Simulação, Cálculo e Teste
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.
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
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
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
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
- 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
Os cálculos FEM permitem determinar, para análises mais detalhadas, a influência da construção adjacente nos rolamentos e vice-versa.
Maior fiabilidade e rentabilidade para turbinas eólicas
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
Animação: simulação realista de forças e momentos
Animação: rolamentos de teste
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.