Simülasyon, Hesaplama ve Test
Gelişmiş Hesaplama ve Simülasyon Programları
Uzmanlarımız, rüzgar türbini tasarımcıları, üretici ve işletmecileriyle yakın işbirliği içinde çalışırlar. Gelişmiş hesaplama ve simülasyon programları, rüzgar gücü uygulamalarında kullanılacak rulmanlar için optimum tasarımların üretilmesini garanti eder. Her bir rulmandan, bunların bileşenlerinden ve bitişik yapılardan komple güç iletim sistemine kadar sistemin tamamı ele alınır ve firma içinde geliştirilen çoklu nesne simülasyonu (multi-body simulation) programları kullanılarak görüntülenir ve optimize edilir.
Astraios, gerçekçi kuvvet ve tork simülasyon özelliğiyle 2011 yılından bu yana çok değerli sonuçlar sağlamaktadır. Bu sonuçlar, yeni rulman çözümleri geliştirilmesine, simülasyon ve hesaplama modellerinin optimizasyonuna yardımcı olmaktadır.
Komple Sistemlerden Rulman Hesaplarına
Schaeffler hesaplama zincirinde, tasarımın kendine özgü ihtiyaçlarına mükemmel yanıt veren CAE araçları yer alır.
- SIMPLA: rulman uzmanlığıyla sistem simülasyonu
- BEARINX: sistem bilgisiyle rulman tasarımı
- CABA3D: rulmanın içine dinamik bir bakış
- TELOS: temasa odaklanılan yer
SIMPLA: sistem simülasyonu
Hibrid çoklu cisim simülasyonla (MBS), rüzgar türbininin tamamının dinamik davranışı görüntülenmektedir.
Modele dayanarak, daha geliştirme aşamasındayken dahi, güç aktarım sisteminin münferit bileşenleri ve türbin tasarımının tamamı iyileştirilebilir.
- Lineer olmayan, çok boyutlu entegre rulman modeli ile hibrid, çoklu cisim simülasyon (MBS)
- MBS modeli, mevcut BEARINX modelinden türetilebili
BEARINX: optimum rulman tasarımı
BEARINX yazılımında, bütün rulman tiplerinin, karmaşık millere, mil sistemlerinden komple tahrik ünitelerine her şey modellenebilir ve hesaplanabilir.
BEARINX, bunların yanı sıra, aşağıdaki faktörleri de göz önüne alır:
- Rulmanların lineer olmayan elastik sapma davranışı
- Millerin ve aksların sehimi
- Muhafazaların ve bitişik bileşenlerin sehimi
- Rulmanların ön-yükleri veya çalışma boşlukları
- Makara ve yuvarlanma yüzeylerinin salınımı
- Eğilmiş ve profillenmiş yuvarlanma elemanları göz önüne alındığında kontak basıncı
- Yağlayıcı durumunun, kirlenmenin ve kontak basıncının yorulma ömrü üzerine etkisi
CABA3D: rulman simülasyonu
CABA3D: rulman simülasyonu
- Rulmanların dinamik analizi
- Tüm serbestlik derecelerinin göz önüne alınmasıyla yuvarlanma elemanlarının ve bileziklerin kuvvet ve hareket kalıplarının belirlenmesi
- CABA3D, yuvarlanma elemanlarının sürtünme enerjisinin ve ivmelenme davranışının hesaplanmasını kolaylaştırır (örneğin yük bölgesine girdiklerinde).
TELOS: yuvarlanma temasının simülasyonu
- 3D rulman temasının simülasyon programı
- Genel yağlama koşulları altındaki herhangi bir temas
- Geçici veya yarı-sabit yük koşulları
- Kaplı veya kaplanmamış rulman bileşenleri
FEM
Daha da ayrıntılı analizler için kullanılan FEM hesaplamaları, bitişik yapıların rulmanlar veya rulmanların bitişik yapılar üzerindeki etkisini hesaplayabilir.
Rüzgar türbinleri için daha fazla güvenilirlik ve maliyet etkinliği
Dünyanın en büyük, en güncel ve en güçlü büyük rulman test teçhizatı, ağırlığı 15 tona, dış çapı 3,5 metreye kadar çıkabilen rulmanların gerçekçi koşullarda test edilebilmesini kapsamlı bir simülasyon programı yardımıyla mümkün kılar. ASTRAIOS, bir bütün olarak sistemlerin, etkileyen faktörlerin ve rüzgar türbinlerindeki güç aktarım sistemleri arasındaki ilişkilerin anlaşılması konusunda daha da ileri iyileştirmeler sağlayacaktır. Bu da Shaeffler olarak, bir yandan rüzgar türbinlerinin geliştirme sürelerini kısaltma yönünde ciddi katkılar sağlarken, diğer yandan da tasarım sürecini daha güvenilir hale getirip, bu rüzgar türbinlerinin güvenliğini ve maliyet etkinliğini arttırdığımız anlamına gelmektedir.
Test teçhizatına, Yunan mitolojisindeki dört rüzgar tanrısının babası olan Titan'ın adından esinlenerek “Astraios” adı verilmiştir.
Gerçekçi kuvvet ve moment simülasyonu
Rüzgar türbinleri sürekli olarak değişen rüzgar koşullarına maruz kalırlar. ASTRAIOS, durgun havadan fırtınalara kadar her türlü hava koşulu altında rüzgar türbininde oluşan gerçek yükleri ve momentleri simüle eder.
- Rotor rulmanları ve döner tabla rulmanları için
- Tüm rotor rulman yataklama konseptleri test edilebilir
- Gücü 6 MW’a kadar olan rüzgar türbinleri
Animasyon: tüm kuvvet ve momentlerin simülasyonu
Animasyon: test rulmanları
Kapsamlı analiz
Test rulmanlarına yerleştirilen 300’ün üzerinde sensör, çeşitli analizlerde kullanılmak üzere veri sağlar. Ölçme ve kontrol teknolojisi, Schaeffler’in Ar-Ge uygulamaları için geliştirdiği otomasyon sistemi SARA tarafından sağlanmaktadır. Uzmanlarımız test sonuçlarıyla karşılaştırmak suretiyle, verileri değerlendirip hesaplama modellerini iyileştirirler.