Iwadi ajeji ni aaye awọn ohun elo idapọmọra fun gbigbe ọkọ oju-irin ti n lọ fun fere idaji ọgọrun ọdun.Botilẹjẹpe idagbasoke iyara ti iṣinipopada iṣinipopada ati iṣinipopada iyara-giga ni Ilu China ati ohun elo ti awọn ohun elo idapọpọ ile ni aaye yii wa ni kikun, okun ti a fikun ti awọn ohun elo idapọmọra ti a lo ni lilo pupọ ni gbigbe ọkọ oju-irin ajeji jẹ okun gilasi diẹ sii, eyiti o yatọ si. ti o ti erogba okun apapo ni China.Gẹgẹbi a ti mẹnuba ninu nkan yii, okun erogba kere ju 10% ti awọn ohun elo idapọpọ fun ara ti o dagbasoke nipasẹ Ile-iṣẹ Composites TPI, ati pe iyoku jẹ okun gilasi, nitorinaa o le dọgbadọgba idiyele lakoko idaniloju iwuwo fẹẹrẹ.Lilo nla ti okun erogba lainidii yori si awọn iṣoro idiyele, nitorinaa o le ṣee lo ni diẹ ninu awọn paati igbekalẹ bọtini gẹgẹbi awọn bogies.
Fun diẹ ẹ sii ju ọdun 50, Norplex-Micarta, oluṣe ti awọn akojọpọ thermosetting, ti ni awọn ohun elo ṣiṣe iṣowo ti o duro fun awọn ohun elo gbigbe ọkọ oju-irin, pẹlu awọn ọkọ oju-irin, awọn ọna braking rail-ina, ati idabobo itanna fun awọn irin-ajo ina ti o ga.Ṣugbọn loni, ọja ile-iṣẹ n pọ si ju onakan dín ti o jo sinu awọn ohun elo diẹ sii gẹgẹbi awọn odi, awọn orule ati awọn ilẹ ipakà.
Dustin Davis, oludari idagbasoke iṣowo fun Norplex-Micarta, gbagbọ pe iṣinipopada ati awọn ọja gbigbe lọpọlọpọ yoo pese awọn anfani siwaju sii fun ile-iṣẹ rẹ, ati awọn aṣelọpọ apapo ati awọn olupese, ni awọn ọdun to n bọ.Awọn idi pupọ lo wa fun idagbasoke ti a nireti, ọkan ninu eyiti o jẹ isọdọmọ Yuroopu ti boṣewa Ina EN 45545-2, eyiti o ṣafihan ina lile diẹ sii, ẹfin ati aabo gaasi (FST) awọn ibeere fun gbigbe lọpọlọpọ.Nipa lilo awọn ọna ṣiṣe resini phenolic, awọn aṣelọpọ akojọpọ le ṣafikun ina pataki ati awọn ohun-ini aabo ẹfin sinu awọn ọja wọn.
Ni afikun, ọkọ akero, ọkọ oju-irin alaja ati awọn oniṣẹ ọkọ oju irin n bẹrẹ lati mọ awọn anfani ti awọn ohun elo akojọpọ ni idinku gbigbọn ariwo ati cacophony.“Ti o ba ti wa lori ọkọ oju-irin alaja ti o gbọ awo irin kan ti n ja,” Davis sọ.Ti nronu naa ba jẹ ohun elo akojọpọ, yoo pa ohun naa dakẹ yoo jẹ ki ọkọ oju irin naa dakẹ.”
