ANH – Hai công ty Carter Manufacturing (Anh) và Silverthin Engineering (Mỹ) đã cùng nhau phát triển ổ trục máy bay chuyên dụng có khả năng chịu được nhiệt độ và áp suất cao.
Vòng bi dành cho các động cơ hoạt động ở độ cao lớn, có vai trò quan trọng nhưng thường không được đánh giá cao, nhằm đảm bảo hiệu suất chính xác và nhất quán trong các ứng dụng phức tạp. Vòng bi (ổ trục) chuyên dụng rất cần thiết cho các máy bay tự động (UAS – unmanned aerial systems) như máy bay Phasa-35 của Công ty BAE Systems, các ổ trục đã đối mặt với sự thay đổi nhiệt độ phức tạp, và các vòng bi thông thường khó có thể đáp ứng.
Để giải quyết những vấn đề này, công ty Carter đã hợp tác với công ty Silverthin Engineering để phát triển một giải pháp ổ trục có tiết diện mỏng được thiết kế riêng. Tận dụng phần mềm tính toán tiên tiến, họ đã tạo ra một thiết kế nhẹ, nhỏ gọn và tiết kiệm chi phí, đáp ứng các yêu cầu vận hành, thể hiện khả năng đổi mới trong việc giải quyết các vấn đề của ngành hàng không vũ trụ.
Nhiệt độ ảnh hưởng đến vòng bi như thế nào? Khi nhiệt độ thay đổi, làm cho các vật liệu như thép và nhôm giãn nở khi nhiệt độ tăng và co lại khi lạnh, điều này có ảnh hưởng đến độ khít và độ thẳng hàng của ổ trục, dẫn đến các vấn đề như ma sát tăng, độ khít bị siết chặt hoặc lỏng lẻo và giảm tuổi thọ ổ trục. Cả hai vấn đề này có thể tạo ra nhiệt độ quá mức, và máy bay tự động (UAS) tầm cao thường yêu cầu các bộ phận nhẹ và ổn định, điều cần thiết là việc kiểm soát ứng suất nhiệt từ các cấu trúc xung quanh có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của ổ trục.
Tăng độ bền của ổ trục bằng các giải pháp nhiệt Để giải quyết những vấn đề này, các kỹ sư đã sử dụng vật liệu chịu nhiệt và thiết kế linh hoạt cho phép ổ trục giãn nở và co lại mà không ảnh hưởng đến hiệu suất của chúng. Việc lựa chọn vật liệu có đặc tính giãn nở nhiệt phù hợp giúp giảm nguy cơ lệch trục và hư hỏng, đồng thời cải thiện độ tin cậy của ổ trục. Trên máy bay tầm cao, những thiết kế này rất quan trọng để chịu được các ứng suất của môi trường đa dạng, như nhiệt độ phức tạp và áp suất cao, đồng thời duy trì sự ổn định của hệ thống.
Nâng cao hiệu quả với chất bôi trơn chuyên dụng Bôi trơn đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát ma sát và tuổi thọ của ổ trục, giúp đảm bảo hoạt động ổn định.
Nhiệt độ cao có thể làm giảm hiểu quả của chất bôi trơn, trong khi nhiệt độ thấp cũng có thể làm giảm hiệu suất của chúng, cả hai đều dẫn đến tăng mài mòn và giảm tuổi thọ của ổ trục. Các kỹ sư có thể lựa chọn chất bôi trơn giúp ổ trục hoạt động chính xác trong phạm vi nhiệt độ yêu cầu, do đó hỗ trợ tăng thời gian vận hành và kéo dài chu kỳ bảo trì. Đây là yêu cầu quan trọng đối với các hệ thống như máy bay tự động, cần hoạt động liên tục trong nhiều tuần mà không cần sự can thiệp của con người.
Tương lai của quản lý nhiệt vòng bi trong ngành hàng không vũ trụ là gì? Những tiến bộ trong công nghệ ổ trục tại các dự án như máy bay PHASA-35 đã mở rộng khả năng của các chuyến bay bền vững, dài ngày, nhờ vào sự phát triển và giờ đây là khả năng quản lý tác động của giãn nở nhiệt. Các kỹ sư tiếp tục thiết lập các tiêu chuẩn mới về độ tin cậy thông qua thiết kế chính xác và vật liệu hỗ trợ hiệu suất đã được chứng minh và lâu dài trong những môi trường phức tạp nhất. Những cải tiến này không chỉ giúp tăng tuổi thọ của ổ trục mà còn mở đường cho các nhiệm vụ lâu dài và hiệu quả trên nhiều ứng dụng có rủi ro cao.
Từ các ứng dụng không gian đến hàng không vũ trụ thương mại, công ty Carter cung cấp các vòng bi chính xác đạt chứng nhận AS9120B và EN ISO9001:2015; bao gồm vòng bi hybrid, vòng bi mỏng, vòng bi cầu trơn và vòng bi mini (siêu nhỏ), tất cả đều tương thích với khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG – liquefied natural gas), oxy lỏng (LOX – liquid oxygen), metan (CH⁴), hydro lỏng (LH2 – liquid hydrogen) và nitơ lỏng (LN2 – liquid nitrogen).
Để xem các tin bài khác về “Vòng bi”, hãy nhấn vào đây.
Nguồn: Machinery
