Rola obudowy silnika w nowych systemach energetycznych
Jako podstawowy element pojazdów elektrycznych, elektrowni wiatrowych, systemów magazynowania energii i innych scenariuszy zastosowań, na efektywność operacyjną nowych silników energetycznych wpływa nie tylko konstrukcja układu elektromagnetycznego, ale także ograniczenia struktury mechanicznej. Jako kluczowy element wsparcia, ekranowania elektromagnetycznego, odprowadzania ciepła i ochrony strukturalnej, doboru materiałów, procesu produkcyjnego i optymalizacji strukturalnej nowa obudowa silnika energetycznego będzie miało bezpośredni wpływ na wydajność całej maszyny.
Lekka konstrukcja zmniejsza zużycie energii
Dobór materiałów i redukcja ciężaru konstrukcji
Nowy sprzęt energetyczny jest niezwykle wrażliwy na całkowite zużycie energii, szczególnie w pojazdach elektrycznych, gdzie zmniejszenie masy może bezpośrednio poprawić wytrzymałość. Części odlewane pod ciśnieniem obudowy zwykle wykorzystują materiały ze stopów aluminium (takie jak ADC12, A380 itp.), co pomaga zmniejszyć całkowitą masę, spełniając jednocześnie wymagania dotyczące wytrzymałości konstrukcyjnej i przewodności cieplnej. Dzięki optymalizacji topologicznej i analizie elementów skończonych konstrukcja obudowy może być rozsądnie lżejsza. Bez wpływu na wytrzymałość, zużycie materiału w obszarze nienośnym jest zmniejszone, aby osiągnąć cel redukcji masy.
Przykład strategii
*Łączenie rowków ze strukturami żeber w celu poprawy lokalnej sztywności przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia materiału;
* Puste konstrukcje lub konstrukcje wsporcze siatki zastępują bryły;
* Lokalnie pogrubić kluczowe części łączące i odpowiednio pocienić inne części.
Zoptymalizuj strukturę rozpraszania ciepła, aby poprawić wydajność cieplną
Znaczenie wydajności odprowadzania ciepła
W silnikach nowej energii silnik będzie generował dużo ciepła podczas długotrwałej pracy. Jeśli ciepło nie zostanie odprowadzone na czas, nie tylko wpłynie to na wydajność, ale także skróci żywotność komponentów. Dlatego zdolność rozpraszania ciepła przez powłokę bezpośrednio wpływa na stabilną pracę całej maszyny.
Metoda projektowania odprowadzania ciepła
* Konstrukcja żeber rozpraszających ciepło: Dodaj równomiernie rozmieszczone żebra rozpraszające ciepło lub radiatory na powierzchni skorupy, aby zwiększyć powierzchnię kontaktu z powietrzem i poprawić efektywność rozpraszania ciepła przez naturalną konwekcję.
* Zoptymalizuj ścieżkę przewodzenia ciepła: Poprowadź ciepło na powierzchnię skorupy przez kanał przewodzenia ciepła wewnątrz skorupy, dzięki czemu źródło ciepła jest szybciej uwalniane.
*Ocena przewodności cieplnej materiału: Wybór stopów aluminium o wyższej przewodności cieplnej (takich jak gatunki o niższej zawartości Si) może poprawić efektywność wymiany ciepła.
Zwiększ wytrzymałość konstrukcyjną, aby poprawić stabilność mechaniczną
Wpływ konstrukcji na drgania i hałas
Silnik będzie generował wibracje i hałas podczas pracy. To, czy konstrukcja skorupy jest stabilna, będzie miało bezpośredni wpływ na płynną pracę silnika. Rozsądnie wzmacniając sztywność konstrukcyjną, pomaga stłumić rezonans, zmniejszyć straty mechaniczne i poprawić wydajność roboczą całej maszyny.