Iwọn fẹẹrẹfẹ ti apapo tun jẹ ki o wuni si awọn oniṣẹ ọkọ akero ti o nifẹ si idinku lilo epo ati faagun awọn iwọn rẹ.Ninu ijabọ Oṣu Kẹsan ọdun 2018, ile-iṣẹ iwadii ọja Lucintel sọ asọtẹlẹ pe ọja agbaye fun awọn akojọpọ ti a lo ninu gbigbe kaakiri ati awọn ọkọ oju-ọna yoo dagba ni oṣuwọn lododun ti 4.6 ogorun laarin ọdun 2018 ati 2023, pẹlu iye ti o pọju ti $ 1 bilionu nipasẹ 2023. Awọn aye yoo wa lati oriṣiriṣi awọn ohun elo, pẹlu ita, inu, hood ati awọn ẹya agbara, ati awọn paati itanna.
Norplex-Micarta ni bayi ṣe agbejade awọn ẹya tuntun ti o ni idanwo lọwọlọwọ lori awọn laini ọkọ oju-irin ina ni Amẹrika.Ni afikun, ile-iṣẹ naa tẹsiwaju si idojukọ lori awọn ọna ṣiṣe itanna pẹlu awọn ohun elo okun ti o tẹsiwaju ati daapọ wọn pẹlu awọn ọna ṣiṣe resini imularada yiyara."O le dinku awọn idiyele, mu iṣelọpọ pọ si, ati mu iṣẹ ṣiṣe ni kikun ti FST phenolic wa si ọja,” Davis salaye.Lakoko ti awọn ohun elo apapo le jẹ gbowolori diẹ sii ju awọn ẹya irin ti o jọra, Davis sọ pe idiyele kii ṣe ifosiwewe ipinnu ohun elo ti wọn nkọ.
Ina ati ina-retardant
Atunṣe ti oniṣẹ ọkọ oju-irin ilu Yuroopu Duetsche Bahn ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ 66 ICE-3 Express jẹ ọkan ninu awọn agbara ti awọn ohun elo akojọpọ lati pade awọn iwulo pataki ti awọn alabara.Eto amuletutu, eto ere idaraya ero-irinna ati awọn ijoko tuntun ṣafikun iwuwo ti ko wulo si awọn ọkọ ayọkẹlẹ iṣinipopada ICE-3.Ni afikun, ipilẹ ilẹ plywood atilẹba ko pade awọn iṣedede ina ti Yuroopu tuntun.Ile-iṣẹ nilo ojutu ti ilẹ lati ṣe iranlọwọ lati dinku iwuwo ati pade awọn iṣedede aabo ina.Ilẹ-ilẹ idapọmọra iwuwo fẹẹrẹ jẹ idahun.
Saertex, olupilẹṣẹ ti awọn aṣọ alapọpọ ti o da ni Germany, nfunni ni eto ohun elo LEO® fun ilẹ-ilẹ rẹ.Daniel Stumpp, ori agbaye ti titaja ni Ẹgbẹ Saertex, sọ pe LEO jẹ asọ ti o fẹlẹfẹlẹ, ti kii ṣe crimped ti o funni ni awọn ohun-ini ẹrọ ti o ga julọ ati agbara iwuwo fẹẹrẹ nla ju awọn aṣọ hun.Eto akojọpọ paati mẹrin pẹlu awọn ohun-ọṣọ ina ti o ni pataki, awọn ohun elo filati filati, SAERfoam® (ohun elo mojuto pẹlu awọn afara 3D-fiberglass ti a ṣepọ), ati LEO vinyl ester resins.
SMT (tun da ni Jẹmánì), olupese ohun elo akojọpọ, ṣẹda ilẹ nipasẹ ilana kikun igbale nipa lilo awọn baagi igbale ohun alumọni ti o tun ṣe nipasẹ Alan Harper, ile-iṣẹ Gẹẹsi kan."A ti fipamọ nipa 50 ogorun ti iwuwo lati plywood ti tẹlẹ," Stumpp sọ."Eto LEO ti da lori awọn laminates okun ti o tẹsiwaju pẹlu eto resini ti ko ni kikun pẹlu awọn ohun-ini ẹrọ ti o dara julọ ... pakà jẹ tutu."Ilẹ-ilẹ, capeti oke ati ohun elo roba gbogbo pade awọn iṣedede idapada ina tuntun.
