လေအားလျှပ်စစ်တာဘိုင်များတွင် Hubs များနှင့် ၎င်းတို့၏ အခန်းကဏ္ဍကို နားလည်ခြင်း
လေရဟတ်များသည် ကမ္ဘာ့အလျင်မြန်ဆုံး ကြီးထွားလာနေသော ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်နည်းပညာများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ လေထဲတွင်လည်ပတ်နေပုံရသော ကြီးမားသောဓါးသွားများ၏နောက်ကွယ်တွင် လေ၏အရွေ့စွမ်းအင်ကို လျှပ်စစ်စွမ်းအင်အဖြစ်ပြောင်းလဲရန် အတူတကွလုပ်ဆောင်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အစိတ်အပိုင်းများစွာရှိသည်။ မကြာခဏသတိမထားမိသော အရေးကြီးသောအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုမှာ hub ဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ရိုးရှင်းသောပုံပန်းသဏ္ဌာန်ရှိသော်လည်း hub သည် လေရဟတ်၏ ထိရောက်မှု၊ ဘေးကင်းမှုနှင့် တာရှည်ခံမှုတို့ကို သေချာစေရန် အရေးကြီးသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်။ ဤဆောင်းပါးတွင် hub ၏ အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်၊ ၎င်း၏အဓိကလုပ်ဆောင်ချက်၊ ၎င်း၏အမျိုးအစားများနှင့် လေရဟတ်စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုနှင့် ၎င်း၏ဆက်နွယ်မှုကို ဆွေးနွေးထားသည်။
လေအားလျှပ်စစ်တာဘိုင်များရှိ Hubs များကို နားလည်ခြင်း
လေရဟတ်တွင် hub သည် အလယ်ဗဟို အစိတ်အပိုင်းတစ်ခု (များသောအားဖြင့် "ဦးခေါင်း" သို့မဟုတ် "အိမ်" ကဲ့သို့) ဖြစ်ပြီး blade များနှင့် rotor shaft အကြား ဆုံရာနေရာဖြစ်သည်။ ရိုးရှင်းစွာပြောရလျှင် hub သည် turbine blade များကို ထိန်းထားပြီး blade များမှ ထုတ်လုပ်သော လည်ပတ်အားကို gearbox (ရှိပါက) နှင့် generator ကဲ့သို့သော turbine drive system (drivetrain) သို့ ပို့လွှတ်သည့် "main link" ဖြစ်သည်။
Hub များကို လေတိုက်နှုန်း၊ လှိုင်းထန်မှုနှင့် blade များလည်ပတ်သည့်အခါ ဆွဲငင်အား၏အကျိုးသက်ရောက်မှုများကြောင့် အဆက်မပြတ်ပြောင်းလဲနေသော ဝန်များကို ခံနိုင်ရည်ရှိရမည်ဖြစ်သောကြောင့် ductile cast iron သို့မဟုတ် steel ကဲ့သို့သော မြင့်မားသောခိုင်ခံ့မှုရှိသော သတ္တုပစ္စည်းများဖြင့် ယေဘုယျအားဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည်။
လေအားလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးစက်စနစ်တွင် Hub ၏တည်နေရာ
hub သည် nacelle (ဂီယာဘောက်စ်၊ ဂျင်နရေတာနှင့် ထိန်းချုပ်မှုစနစ်ကဲ့သို့သော အစိတ်အပိုင်းများပါရှိသော တာဘိုင်အိမ်) ၏ ရှေ့ဘက်တွင် တည်ရှိသည်။ အဝေးမှ လေတာဘိုင်ကို ကြည့်သောအခါ hub သည် ဓါးရွက်များ၏ အလယ်ဗဟိုရှိ "ဝိုင်းသော" သို့မဟုတ် "ဖောင်းကြွနေသော" အပိုင်းဖြစ်သည်။ ခေတ်သစ်တာဘိုင်များတွင် hub သည် ဓါးရွက်ထောင့်ကို ထိန်းချုပ်သည့် pitch system ကဲ့သို့သော အရေးကြီးသော ယန္တရားများပါရှိသောကြောင့် လုံးဝပိတ်ထားလေ့ရှိသည်။
