Simulación, cálculos y pruebas
Modernos programas de cálculo y simulación
Nuestros ingenieros expertos trabajan en estrecha colaboración con los técnicos de desarrollo, fabricantes y operadores de aerogeneradores.
Utilizamos modernos programas de cálculo y simulación para garantizar la ejecución óptima de los rodamientos para aerogeneradores: empezando con el rodamiento individual y sus componentes, pasando por la construcción anexa hasta el sistema completo de transmisión, que se puede representar y optimizar mediante los programas de simulación multicuerpos que se han desarrollado explícitamente.
Mediante la simulación realista de fuerzas y momentos, nuestro banco de pruebas para grandes rodamientos ASTROIS ha aportado, desde 2011, valiosos resultados que se utilizan para desarrollar nuevas soluciones de rodamiento y optimizar los modelos de cálculo y simulación.
Desde el sistema completo hasta el contacto de los elementos rodantes
La cadena de cálculos de Schaaffler incluye las herramientas CAE que están perfectamente adaptadas a los requerimientos específicos del diseño.
- SIMPLA: Simulación de sistemas con amplios conocimientos sobre rodamientos
- BEARINX: diseño de rodamientos gracias a la comprensión de los sistemas
- CABA3D: la visión dinámica del interior del rodamiento
- TELOS: el enfoque está en el contacto.
SIMPLA: la simulación de sistemas
La simulación híbrida multicuerpo (multi body simulation, MBS) representa el comportamiento dinámico de los aerogeneradores completos.
El modelo permite mejorar los diferentes componentes del tren de potencia, así como el diseño completo del equipo desde la fase de desarrollo:
- Simulación híbrida multicuerpo con modelos de rodamiento acoplados no lineales y multidimensionales
- El modelo MBS puede derivarse del modelo existente de BEARINX.
BEARINX: diseño óptimo de los rodamientos
El software BEARINX permite modelar y calcular todos los tipos de rodamiento, ejes complejos y sistemas de eje hasta mecanismos completos de transmisión.
BEARINX tiene en cuenta, entro otros parámetros,
- el comportamiento elástico, no lineal, de los rodamientos
- la elasticidad de los ejes
- la elasticidad de los soportes y componentes adyacentes
- el juego de funcionamiento o la precarga de los rodamientos
- los perfiles de los rodillos y de las pistas de rodadura, así como las osculaciones de dichas pistas de rodadura
- la presión de contacto real, teniendo en cuenta la inclinación y el perfil de los elementos rodantes
- la influencia de las condiciones de lubricación, la suciedad y la presión real de contacto en la duración de vida a la fatiga.
CABA3D: simulación de rodamientos
CABA3D - La visión dinámica del interior del rodamiento
- Análisis dinámico de los rodamientos
- Determinación de los patrones de fuerza y movimiento de los elementos rodantes y los anillos, teniendo en cuenta todos los grados de libertad
- CABA3D permite calcular la potencia de rozamiento y el comportamiento de aceleración de los elementos rodantes, por ejemplo, cuando entran en la zona de carga.
TELOS: simulación del contacto de los elementos rodantes
- Programa de simulación en 3D para el contacto de los elementos rodantes
- Cualquier contacto de los elementos rodantes en condiciones generales de lubricación
- Cargas casi estáticas y transitorias
- Componentes con y sin recubrimiento de los rodamientos
FEM
Los cálculos FEM permiten determinar, para profundizar los análisis, la influencia de la construcción anexa en los rodamientos y viceversa.
Mayor fiabilidad y rentabilidad para aerogeneradores
Uno de los bancos de pruebas más importantes, modernos y eficientes del mundo permite probar grandes rodamientos de hasta 15 toneladas y 3,5 metros de diámetro exterior en condiciones similares a las reales utilizando un amplio programa de simulación. Los resultados obtenidos en ASTRAIOS facilitan una mejor comprensión de todo el sistema, de los factores de influencia y de las interrelaciones en el mecanismo de transmisión de los aerogeneradores. Con ASTRAIOS, Schaeffler realiza una contribución decisiva al diseño rápido y fiable de los aerogeneradores, y aumenta su rentabilidad y seguridad.
El banco de pruebas lleva el nombre de «Astraios», un titán de la mitología griega y padre de los cuatro dioses del viento.
Simulación realista de fuerzas y momentos
Desde la calma hasta el temporal, los aerogeneradores están expuestos a condiciones de viento que cambian constantemente. ASTRAIOS simula las cargas y los momentos reales que se producen en los aerogeneradores.
- Para los rodamientos de rotor y las coronas giratorias
- Se pueden probar todos los sistemas de apoyo del rotor
- Para aerogeneradores de hasta 6 megavatios
Animación: simulación del conjunto de fuerzas y momentos
Animación: rodamientos de prueba
Amplios análisis
Los más de 300 sensores montados en los rodamientos de prueba ofrecen información que se evalúa para diferentes análisis. Gracias a SARA, el sistema de automatización para las aplicaciones I&D de Schaeffler, se realiza la técnica de medición, técnica de regulación y de control. Nuestros expertos analizan los datos y mejoran los modelos de cálculo mediante una comparación con los resultados de la prueba.