SMT ti ṣe agbejade diẹ sii ju awọn ẹsẹ onigun mẹrin 32,000 ti awọn panẹli, eyiti a ti fi sii ni bii idamẹta ti awọn ọkọ oju-irin ICE-3 mẹjọ titi di oni.Lakoko ilana isọdọtun, iwọn ti nronu kọọkan ti wa ni iṣapeye lati baamu ọkọ ayọkẹlẹ kan pato.OEM ti sedan ICE-3 jẹ iwunilori pupọ pẹlu ilẹ-ilẹ akojọpọ akojọpọ tuntun ti o ti paṣẹ fun orule akojọpọ kan lati rọpo apa kan ni apa oke ile irin atijọ ninu awọn ọkọ ayọkẹlẹ iṣinipopada.
Lọ siwaju
Proterra, olupilẹṣẹ ti o da lori California ati olupese ti awọn ọkọ akero ina mọnamọna ti odo, ti nlo awọn ohun elo idapọpọ ni gbogbo awọn ara rẹ lati ọdun 2009. Ni ọdun 2017, ile-iṣẹ ṣeto igbasilẹ nipasẹ wiwakọ 1,100 awọn maili-ọna kan lori Catalyst ti o gba agbara batiri. ®E2 akero.Ọkọ akero yẹn ṣe ẹya ara iwuwo fẹẹrẹ ṣe nipasẹ olupese TPI Composite.
* Laipẹ, TPI ṣe ifọwọsowọpọ pẹlu Proterra lati ṣe agbejade iṣọpọ gbogbo-ni-ọkan ọkọ akero eletiriki.“Ninu ọkọ akero aṣoju tabi ọkọ nla, chassis kan wa, ara si joko lori oke ẹnjini yẹn,” Todd Altman, oludari ti titaja Strategic ni TPI ṣalaye.Pẹlu apẹrẹ ikarahun lile ti ọkọ akero, a ṣepọ chassis ati ara papọ, ti o jọra si apẹrẹ ti ọkọ ayọkẹlẹ gbogbo-in-ọkan.” Eto kan jẹ imunadoko diẹ sii ju awọn ẹya lọtọ meji ni ipade awọn ibeere iṣẹ.
Ara ikarahun ẹyọkan ti Proterra jẹ idi-itumọ, ti a ṣe apẹrẹ lati ibere lati jẹ ọkọ ina.Iyẹn jẹ iyatọ ti o ṣe pataki, Altman sọ, nitori iriri ti ọpọlọpọ awọn adaṣe adaṣe ati awọn ẹlẹsẹ ọkọ ayọkẹlẹ ina ti jẹ lati gbiyanju awọn igbiyanju to lopin lati ṣe deede awọn aṣa aṣa wọn fun awọn ẹrọ ijona inu si awọn ọkọ ina."Wọn n mu awọn iru ẹrọ ti o wa tẹlẹ ati igbiyanju lati ṣajọpọ awọn batiri bi o ti ṣee ṣe. Ko funni ni ojutu ti o dara julọ lati oju-ọna eyikeyi.""Altman sọ.
Ọpọlọpọ awọn ọkọ akero ina, fun apẹẹrẹ, ni awọn batiri ni ẹhin tabi lori oke ọkọ naa.Ṣugbọn fun Proterra, TPI ni anfani lati gbe batiri naa labẹ ọkọ akero naa.“Ti o ba n ṣafikun iwuwo pupọ si eto ọkọ, o fẹ ki iwuwo yẹn jẹ ina bi o ti ṣee, mejeeji lati oju-ọna iṣẹ ati lati oju-ọna aabo,” Altman sọ.O ṣe akiyesi pe ọpọlọpọ awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina mọnamọna ati awọn ti n ṣe ọkọ ayọkẹlẹ ti n pada sẹhin si igbimọ iyaworan lati ṣe idagbasoke daradara ati awọn apẹrẹ ti a fojusi fun awọn ọkọ wọn.
