Skoki kwantowe

Budowany przez 10 lat we współpracy z ponad 10 000 naukowców Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) jest największym i najpotężniejszym akceleratorem cząstek na świecie. Został opracowany w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN), aby pomóc w odpowiedzi na podstawowe pytania dotyczące istnienia i budowy wszechświata.

W sercu Wielkiego Zderzacza Hadronów jasnożółte, wykonane na specjalne zamówienie manipulatory wyposażone w przekładnie redukcyjne SPINEA ułatwiają łączenie 1800 dużych odcinków rur zawierających potężne magnesy i oprzyrządowanie w ciasnej przestrzeni tunelu zderzacza. (Zdjęcie: CERN)

W LHC dokonano kilku postępowych osiągnięć w fizyce, w tym pierwszego wykrycia i zaobserwowania zderzających się neutrin w sierpniu tego roku. Osiągnięcie to otwiera nowe kierunki badań dla fizyków eksperymentalnych, a pomogły w tym elementy przemysłowego układu napędowego SPINEA.

Skomplikowany kompleks: montaż zderzacza LHC

Wielki Zderzacz Hadronów jest umieszczony w obudowie pierścieniowej o szerokości 27 km, 100 metrów pod Alpami Szwajcarskimi. Kiedy inżynierowie ośrodka CERN rozpoczęli montaż oprzyrządowania zderzacza w 2008 roku, stanęli przed wyzwaniem, polegającym na konieczności zainstalowania części na bardzo ograniczonej, trudno dostępnej przestrzeni. SPINEA, wiodący producent zaawansowanych technologicznie cykloidalnych przekładni redukcyjnych i siłowników z siedzibą na Słowacji, znalazł rozwiązanie.

Wysoko precyzyjne przekładnie SPINEA TwinSpin^® dokładnie pozycjonują kwadrupolowe magnesy wewnątrz Wielkiego Zderzacza Hadronów ośrodka CERN, największego i najpotężniejszego akceleratora cząstek na świecie.

„Zderzacz to w zasadzie tunel w kształcie pierścienia z magnesami dipolowymi o długości 15 m, ważącymi każdy po ponad 30 ton” – mówi Slavomir Lesko, dyrektor sprzedaży w firmie SPINEA. „Brakowało miejsca na to, by użyć ciężkiego sprzętu do podnoszenia, jak dźwigi, co niemalże uniemożliwiło połączenie rur i innej niezbędnej infrastruktury”.

Na podstawie informacji udzielonych przez ośrodek CERN i jednego z jego dostawców sprzętu do zderzaczy, inżynierowie firmy SPINEA przeprowadzili własne obliczenia i zaprojektowali wysoce precyzyjną przekładnię cykloidalną do urządzeń przenoszących zwanych „manipulatorami”.

Specjalnie zaprojektowane przekładnie redukcyjne charakteryzujące się dużą nośnością, wysoką precyzją i kompaktową konstrukcją umożliwiły manipulatorom przeprowadzenie operacji połączenia 1800 dużych odcinków rur zawierających potężne magnesy i oprzyrządowanie w ciasnej przestrzeni tunelu zderzacza.

Precyzja jest najważniejsza

Dziś, CERN w dalszym ciągu wykorzystuje sprzęt marki SPINEA do prawidłowego sterowania, ustawiania parametrów i precyzyjnej konserwacji akceleratorów cząstek w obiekcie.

Wewnątrz zderzacza LHC dwie wiązki cząstek o wysokiej energii przemieszczają się w rurach z prędkością bliską prędkości światła, prowadzone przez tysiące nadprzewodzących elektromagnesów, zanim ulegną zderzeniu.

„Wyobraźmy sobie dwie igły, jedną wychodzącą z Europy, a drugą z Ameryki Północnej. Przecinając Atlantyk, muszą się zderzyć ze sobą dokładnie po środku. To daje wyobrażenie o tym, jak precyzyjna musi być instalacja”.

Slavomir Lesko
dyrektor sprzedaży SPINEA

„Wyobraźmy sobie dwie igły, jedną wychodzącą z Europy, a drugą z Ameryki Północnej. Przecinając Atlantyk, muszą się zderzyć ze sobą dokładnie po środku” – mówi Lesko. „To daje wyobrażenie o tym, jak precyzyjne muszą być wysięgniki i nasze przekładnie.”

Nie ma tu miejsca na błędy. Od samej metody naukowej po wszystkie elementy tego niezwykłego sprzętu manipulacyjnego.

Przekładnie TwinSpin^® marki SPINEA precyzyjnie pozycjonują magnesy kwadrupolowe indukujące zbliżające się wiązki. Im bardziej wyrównane są magnesy, tym częściej wiązki się zderzają, co prowadzi do skuteczniejszych eksperymentów. Rozwiązanie SPINEA pomogło naukowcom z CERN zmniejszyć średnicę wiązek protonów LHC z milimetra do 16 mikrometrów [0,06 mm].

Lesko zauważa, że przekładnie TwinSpin pozwalają zapewnić niezawodną precyzję i długotrwałą wydajność. „Kiedy odwiedziłem CERN w zeszłym roku, miałem nadzieję, że może niektóre części będzie można wymienić, ale tak się nie stało… niestety” – żartuje. „Ponieważ po 15 latach każda dostarczona przez nas pierwotnie przekładnia nadal działała prawidłowo”.

Rozwiązania w zakresie ruchu przemysłowego w szeregu zastosowań

Produkty SPINEA znajdują coraz szersze zastosowanie

Robotyka

W robotyce znajdują one zastosowanie w krytycznych urządzeniach do spawania łukowego, testowania i pomiaru parametrów technicznych produktów końcowych w branży motoryzacyjnej.

Obrabiarki

W obrabiarkach znajdują one zastosowanie przy obrotowym pozycjonowaniu głowic frezarskich, szlifierskich, głowic skrawających, stołów obrotowych, zmieniaczy narzędzi i palet. Przekładnie redukcyjne firmy SPINEA to kluczowe elementy, zapewniające wysoką precyzję obróbki i doskonałą jakość obrabianej powierzchni.-newline” />

Zastosowania medyczne

W zastosowaniach medycznych produkty SPINEA służą do zapewnienia niezwykle precyzyjnego pozycjonowania we frezarkach dentystycznych i robotach chirurgicznych.

Dowiedz się więcej o tym, jak firma Timken pomogła stworzyć największy na świecie teleskop.

Published: 2023/09/29