လေအားလျှပ်စစ်တာဘိုင်များတွင် Hubs များ၏ အဓိကလုပ်ဆောင်ချက်များ
hub ရဲ့ အခန်းကဏ္ဍက blades တွေကို တပ်ဆင်ဖို့သက်သက် မဟုတ်ပါဘူး။ ဒီအစိတ်အပိုင်းက အရေးကြီးတဲ့ လုပ်ဆောင်ချက်တွေ အများအပြားကို လုပ်ဆောင်ပါတယ်။
၁။ Blades များကို Rotor Shaft နှင့် ချိတ်ဆက်ခြင်း
hub ရဲ့ အခြေခံအကျဆုံးလုပ်ဆောင်ချက်ကတော့ blades နဲ့ rotor shaft ကြားမှာ structural connector အဖြစ် လုပ်ဆောင်ပေးဖို့ပါ။ blades တွေက လေစွမ်းအင်ကို ဖမ်းယူပြီး torque (လည်ပတ်အား) ကို ထုတ်ပေးပါတယ်။ ပြီးရင် ဒီ torque ကို hub ကို ပို့လွှတ်ပြီး rotor shaft ကို ပို့လွှတ်ကာ နောက်ဆုံးမှာ generator ကို လျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ပေးပါတယ်။
ဤချိတ်ဆက်မှုသည် တောင့်တင်းသော်လည်း လုံခြုံကြောင်း hub သည် သေချာစေရမည်၊ ထို့ကြောင့် ချိတ်ဆက်မှုတွင် လျော့ရဲမှုမရှိပါ၊ ၎င်းသည် အလွန်အကျွံတုန်ခါမှု၊ လျင်မြန်စွာပွန်းပဲ့မှု သို့မဟုတ် ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံပျက်စီးမှုကိုပင် ဖြစ်စေနိုင်သည်။
၂။ ဝန်ကို ထိန်းထားခြင်းနှင့် ဖြန့်ဖြူးခြင်း
လေအားလျှပ်စစ်တာဘိုင်များသည် အောက်ပါကဲ့သို့သော ဝန်အမျိုးအစားအမျိုးမျိုးကို ကြုံတွေ့ရပါသည်-
– လေခွင်းအား ဝန် (ဓါးသွားများပေါ်တွင် လေဖိအားကြောင့်)၊
– စက်ဝိုင်းဝန်များ (ဓါးသွားသည် အပေါ်နှင့်အောက် အနေအထားများတစ်လျှောက် လည်ပတ်သည်နှင့်အမျှ ထပ်ခါတလဲလဲ)၊
– တုန်ခါမှုဝန် (လေပြင်းတိုက်ခတ်ခြင်း သို့မဟုတ် ရုတ်တရက်လေပြင်းတိုက်ခတ်ခြင်း)၊
– ဆွဲငင်အားဝန် (ဓားသွားအလေးချိန် များခြင်း)။
hub သည် တာဘိုင်စနစ်တစ်လျှောက်တွင် ဝန်ကို ညီတူညီမျှ စုဆောင်းပြီး ဖြန့်ဝေပေးသည့် အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုအဖြစ် လုပ်ဆောင်သည်။ ကောင်းမွန်သော hub ဒီဇိုင်းတစ်ခုသည် အက်ကွဲခြင်း သို့မဟုတ် ပျက်ကွက်ခြင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည့် ဖိစီးမှုပမာဏကို လျှော့ချပေးနိုင်သည်။
၃။ Pitch Control စနစ်ကို ပံ့ပိုးပေးသည်
ခေတ်မီ အကြီးစား လေအားလျှပ်စစ်တာဘိုင်အများစုသည် လေနှင့် နှိုင်းယှဉ်လျှင် ဓါးသွားများ၏ တိုက်ခိုက်ထောင့်ကို ပြောင်းလဲပေးသည့် pitch control စနစ်ကိုအသုံးပြုကြသည်။ ဓါးသွားထောင့်ကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် တာဘိုင်သည်-
– လေတိုက်နှုန်း အသင့်အတင့်ရှိသည့်အခါ စွမ်းအင်စုပ်ယူမှုကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်ပါ။
