www.engineering-russia.com
11
'22
Written on Modified on
NSK
Ocean harvesting осваивает энергию волн, применяя ШВП NSK
Шведский стартап Ocean Harvesting осваивает новый неисчерпаемый источник энергии. С помощью плавучего буя можно преобразовывать движение водной поверхности вверх и вниз в электроэнергию. Высокопрочные шарико-винтовые пары NSK играют важную роль в этом процессе.
Несмотря на то, что доля возобновляемых источников энергии постоянно растет, мировое сообщество должно разрабатывать новые экологичные источники энергии, руководствуясь высокими целями по сокращению объемов выбросов CO2.
Ocean Harvesting создала решение, позволяющее извлекать энергию из движения морских волн. Основная идея системы под названием InfinityWEC (преобразователь энергии волн) – использование буев, прикрепленных к морскому дну. Под воздействием волнения океана буи поднимаются и опускаются. Их движение передается на гидравлическую пружинную систему с постоянной жесткостью (гидравлический цилиндр, соединенный с большой газовой емкостью) и две высокопрочные шарико-винтовые пары NSK. Гайки ШВП соединяются непосредственно с цилиндром, преобразуя линейное движение вверх и вниз во вращательное движение шпинделя ШВП, которое напрямую приводит в движение генератор для производства электроэнергии.
Чтобы воплотить эту оригинальную идею в жизнь, понадобилось разработать множество вспомогательных технических решений. Например, необходимо оптимальное подстраивание корпуса буя под каждую отдельную волну, так как это крайне важно для эффективной выработки энергии. Также нужно обеспечивать возвратное движение гайки ШВП вниз. Эту задачу решает гидравлический цилиндр. Цилиндр сохраняет часть выработанной выталкивающей силой жидкости энергии и передает ее на винтовую пару при движении вниз.
Также пришлось очень долго подбирать приводную систему с такими функциями, в частности, потому, что привод постоянно работает в неблагоприятных условиях (герметично под водой) при ограниченной возможности проведения технического обслуживания.
Микаэль Сиденмарк, генеральный директор Ocean Harvesting Technologies AB, объясняет: «Мы установили, что по сравнению с лебедкой и реечным приводом шарико-винтовые пары являются наилучшим вариантом, способным обеспечить высокое усилие, длинный ход, повышенную эффективность и передачу вращения на генератор».
Инженеры компании выбрали высокопрочные ШВП серии HTF от NSK из-за их увеличенного срока службы. «Ожидаемый ресурс шарико-винтовых пар составляет 100 миллионов циклов нагрузки в течение 20 лет, и это не простая задача, – говорит Микаэль Сиденмарк. — Еще одна причина сотрудничества с NSK – это высокий уровень технической поддержки».
Изначально высокопрочные ШВП серии HTF создавались для применения в станках высокой мощности (прессы и другие формовочные машины, а также литьевые машины с электрическим приводом вместо гидравлического). Благодаря способности выдерживать очень высокие нагрузки и исключительно продолжительному сроку службы ШВП серии HTF подходят для применения и в других объектах, например, в качестве амортизирующих элементов в инновационных системах, помогающих защищать высотные здания от землетрясений.
В настоящее время Ocean Harvesting проводит испытания модели InfinityWEC в масштабе 1:10. Если она хорошо себя покажет, будут проведены испытания модели в масштабе 1:3. В 2024 году свою эффективность будет доказывать первая полномасштабная волновая энергетическая установка. А в это время NSK займется проектированием и изготовлением высокопрочных шарико-винтовых пар HTF в размере, указанном Ocean Harvesting.
Ocean Harvesting создала решение, позволяющее извлекать энергию из движения морских волн. Основная идея системы под названием InfinityWEC (преобразователь энергии волн) – использование буев, прикрепленных к морскому дну. Под воздействием волнения океана буи поднимаются и опускаются. Их движение передается на гидравлическую пружинную систему с постоянной жесткостью (гидравлический цилиндр, соединенный с большой газовой емкостью) и две высокопрочные шарико-винтовые пары NSK. Гайки ШВП соединяются непосредственно с цилиндром, преобразуя линейное движение вверх и вниз во вращательное движение шпинделя ШВП, которое напрямую приводит в движение генератор для производства электроэнергии.
Чтобы воплотить эту оригинальную идею в жизнь, понадобилось разработать множество вспомогательных технических решений. Например, необходимо оптимальное подстраивание корпуса буя под каждую отдельную волну, так как это крайне важно для эффективной выработки энергии. Также нужно обеспечивать возвратное движение гайки ШВП вниз. Эту задачу решает гидравлический цилиндр. Цилиндр сохраняет часть выработанной выталкивающей силой жидкости энергии и передает ее на винтовую пару при движении вниз.
Также пришлось очень долго подбирать приводную систему с такими функциями, в частности, потому, что привод постоянно работает в неблагоприятных условиях (герметично под водой) при ограниченной возможности проведения технического обслуживания.
Микаэль Сиденмарк, генеральный директор Ocean Harvesting Technologies AB, объясняет: «Мы установили, что по сравнению с лебедкой и реечным приводом шарико-винтовые пары являются наилучшим вариантом, способным обеспечить высокое усилие, длинный ход, повышенную эффективность и передачу вращения на генератор».
Инженеры компании выбрали высокопрочные ШВП серии HTF от NSK из-за их увеличенного срока службы. «Ожидаемый ресурс шарико-винтовых пар составляет 100 миллионов циклов нагрузки в течение 20 лет, и это не простая задача, – говорит Микаэль Сиденмарк. — Еще одна причина сотрудничества с NSK – это высокий уровень технической поддержки».
Изначально высокопрочные ШВП серии HTF создавались для применения в станках высокой мощности (прессы и другие формовочные машины, а также литьевые машины с электрическим приводом вместо гидравлического). Благодаря способности выдерживать очень высокие нагрузки и исключительно продолжительному сроку службы ШВП серии HTF подходят для применения и в других объектах, например, в качестве амортизирующих элементов в инновационных системах, помогающих защищать высотные здания от землетрясений.
В настоящее время Ocean Harvesting проводит испытания модели InfinityWEC в масштабе 1:10. Если она хорошо себя покажет, будут проведены испытания модели в масштабе 1:3. В 2024 году свою эффективность будет доказывать первая полномасштабная волновая энергетическая установка. А в это время NSK займется проектированием и изготовлением высокопрочных шарико-винтовых пар HTF в размере, указанном Ocean Harvesting.
1) Система WEC компании Ocean Harvesting может вырабатывать энергию из морских волн экологично и без выбросов CO2. Фото: Ocean Harvesting
2) Две ШВП NSK и гидравлическая пружинная система с постоянной жесткостью преобразуют движение буя вверх и вниз во вращательное движение привода генератора. Фото: NSK
3) Высокопрочные ШВП серии HTF, изначально разработанные для станков, также помогают защищать здания и мосты от землетрясений. Фото: NSK
2) Две ШВП NSK и гидравлическая пружинная система с постоянной жесткостью преобразуют движение буя вверх и вниз во вращательное движение привода генератора. Фото: NSK
3) Высокопрочные ШВП серии HTF, изначально разработанные для станков, также помогают защищать здания и мосты от землетрясений. Фото: NSK
Получите дополнительную информацию…
