন বাতাসের দিক ট্র্যাক করার সময়।
• রেসওয়ে কঠোরতা প্রয়োজনীয়তা: পিচ রিংগুলির জন্য সাধারণত ইন্ডাকশন-কঠিন রেসওয়ের প্রয়োজন হয় ( 58-62 HRC ) উচ্চ-চক্র মাইক্রো-আন্দোলনের অধীনে ঘূর্ণায়মান যোগাযোগের ক্লান্তি প্রতিরোধ করতে। ইয়াও রিংগুলি প্রায়শই একটি সামান্য নিম্ন পৃষ্ঠের কঠোরতা নির্দিষ্ট করে তবে উচ্চতর গিয়ার দাঁতের রুট বাঁকানো ক্লান্তি প্রতিরোধের দাবি করে।
• মাত্রিক সহনশীলতা: উভয়ই যথার্থ উপাদান, কিন্তু ইয়াও রিং-এর বাইরে-গোলাকারতা এবং গিয়ার পিচের নির্ভুলতা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, কারণ ত্রুটিগুলি সরাসরি ন্যাসেল অ্যালাইনমেন্ট এবং ড্রাইভ সিস্টেমের দক্ষতার মধ্যে প্রচার করে।

গুণমান মান এবং সার্টিফিকেশন প্রয়োজনীয়তা

উইন্ড টারবাইন পিচ এবং ইয়াও রিং ফোরজিংস ফোরজিং শিল্পে সবচেয়ে কঠোর গুণমানের প্রয়োজনীয়তার বিষয়। প্রকিউরমেন্ট স্পেসিফিকেশন সাধারণত রেফারেন্স বা এর সাথে সারিবদ্ধ করে:

• EN 10228-3 / EN 10228-4 - ইস্পাত ফোরজিংসের অ-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষা (আল্ট্রাসোনিক এবং চৌম্বকীয় কণা পরিদর্শন)
• ASTM A388 — ভারী ইস্পাত forgings অতিস্বনক পরীক্ষা
• ISO 6336 — গিয়ার লোড ক্ষমতা গণনা (দাঁতযুক্ত রিং বিভাগের জন্য)
• DNV-ST-0361 / GL নির্দেশিকা — উইন্ড টারবাইন বিয়ারিং এবং স্ট্রাকচারাল ফোরজিংসের জন্য সার্টিফিকেশন প্রয়োজনীয়তা টাইপ করুন
• আইইসি 61400-1 — উইন্ড টারবাইন ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা, কাঠামোগত উপাদান ক্লান্তি জীবন সহ

অনুশীলনে, বেশিরভাগ স্তর-এক OEM তাদের নিজস্ব সরবরাহকারীর যোগ্যতা অডিট, প্রথম-নিবন্ধ পরিদর্শন প্রোটোকল, এবং ইস্পাত গলে যাওয়া তাপ পর্যন্ত প্রসারিত উপাদান সনাক্তকরণের প্রয়োজনীয়তার সাথে এই পাবলিক স্ট্যান্ডার্ডগুলিকে পরিপূরক করে। তৃতীয় পক্ষের সাক্ষী পরিদর্শন ব্যুরো ভেরিটাস, TÜV, বা SGS-এর মতো সংস্থাগুলির দ্বারা ফরজিং, তাপ চিকিত্সা এবং চূড়ান্ত মেশিনিং বড় অফশোর টারবাইন চুক্তিতে সাধারণ।

প্রবণতা ড্রাইভিং পিচ এবং ইয়াও রিং ফরজিং-এ উদ্ভাবন

যেহেতু উইন্ড টারবাইনের রেটেড ক্ষমতা বাড়তে থাকে — অফশোর মডেল এখন ছাড়িয়ে যাচ্ছে ইউনিট প্রতি 15 মেগাওয়াট — পিচ এবং ইয়াও রিং ফরজিংগুলিকে নতুন মাত্রা এবং কর্মক্ষমতা সীমাতে ঠেলে দেওয়া হচ্ছে৷ এই উপাদানগুলি কীভাবে ডিজাইন এবং তৈরি করা হয় তা বেশ কিছু উন্নয়নের আকার পরিবর্তন করছে:

• বৃহত্তর রিং ব্যাস: 12-15 মেগাওয়াট প্ল্যাটফর্মের জন্য ইয়াও রিং এর বাইরের ব্যাস পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে 3,500-4,500 মিমি , 500 টনের বেশি ধারণক্ষমতা সহ রিং রোলিং মিল এবং বিশেষায়িত তাপ চিকিত্সা চুল্লি প্রয়োজন৷
• ইন্টিগ্রেটেড বিয়ারিং-রিং ডিজাইন: কিছু পরবর্তী প্রজন্মের পিচ সিস্টেম নকল মনোব্লক স্লিউইং রিং ডিজাইনের দিকে অগ্রসর হচ্ছে যা একটি একক নকল উপাদানে বিয়ারিং রেসওয়ে, গিয়ার দাঁত এবং স্ট্রাকচারাল ফ্ল্যাঞ্জকে একত্রিত করে, সমাবেশ ইন্টারফেস হ্রাস করে এবং ক্লান্তি জীবনকে উন্নত করে।
• উন্নত সিমুলেশন: FEA-ভিত্তিক ফোরজিং প্রক্রিয়া সিমুলেশন (যেমন, DEFORM বা Simufact ব্যবহার করে) শস্য প্রবাহকে অপ্টিমাইজ করতে, ফোরজিং ত্রুটিগুলি কমাতে এবং প্রথম শারীরিক পরীক্ষার আগে উপাদান স্ক্র্যাপের হার কমাতে ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে।
• ক্লিনার ইস্পাত গলানো: ভ্যাকুয়াম ডিগ্যাসিং (ভিডি/ভিওডি) এবং ইলেক্ট্রোস্ল্যাগ রিমেল্টিং (ইএসআর) নীচে হাইড্রোজেন সামগ্রী অর্জনের জন্য আরও ঘন ঘন নির্দিষ্ট করা হচ্ছে 1.5 পিপিএম এবং অতি-নিম্ন অন্তর্ভুক্তি রেটিং, হাই-সাইকেল পিচ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ক্লান্তি জীবন প্রসারিত করে।
• সরবরাহ চেইন স্থানীয়করণ: এশিয়া, উত্তর আমেরিকা এবং ইউরোপে বায়ু শক্তির মোতায়েন ত্বরান্বিত হওয়ায়, OEMগুলি এই বৃহৎ, ভারী উপাদানগুলির জন্য লিড টাইম এবং লজিস্টিক খরচ কমাতে আঞ্চলিক ফোরজিং সরবরাহকারীদের যোগ্যতা অর্জন করছে৷