– ဂျင်နရေတာ ဝန်ပိခြင်းမှ ကာကွယ်ရန် လေပြင်းတိုက်ခတ်နေချိန်တွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားကို ကန့်သတ်ထားပါ။
– အရေးပေါ်အခြေအနေများတွင် လေခွင်းအားသုံး ဘရိတ်အုပ်ခြင်းကို လုပ်ဆောင်ပါ။
ဘီးရင်များ၊ လျှပ်စစ်မော်တာ သို့မဟုတ် ဟိုက်ဒရောလစ်စနစ်၊ ဘီးရင်ဂီယာဘောက်စ်နှင့် အာရုံခံကိရိယာများ ပါဝင်သော ဘီးရင်ယန္တရားကို hub အတွင်းတွင် တပ်ဆင်ထားလေ့ရှိသည် သို့မဟုတ် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ ထို့ကြောင့် hub သည် ဘီးရင်စနစ်အတွက် “အိမ်” အဖြစ်လည်း လုပ်ဆောင်ပြီး မိုး၊ ဖုန်၊ ဆား (ကမ်းခြေဒေသများ) သို့မဟုတ် အပူချိန်အလွန်အမင်းပြောင်းလဲမှုကဲ့သို့သော ပြင်ပပတ်ဝန်းကျင်များမှ ကာကွယ်ပေးသည်။
၄။ လုပ်ငန်းလည်ပတ်မှုဘေးကင်းရေးအတွက် ပါဝင်ကူညီပါ
လေတိုက်နှုန်း ပြင်းထန်လွန်းတဲ့အခါ ဒါမှမဟုတ် စနစ်ချို့ယွင်းတဲ့အခါတွေမှာ hub ဟာ rotor ရဲ့ မြန်နှုန်းကို လျှော့ချဖို့ pitch control နဲ့ တွဲဖက်လုပ်ဆောင်ပါတယ်။ blades တွေကို "feather" position (လေနဲ့ အပြိုင်နီးပါးဖြစ်စေတဲ့ angle) ကို လှည့်ခြင်းအားဖြင့် lift ဟာ သိသိသာသာ လျော့ကျသွားပြီး rotor နှေးကွေးသွားပါတယ်။
ထို့ကြောင့်၊ hub သည် လေရဟတ်ဘေးကင်းရေးစနစ်တွင် သွယ်ဝိုက်သော်လည်း အရေးကြီးသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပြီး ဂီယာဘောက်စ်၊ ဂျင်နရေတာကို ပျက်စီးစေနိုင်သည့်အပြင် မျှော်စင်၏ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ပျက်စီးမှုများကိုပင် ဖြစ်စေနိုင်သည့် မြန်နှုန်းလွန်ကဲခြင်းကို ကာကွယ်ရန် ကူညီပေးပါသည်။
လေအားလျှပ်စစ်တာဘိုင်များတွင် Hub အမျိုးအစားများ
ယေဘုယျအားဖြင့် hub များကို blade control mechanism ပေါ်မူတည်၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။
၁။ ပုံသေ တာဘိုင်ဗဟိုချက်
ရိုးရှင်းသောဒီဇိုင်းများတွင်၊ ဓါးသွားများကို ပုံသေထောင့် (ပုံသေ pitch) တွင်တပ်ဆင်ထားသည်။ ဤ hub အမျိုးအစားကို တာဘိုင်ငယ်များ သို့မဟုတ် မျိုးဆက်ဟောင်းတာဘိုင်များတွင် အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ အားသာချက်များမှာ တည်ဆောက်ပုံရိုးရှင်းခြင်းနှင့် ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးခြင်းဖြစ်သော်လည်း အားနည်းချက်များမှာ-
– လေတိုက်နှုန်းအမျိုးမျိုးတွင် စွမ်းဆောင်ရည်နိမ့်ကျခြင်း၊
– ပါဝါနှင့် ဘေးကင်းရေးထိန်းချုပ်မှုသည် ပိုမိုခက်ခဲသည်၊
– လေပြင်းတိုက်ခတ်နေချိန်တွင် အလွန်အကျွံတင်ဆောင်နိုင်ခြေ ပိုများပါသည်။
၂။ ပြောင်းလဲနိုင်သော အသံအတိုးအကျယ် တာဘိုင်ဗဟိုချက်
