Eólica | Wind Power www.futurenergyweb.es 36 FuturEnergy | Abril April 2017 ASTRAIOS: los modelos de simulación y los servicios de ensayo se optimizan mutuamente El banco de ensayo para grandes rodamientos ASTRAIOS de Schaeffler ha desempeñado un rol importante en el desarrollo de la unidad de rodamiento de rodillos cónicos para el montaje con brida. Mientras que los cálculos de la vida útil de los rodamientos más pequeños son fáciles de aplicar a los grandes rodamientos, no sucede lo mismo con otros parámetros tales como la cinemática y el momento de rozamiento. Por eso, estas simulaciones deben validarse utilizando los resultados del ensayo. Las mediciones se vuelven a introducir en los modelos de simulación mediante un proceso de varias etapas y, seguidamente, los modelos calculan las cargas y el comportamiento cinemático de un gran rodamiento. Entonces, si el cálculo indica alguna deformación, por ejemplo su impacto sobre el funcionamiento del rodamiento, se puede simular y validar en el banco de ensayo. Desde su puesta en marcha en 2011, ASTRAIOS ha suministrado información importante sobre características que no se habían podido probar anteriormente, tales como obturaciones y sistemas de lubricación, juego de funcionamiento (influencia de la temperatura y de los tornillos de conexión) y velocidad del rodillo. Rodamientos oscilantes de rodillos FAG: más resistentes que nunca Con el objetivo de aumentar la fiabilidad, la disponibilidad y la eficiencia de los aerogeneradores, Schaeffler ha optimizado sus rodamientos oscilantes de rodillos para el eje principal del rotor. Este diseño de rodamiento se utiliza exclusivamente en los denominados soportes del eje, el concepto de apoyo más frecuente. Para optimizar el rodamiento se ha mejorado tanto la geometría micro como la macro. El resultado es concluyente: se han podido reducir el rozamiento y las presiones en el rodamiento, mejorar la distribución de las fuerzas y aumentar la rigidez axial. Estos rodamientos oscilantes de rodillos optimizados tienen una mayor resistencia al desgaste, que sobre todo es causado por el desplazamiento axial. Como parte de la validación, dichos rodamientos han sido sometidos a exhaustivos ensayos para concederles el sello de aprobación “X-life” de Schaeffler. Los pasos de validación necesarios han sido certificados por Germanischer Lloyd (certificado GL-CER-002-2015). Rodamientos oscilantes de rodillos asimétricos FAG: nueva ejecución para mejorar la distribución de la carga La ejecución asimétrica del rodamiento representa otro paso importante. Aumenta significativamente la capacidad de carga axial y, en consecuencia, la vida útil de los rodamientos del eje principal de los aerogeneradores. Posibilita un mayor ángulo de contacto en la hilera de rodamientos que soporta la carga axial y un ángulo de contacto más plano en la hilera de rodamientos que soporta principalmente cargas radiales. Esto comporta una mejor distribución de la carga, la reducción de la presión superficial y una reducción significativa del desplazamiento axial. ASTRAIOS: simulation models and test runs provide mutual optimisation Schaeffler’s own large-size bearing test rig ASTRAIOS has played an important role in the development of the flangemounted tapered roller bearing unit. While rating life calculations from smaller rolling bearings transfer well to large-size bearings, this is not the case for other parameters such as kinematics or frictional torque. Simulations in these areas must be therefore validated by test results. The measurements are fed back into the simulation models in a multi-stage process so that the loading and the kinematic behaviour of a large-size bearing can then be calculated. If, for example, the calculation only indicates deformation, then its effect on the function of the rolling bearing can be simulated and validated on the test rig. Ever since ASTRAIOS was put into operation in 2011, it has been supplying important information on features that could not previously be tested, such as sealing and lubrication concepts, operating clearance (influence of the temperature and connecting screws) and roller speed. FAG spherical roller bearings: more robust then ever In order to increase the reliability, availability and efficiency of wind turbines, Schaeffler has optimised its spherical roller bearings for main rotor bearing supports. This bearing design is used exclusively on the so-called shaft bearing support - the most frequently occurring bearing support concept. In order to optimise the bearing, both its micro and macro geometry were addressed. The result is conclusive: it was possible to reduce friction and pressures in the bearing, to improve the distribution of forces and increase the axial rigidity. These optimised spherical roller bearings offer greater resistance to the wear that specifically occurs as a result of axial displacement. These bearings successfully completed a comprehensive range of tests as part of their validation for the Schaeffler “X-life” quality seal. Germanischer Lloyd has certified the necessary validation steps (GL-CER-002-2015 certificate). Asymmetric FAG spherical roller bearings: new design for improved load distribution This asymmetric design represents a significant step forward. It substantially increases the axial load carrying capacity and thus the operating life of main bearings in wind turbines. It allows a larger contact angle to be used on the bearing row subject to axial loads and a smaller contact angle on the bearing row subject mainly to radial loads. This has produced improved load distribution, lower contact pressures and a significant reduction in the axial displacement.
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