TPI ti wọ inu adehun ọdun marun pẹlu Proterra lati gbejade to awọn ara ọkọ akero akojọpọ 3,350 ni awọn ohun elo TPI ni Iowa ati Rhode Island.
Nilo lati ṣe akanṣe
Ṣiṣeto ara ọkọ akero Catalyst nbeere pe TPI ati Proterra nigbagbogbo dọgbadọgba awọn agbara ati ailagbara ti gbogbo awọn ohun elo oriṣiriṣi ki wọn le ba awọn ibi-afẹde iye owo pade lakoko ṣiṣe ṣiṣe to dara julọ.Altman ṣe akiyesi pe iriri TPI ni iṣelọpọ awọn abẹfẹlẹ nla ti o jẹ iwọn 200 ẹsẹ gigun ati iwuwo 25,000 poun jẹ ki o rọrun fun wọn lati ṣe awọn ara ọkọ akero 40 ẹsẹ ti o wọn laarin 6,000 ati 10,000 poun.
TPI ni anfani lati gba agbara igbekalẹ ti o nilo nipa yiyan lilo okun erogba ati idaduro rẹ lati fikun awọn agbegbe ti o ru ẹru nla julọ.“A lo okun erogba nibiti o ti le ra ọkọ ayọkẹlẹ ni ipilẹ,” Altman sọ.Lapapọ, okun erogba jẹ kere ju ida mẹwa 10 ti ohun elo imudara akojọpọ ti ara, pẹlu iyokù jẹ gilaasi.
TPI yan resini ester fainali fun idi kanna."Nigbati a ba wo awọn epoxies, wọn jẹ nla, ṣugbọn nigbati o ba mu wọn larada, o ni lati gbe iwọn otutu soke, nitorina o ni lati gbona apẹrẹ. O jẹ afikun inawo, "o tesiwaju.
Ile-iṣẹ naa nlo gbigbe gbigbe resini iranlọwọ igbale (VARTM) lati ṣe agbejade awọn ẹya ipanu ipanu ti o pese lile pataki si ikarahun kan.Lakoko ilana iṣelọpọ, diẹ ninu awọn ohun elo irin (gẹgẹbi awọn ohun elo ti o tẹle ara ati awọn awo fifọwọ ba) ni a dapọ si ara.Bosi naa pin si awọn ẹya oke ati isalẹ, eyiti a fi lẹ pọ.Awọn oṣiṣẹ gbọdọ nigbamii ṣafikun awọn ohun-ọṣọ idapọpọ kekere gẹgẹbi awọn ere, ṣugbọn nọmba awọn ẹya jẹ ida kan ti ọkọ akero irin.
Lẹhin fifiranṣẹ ara ti o pari si ile-iṣẹ iṣelọpọ ọkọ akero Proterra, laini iṣelọpọ n ṣan ni iyara nitori iṣẹ ti o kere ju lati ṣe.“Wọn ko ni lati ṣe gbogbo alurinmorin, lilọ ati iṣelọpọ, ati pe wọn ni wiwo ti o rọrun pupọ lati so ara pọ si awakọ awakọ,” Altman ṣafikun.Proterra fi akoko pamọ ati dinku lori nitori aaye iṣelọpọ kere si nilo fun ikarahun monocotic.
Altman gbagbọ ibeere fun awọn ara ọkọ akero akojọpọ yoo tẹsiwaju lati dagba bi awọn ilu ṣe yipada si awọn ọkọ akero ina lati dinku idoti ati ge awọn idiyele.Gẹgẹbi Proterra, awọn ọkọ ina mọnamọna batiri ni iye owo igbesi aye iṣẹ ti o kere julọ (ọdun 12) ni akawe si Diesel, gaasi adayeba fisinuirindigbindigbin tabi awọn ọkọ akero arabara diesel.Iyẹn le jẹ idi kan ti Proterra sọ pe awọn tita ti awọn ọkọ akero ina mọnamọna ti batiri ni bayi ṣe iṣiro 10% ti ọja gbigbe lapapọ.