ခေတ်သစ်တာဘိုင်များတွင်၊ hub သည် ပုံမှန်အားဖြင့် variable pitch ကို ပံ့ပိုးပေးသောကြောင့် blade angle ကို လိုအပ်သလို ပြောင်းလဲနိုင်သည်။ ၎င်းသည် အောက်ပါတို့ကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေသည်-
– စွမ်းအင်စုပ်ယူမှုထိရောက်မှု၊
– အထွက်ပါဝါတည်ငြိမ်မှု၊
- ပြင်းထန်သောအခြေအနေများတွင် ကာကွယ်ခြင်း။
သို့သော် variable pitch hub များသည် ပိုမိုရှုပ်ထွေးပြီး ရွေ့လျားနေသော အစိတ်အပိုင်းများနှင့် ထိန်းချုပ်မှုစနစ်များကြောင့် ပိုမိုဂရုတစိုက် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှု လိုအပ်ပါသည်။
Hub နှင့် Turbine စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် ၎င်း၏အကျိုးသက်ရောက်မှု
ကောင်းမွန်စွာ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော hub တစ်ခုသည် လေအားလျှပ်စစ်တာဘိုင်၏ စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် အဓိကသက်ရောက်မှုရှိမည်ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းတွင် အောက်ပါတို့ပါဝင်သည်-
– ပင်ချ်ထိန်းချုပ်မှုသည် အကောင်းဆုံးလုပ်ဆောင်နိုင်သောကြောင့် လေခွင်းအားစွမ်းဆောင်ရည် မြင့်တက်လာပါသည်။
– ဝန်ဖြန့်ဖြူးမှု ပိုမိုကောင်းမွန်ခြင်းနှင့် ချိတ်ဆက်မှုများ ပိုမိုတည်ငြိမ်ခြင်းကြောင့် တုန်ခါမှုကို လျော့နည်းစေသည်။
– တာဘိုင်ရွက်များနှင့် ရိုးတံပေါ်ရှိ ဖိအားကို လျှော့ချပေးသောကြောင့် တာဘိုင်သည် ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်း ပိုရှည်သည်။
– အထူးသဖြင့် hub ဒီဇိုင်းသည် pitch အစိတ်အပိုင်းများကို စစ်ဆေးခြင်း၊ ချောဆီလိမ်းခြင်းနှင့် အစားထိုးခြင်းတို့ကို လွယ်ကူချောမွေ့စေပါက ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုကုန်ကျစရိတ်များကို လျှော့ချနိုင်သည်။
အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ hub နှင့်ပတ်သက်သောပြဿနာများ—ဥပမာ အက်ကွဲခြင်း၊ သံချေးတက်ခြင်း၊ bearing ချို့ယွင်းခြင်း သို့မဟုတ် pitch system ပျက်စီးခြင်း—သည် ကြာရှည်စွာ ရပ်တန့်ချိန်နှင့် ပြုပြင်စရိတ်မြင့်မားခြင်းကို ဖြစ်စေနိုင်သည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် hub သည် မြင့်မားသောပင်လယ်ရေမျက်နှာပြင်အထက်တွင်ရှိပြီး ပြုပြင်ရန်အတွက် အထူးပစ္စည်းများ လိုအပ်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။
ပစ္စည်းများနှင့် Hub ဒီဇိုင်းဆိုင်ရာစိန်ခေါ်မှုများ
လက်တွေ့တွင်၊ hub ဒီဇိုင်းသည် အောက်ပါအချက်များစွာကို ဟန်ချက်ညီအောင်ထိန်းထားရမည်-