Wzmocnienie zasady projektowania konstrukcyjnego
* Pogrubienie kluczowych części przenoszących naprężenia: takich jak kołnierze montażowe, gniazda łożysk i stałe części nośne;
* Rozsądny układ wewnętrznych żeber wzmacniających: poprawa ogólnej odporności na zginanie i skręcanie;
* Symetryczny rozkład obciążenia: Unikaj jednostronnego skupionego naprężenia powodującego deformację konstrukcji.
Wpływ parametrów procesu odlewania ciśnieniowego na jakość skorupy
Jakość formowania ciśnieniowego jest powiązana z późniejszą wydajnością
Podczas procesu odlewania ciśnieniowego skorupy czynniki takie jak płynność stopu, konstrukcja formy, prędkość chłodzenia i prędkość wtrysku będą miały wpływ na końcową gęstość i właściwości mechaniczne. Części odlewane ciśnieniowo o dużej porowatości lub wadach strukturalnych są podatne na pęknięcia, odkształcenia, słabe odprowadzanie ciepła itp. podczas użytkowania.
Sugestie dotyczące optymalizacji procesów
* Rozsądne ustawienie prędkości i ciśnienia wtrysku: Popraw gęstość formowania i zmniejsz powstawanie porów;
* Zoptymalizuj zasuwę i system przelewowy: Upewnij się, że stopiony metal płynnie wypełnia wnękę formy;
* Kontroluj temperaturę formy i czas chłodzenia: Unikaj nadmiernych naprężeń wewnętrznych lub szorstkiej powierzchni.
Dzięki powyższej optymalizacji można poprawić ogólną jakość i konsystencję odlewu ciśnieniowego, zmniejszając w ten sposób straty zużycia energii spowodowane defektami.
Obróbka powierzchni zwiększa funkcjonalność
Znaczenie technologii powierzchni
Obudowa silnika pracuje przez długi czas w środowisku wilgotnym, zaolejonym i zmiennym temperaturowo, jest podatna na korozję i zanieczyszczenia. Obróbka powierzchniowa może nie tylko chronić materiał, ale także poprawić przewodzenie ciepła i działanie ekranowania elektromagnetycznego.
Typowe metody leczenia
* Anodowanie: Zwiększ odporność na korozję i popraw twardość powierzchni;
* Natryskiwanie lub malowanie proszkowe: Izoluj wpływ środowiska zewnętrznego i jednocześnie osiągaj projekt kompatybilności elektromagnetycznej;
* Powłoka przewodząca ciepło: poprawia efektywność przewodzenia ciepła powierzchniowego i wspomaga rozpraszanie ciepła.
Dopasowanie procesu montażu i wspólne projektowanie całej maszyny
Wpływ kompatybilności na efektywność
Obudowa silnika nie istnieje samodzielnie. Należy to skoordynować ze stojanem, wirnikiem, układem chłodzenia, konstrukcją montażową itp. Jeśli błąd w rozmiarze obudowy lub konstrukcja jest niezgodna, wpłynie to na wydajność montażu, zmniejszy sztywność całej maszyny i zwiększy opór roboczy.
Kluczowe punkty wspólnego projektowania
* Zapewnij dokładność i współosiowość położenia otworu montażowego;
* Zaprojektuj konstrukcję prowadnicy montażowej w celu szybkiego pozycjonowania;
* Należy wziąć pod uwagę spójność parametrów, takich jak położenie interfejsu i połączenie kanałów powietrznych z układem chłodzenia.
Inteligentne metody produkcji i testowania poprawiają spójność
Zastosowanie zautomatyzowanego sprzętu do odlewania ciśnieniowego i precyzyjnej technologii przetwarzania CNC może pomóc poprawić spójność i powtarzalność skorupy. Dzięki systemowi wykrywania online i cyfrowej analizie modelowania wady można wykryć już na wczesnych etapach produkcji, a proces można dostosować w czasie. Typowe metody wykrywania obejmują wykrywanie wad za pomocą promieni rentgenowskich, pomiar trzech współrzędnych, badania ultradźwiękowe itp., które pomagają wykryć wewnętrzne defekty i odchylenia wymiarowe, aby zapewnić stabilność struktury powłoki.