Diẹ ninu awọn idiwọ tun wa si ohun elo jakejado ti awọn ohun elo apapo ni ara ọkọ akero ina.Ọkan ni pataki ti o yatọ si awọn onibara akero 'aini."Gbogbo awọn alaṣẹ irekọja fẹran lati gba awọn ọkọ akero ni ọna ti o yatọ - iṣeto ijoko, ṣiṣi hatch. O jẹ ipenija nla fun awọn aṣelọpọ ọkọ akero, ati pe ọpọlọpọ awọn ohun atunto yẹn le lọ si wa.”"Altman sọ." Awọn onisọpọ ara ti o darapọ fẹ lati ni ipilẹ ti o ṣe deede, ṣugbọn ti gbogbo alabara ba fẹ iwọn giga ti isọdi, yoo nira lati ṣe bẹ. "TPI tẹsiwaju lati ṣiṣẹ pẹlu Proterra lati mu apẹrẹ ọkọ akero dara si lati ṣakoso daradara. ni irọrun ti a beere nipa opin-onibara.
Ye seese
Awọn akojọpọ n tẹsiwaju lati ṣe idanwo boya awọn ohun elo rẹ dara fun awọn ohun elo gbigbe lọpọlọpọ.Ni UK, ELG Carbon Fibre, eyiti o ṣe amọja ni imọ-ẹrọ fun atunlo ati atunlo okun erogba, ṣe itọsọna ẹgbẹ kan ti awọn ile-iṣẹ ti n ṣe agbekalẹ awọn ohun elo alapọpọ iwuwo fẹẹrẹ fun awọn bogies ninu awọn ọkọ ayọkẹlẹ ero-ọkọ.Bogie ṣe atilẹyin fun ara ti ọkọ ayọkẹlẹ, ṣe itọsọna kẹkẹ kẹkẹ ati ṣetọju iduroṣinṣin rẹ.Wọn ṣe iranlọwọ ilọsiwaju itunu gigun nipasẹ gbigba awọn gbigbọn oju-irin ati idinku agbara centrifugal bi ọkọ oju irin ti n yipada.
Ibi-afẹde kan ti iṣẹ akanṣe ni lati ṣe agbejade awọn ewe ti o fẹẹrẹ fẹẹrẹ 50 ogorun ju awọn iwe irin ti o jọra lọ."Ti bogie ba fẹẹrẹfẹ, yoo fa ipalara diẹ si orin naa, ati nitori pe ẹru lori orin yoo dinku, akoko itọju ati awọn idiyele itọju le dinku," Camille Seurat, ẹlẹrọ idagbasoke ọja ELG sọ.Awọn ibi-afẹde afikun ni lati dinku awọn ipa kẹkẹ ẹgbẹ-si-iṣinipopada nipasẹ 40% ati pese ibojuwo ipo igbesi aye.Aabo Rail Rail ati Standards Board (RSSB) ti kii ṣe èrè ti UK n ṣe igbeowosile iṣẹ akanṣe pẹlu ero ti iṣelọpọ ọja ti o ṣee ṣe lopo.
Awọn idanwo iṣelọpọ ti o gbooro ni a ti ṣe ati pe nọmba awọn panẹli idanwo ti ṣe ni lilo awọn prepregs lati titẹ ku, ipilẹ tutu ti aṣa, perfusion ati autoclave.Nitori iṣelọpọ ti awọn bogies yoo ni opin, ile-iṣẹ yan prepreg iposii ti o ni arowoto ni awọn autoclaves bi ọna ti o munadoko julọ ti ikole.