– ခိုင်ခံ့မှုနှင့် အလေးချိန်- တာဝါနှင့် yaw စနစ် (nacelle steering system) ကို ဝန်ပိစေခြင်းမရှိစေရန် hub သည် ခိုင်ခံ့သော်လည်း လေးလံလွန်းခြင်းမရှိရပါ။
– ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်း- နှစ်ပေါင်းများစွာ ထပ်ခါတလဲလဲ ဝန်ထုပ်ဝန်ပိုးများသည် အသေးစား အက်ကွဲကြောင်းများကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။
– ချေးခံနိုင်ရည်ရှိမှု- အထူးသဖြင့် ကမ်းလွန်တာဘိုင်များအတွက်။
– ထုတ်လုပ်မှုနှင့် စစ်ဆေးခြင်းလွယ်ကူခြင်း- hub သည် ကြီးမားသောကြောင့် ပုံသွင်းခြင်း၊ စက်ဖြင့်ပြုပြင်ခြင်းနှင့် အရည်အသွေးထိန်းချုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များသည် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။
ရိုးရှင်းတဲ့ “အလယ်ဗဟို” အဖြစ် ထင်ရပေမယ့် hub ဟာ အမှန်တကယ်တော့ load simulation၊ finite element analysis နဲ့ material testing အပါအဝင် အင်ဂျင်နီယာပိုင်းဆိုင်ရာ အဆင့်မြင့်တစ်ခု လိုအပ်တဲ့ ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုပါ။
နိဂုံး
hub သည် လေရဟတ်၏ အဓိကအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး blade များနှင့် rotor shaft အကြား အဓိကချိတ်ဆက်မှုအဖြစ် ဆောင်ရွက်ပေးပြီး ဝန်များကို ထောက်ပံ့ပေးခြင်းနှင့် ဖြန့်ဝေခြင်း၊ blade angle ချိန်ညှိရန်အတွက် pitch စနစ်ကို ထောက်ပံ့ပေးခြင်းနှင့် turbine ၏ ဘေးကင်းလုံခြုံသော လည်ပတ်မှုကို ပံ့ပိုးပေးခြင်းတို့အတွက် အထောက်အကူပြုသည်။ ခေတ်သစ်တာဘိုင်များတွင် hub သည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခုဖြစ်ရုံသာမက turbine ၏ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် တာဘိုင်ကြာရှည်ခံမှုကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည့် blade control system လည်း ပါဝင်သည်။
ဗဟိုချက်တစ်ခု၏ သဘောတရားနှင့် အခန်းကဏ္ဍကို နားလည်ခြင်းအားဖြင့် လေရဟတ်တစ်ခု၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ရာတွင် အောင်မြင်မှုသည် ၎င်း၏ဓါးသွားများ၏ အရွယ်အစား သို့မဟုတ် လေတိုက်အားပေါ်တွင်သာမက ၎င်း၏ဒီဇိုင်းအရည်အသွေးနှင့် ဗဟိုချက်ကဲ့သို့သော ၎င်း၏ဗဟိုအစိတ်အပိုင်းများ၏ ယုံကြည်စိတ်ချရမှုပေါ်တွင်လည်း မူတည်ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့မြင်တွေ့နိုင်ပါသည်။ ဗဟိုချက်ကို ကောင်းမွန်စွာ ဒီဇိုင်းထုတ်ပြီး ထိန်းသိမ်းထားပါက လေရဟတ်တစ်ခုသည် ဆယ်စုနှစ်များစွာ တည်ငြိမ်စွာလည်ပတ်နိုင်ပြီး ရေရှည်တည်တံ့သောအနာဂတ်အတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော သန့်ရှင်းသောစွမ်းအင်ကို ထုတ်လုပ်ပေးနိုင်ပါသည်။
