nota técnica
maior fiabilidade nos rolamentos de um sistema de suporte do eixo principal O eixo principal de uma turbina eólica necessita de um rolamento fiável para funcionar. É sabido que os projetos de rolamentos falham prematuramente, o que resulta em reparações de manutenção dispendiosas. As recentes atualizações e avanços nos projetos dos rolamentos aumentam a fiabilidade e garantem a estabilidade do eixo principal. Selecionar o rolamento adequado é benéfico para o desempenho global de uma turbina eólica. Bradley Baldwin Diretor-Geral da Wind Energy The Timken Company
Infelizmente, alguns operadores sofreram falhas em campo muito mais cedo do que o esperado com alguns projetos SRB simples, o que reduziu significativamente a vida útil. A substituição não planeada de um rolamento do eixo principal pode custar aos operadores de parques eólicos até 450 000 dólares e tem um impacto evidente no desempenho financeiro.
Fatores determinantes Elevada carga axial num rolamento SRB radial: embora não exista um limite máximo oficial, um rácio convencional de carga axial a radial permitida para rolamentos autocompensadores de rolos de duas carreiras situa-se entre 0,15 e 0,20. Logo, a carga axial deve ser apenas de 15% a 20% da reação radial do rolamento de duas carreiras. Em algumas aplicações, este rácio pode aumentar para 0,30 ou 0,35. Quando tal ocorre, tornam-se evidentes vários tipos de falhas que estão relacionados com o desencaixe da carreira do rolamento. Este desencaixe pode afetar a distribuição da carga entre carreiras, a assimetria dos rolos, a tensão no retentor, a geração excessiva de calor e o desgaste por deslizamento dos rolos. Na posição fixa do eixo principal, este rácio encontra-se frequentemente próximo de 0,60, o que faz com que apenas uma das duas carreiras suporte a carga radial e axial. Devido a esta reação desigual, o rolamento pode não funcionar como originalmente pretendido ou projetado.
Figura 1 O projeto SRB com apoio de 3 pontos suporta o rolamento do eixo principal e dois braços de binário reacionários na caixa de engrenagens.
Figura 2 A distribuição desigual da carga ocorre quando o rácio de carga axial a radial permitida para os rolamentos autocompensadores de duas carreiras aumenta para além de 0,15 a 0,20. A carreira do rolamento a montante desencaixa, fazendo com que apenas a carreira a jusante suporte a carga.
Os projetos de turbinas eólicas modulares utilizam, habitualmente, rolamentos autocompensadores de rolos (SRB) para suportar e transportar as cargas do eixo principal. O projeto SRB simples, conhecido como um apoio de 3 pontos que é suportado por um único rolamento principal e dois braços de binário reacionários da caixa de engrenagens, é habitualmente selecionada para permitir: • Um conjunto de nacelle mais curto; • Deflexão e desalinhamento elevados do sistema; • Uma cadeia de fornecimento comercialmente económica.
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