Afọwọkọ bogie ti o ni kikun jẹ 8.8 ẹsẹ gigun, 6.7 ẹsẹ fife ati 2.8 ẹsẹ ga.O ṣe lati apapo ti okun erogba ti a tunlo (awọn paadi ti kii ṣe ti a pese nipasẹ ELG) ati aṣọ okun erogba aise.Awọn okun-ọna kan yoo ṣee lo fun ipin agbara akọkọ ati pe ao gbe sinu apẹrẹ nipa lilo imọ-ẹrọ roboti.Ao yan iposii kan pẹlu awọn ohun-ini ẹrọ ti o dara, eyiti yoo jẹ iposii ina retardant ti a ṣe agbekalẹ tuntun ti o ti jẹ ifọwọsi EN45545-2 fun lilo lori awọn oju opopona.
Ko dabi awọn iboji irin, ti o wa ni welded lati awọn ina idari si awọn opo ẹgbẹ meji, awọn iboji apapo yoo wa ni ipilẹ pẹlu awọn oke ati isalẹ ti o yatọ ti wọn yoo darapọ mọ.Lati paarọ awọn bogies irin ti o wa tẹlẹ, ẹya akojọpọ yoo ni lati darapo idadoro ati awọn biraketi asopọ asopọ ati awọn ẹya ẹrọ miiran ni ipo kanna.“Ni bayi, a ti yan lati tọju awọn ohun elo irin, ṣugbọn fun awọn iṣẹ akanṣe siwaju, o le jẹ ohun ti o nifẹ lati rọpo awọn ohun elo irin pẹlu awọn ohun elo iru akojọpọ ki a le dinku iwuwo ikẹhin,” Seurat sọ.
Ọmọ ẹgbẹ igbimọ kan ti Awọn sensọ ati Ẹgbẹ Awọn akojọpọ ni Ile-ẹkọ giga ti Birmingham n ṣe abojuto idagbasoke ti sensọ, eyiti yoo ṣepọ sinu bogie composite ni ipele iṣelọpọ.“Pupọ awọn sensọ yoo dojukọ igara ibojuwo ni awọn aaye ọtọtọ lori bogie, lakoko ti awọn miiran wa fun imọ-iwọn otutu,” Seurat sọ.Awọn sensosi yoo gba ibojuwo akoko gidi ti eto akojọpọ, gbigba data fifuye igbesi aye lati gba.Eyi yoo pese alaye ti o niyelori nipa fifuye tente oke ati rirẹ igba pipẹ.
Awọn ijinlẹ alakoko fihan pe awọn bogies apapo yẹ ki o ni anfani lati ṣaṣeyọri idinku iwuwo ti o fẹ ti 50%.Ẹgbẹ akanṣe naa nireti lati ni bogie nla kan ti o ṣetan fun idanwo nipasẹ aarin-2019.Ti apẹrẹ naa ba ṣiṣẹ bi o ti ṣe yẹ, wọn yoo gbe awọn bogies diẹ sii lati ṣe idanwo awọn ọkọ oju-irin ti Alstom ṣe, ile-iṣẹ irinna ọkọ oju-irin.
Gegebi Seurat ti sọ, botilẹjẹpe iṣẹ pupọ tun wa lati ṣe, awọn itọkasi ni kutukutu daba pe o ṣee ṣe lati kọ bogie composite ti o ṣee ṣe ni iṣowo ti o le dije pẹlu awọn bogies irin ni idiyele ati agbara.“Lẹhinna Mo ro pe ọpọlọpọ awọn aṣayan ati awọn ohun elo ti o pọju wa fun awọn akojọpọ ninu ile-iṣẹ ọkọ oju-irin,” o fikun.(Nkan ti a tun tẹjade lati Fiber Carbon ati Imọ-ẹrọ Apapo Rẹ nipasẹ Dokita Qian Xin).
Akoko ifiweranṣẹ: Mar-07-2023