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Simulação, Cálculo e Teste

Desenho otimizado

Programas de simulação e cálculo de última geração

Os nossos especialistas trabalham em estreita colaboração com os técnicos de desenvolvimento, fabricantes e operadores de turbinas eólicas. Os modernos programas de cálculo e simulação garantem uma execução otimizada dos rolamentos para turbinas eólicas. Todo o sistema é considerado, desde o rolamento individual e os seus componentes, passando pela construção adjacente, até ao sistema completo de transmissão, que pode ser representado e otimizados através dos programas de simulação de múltiplos corpos desenvolvidos internamente.

Com esta simulação realista de forças e momentos, o nosso dispositivo de teste para grandes rolamentos Astraios trouxe, desde 2011, valiosos resultados que se utilizam para desenvolver novas soluções de rolamento e otimizar os modelos de cálculo e simulação.

Desenho otimizado dos rolamentos para turbinas eólicas através dos modernos programas de cálculo e simulação
Desenho otimizado dos rolamentos para turbinas eólicas através dos modernos programas de cálculo e simulação
Rede de cálculo Schaeffler

Desde o sistema completo até ao contacto dos elementos rotativos

Rede de cálculo Schaeffler: desde o sistema completo até ao contacto dos elementos rotativos

A rede de cálculo Schaeffler inclui ferramentas CAE, perfeitamente adequadas para requisitos específicos de desenho.

  • SIMPLA: simulação de sistemas com amplos conhecimentos sobre rolamentos
  • BEARINX: desenho de rolamentos graças à compreensão dos sistemas
  • CABA3D: uma visão dinâmica do interior do rolamento
  • TELOS: o foco está no contacto.

SIMPLA: simulação de sistemas

SIMPLA: simulação de sistemas com amplos conhecimentos sobre rolamentos
SIMPLA: simulação de sistemas com amplos conhecimentos sobre rolamentos

A simulação híbrida multi-corpos (multi body simulation, MBS) apresenta todo o comportamento dinâmico das turbinas eólicas.

O modelo permite melhorar os diferentes componentes do trem de potência, assim como o desenho completo do equipamento desde a fase de desenvolvimento.

  • Simulação híbrida multi-corpo (MBS) com um modelo de rolamento não linear e multidimensional acoplado
  • O modelo MBS pode ser derivado do modelo BEARINX existente

BEARINX: desenho de rolamento otimizado

BEARINX - desenho de rolamentos graças à compreensão dos sistemas
BEARINX - desenho de rolamentos graças à compreensão dos sistemas

O software BEARINX permite modelar e calcular todos os tipos de rolamento, eixos complexos e sistemas de eixo até mecanismos completos de transmissão.

Entre outros, o BEARINX considera os seguintes fatores:

  • A deflexão elástica, não linear, dos rolamentos
  • A deflexão dos eixos e veios
  • A deflexão das carcaças e componentes adjacentes
  • A folga operacional ou a pré-carga dos rolamentos
  • Os perfis dos rolos e das pistas, assim como a osculação das pistas
  • A pressão de contacto real, considerando a inclinação e o perfil dos elementos rotativos
  • A influência das condições de lubrificação, a contaminação e a pressão de contacto real na vida da fatiga.

CABA3D: simulação de rolamentos

  • Análise dinâmica dos rolamentos
  • Determinação dos padrões de força e movimento dos elementos rotativos e dos anéis, considerando todos os graus de liberdade
  • O CABA3D permite calcular a potência de fricção e o comportamento de aceleração dos elementos rotativos, por exemplo, quando entram na zona de carga.

TELOS: simulação do contacto dos elementos rotativos

TELOS - o foco está no contacto
TELOS - o foco está no contacto
  • Programa de simulação em 3D para o contacto dos elementos rotativos
  • Qualquer contacto em condições gerais de lubrificação
  • Cargas quase estáticas e transitórias
  • Componentes com e sem revestimento dos rolamentos

FEM

Cálculos FEM
Cálculos FEM

Os cálculos FEM permitem determinar, para análises mais detalhadas, a influência da construção adjacente nos rolamentos e vice-versa.

Dispositivo de teste para grandes rolamentos Astraios

Maior fiabilidade e rentabilidade para turbinas eólicas

Dispositivo de teste para grandes rolamentos ASTRAIOS
Dispositivo de teste para grandes rolamentos ASTRAIOS

Um dos dispositivos mais importantes, modernos e eficientes do mundo permite testar grandes rolamentos de até 15 toneladas e 3,5 metros de diâmetro exterior em condições similares às reais, utilizando um amplo programa de simulação. Os resultados obtidos na ASTRAIOS facilitam uma melhor compreensão de todo o sistema, dos fatores de influência e das inter-relações no mecanismo de transmissão das turbinas eólicas. Isto significa que a Schaeffler está a contribuir de forma significativa para a redução do tempo de desenvolvimento das turbinas eólicas, além de tornar o processo de design mais fiável e de aumentar a relação rentabilidade e segurança destas turbinas.

O dispositivo de teste chama-se “Astraios”, um Titã na mitologia grega que era pai dos quatro deuses do vento.

Simulação realista de forças e momentos

As turbinas eólicas estão constantemente sujeitas a alterações das condições do vento - de tempo calmo às tempestades, o ASTRAIOS simula as cargas e os momentos reais que ocorrem numa turbina eólica.

  • Para rolamentos de rotor e coronas rotativas
  • Podem ser testados todos os sistemas de apoio do rotor
  • Para turbinas eólicas até 6 MW

Análise exaustiva

Os mais de 300 sensores montados nos rolamentos de teste disponibilizam informação para ser avaliada em diferentes análises. A tecnologia de medição e controlo é fornecida pelo SARA, o sistema de automação para aplicações I&D da Schaeffler. Os nossos especialistas analisam os dados e melhoram os modelos de cálculo através de uma comparação com os resultados do teste.

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