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rolamento de giro para turbina eólica
XZWD
8482800000
O rolamento de giro, como componente chave, conecta as partes estruturais da máquina, transfere cargas e permite a rotação relativa entre elas.É amplamente utilizado em escavadeiras, guindastes, equipamentos de mineração, gruas portuárias e militares, científicos
equipamentos de pesquisa e assim por diante.1 Especialmente na indústria eólica, o rolamento de giro de quatro pontos de contato de carreira única é adotado como o rolamento de guinada2 para transferir cargas axiais (Fa), radiais (Fr) e de momento de inclinação (M), e o rotacional
o movimento entre os geradores e a torre é realizado.
Dada a importância do rolamento de giro nas estruturas mecânicas e as complicadas condições de trabalho, pode afetar diretamente o funcionamento normal do equipamento uma vez que ocorra uma falha e até mesmo causar grandes perdas econômicas e acidentes.Como o mecanismo de dano e sua situação de desenvolvimento não são claros, o alcance e a distribuição dos elementos de detecção são selecionados principalmente pela experiência e não por orientação teórica.Isso leva a sinais fracos, baixa relação sinal-ruído e baixa precisão na identificação da falha.Portanto, a simulação dinâmica do rolamento de giro com defeito localizado e a exploração da resposta dinâmica causada pelo defeito têm importante significado prático de orientação para monitorar a construção do sistema no dano da pista do rolamento de giro.
Como componentes importantes do equipamento de engenharia, o rolamento de giro é amplamente estudado por muitos estudiosos.Amasorrain et al.3 analisaram a diferença entre o rolamento de giro de dois e quatro pontos de contato e deram a distribuição de carga de um rolamento de giro de quatro pontos de contato e então obtiveram a carga máxima dos corpos rolantes.Kania4 aplicou o método dos elementos finitos para calcular e analisar a capacidade de carga dos elementos rolantes do rolamento de giro e forneceu a deformação de carga dos elementos rolantes sob as condições de trabalho.
Flasker et al.5 realizaram a análise numérica da propagação da trinca na superfície da pista do rolamento de giro e estudaram a situação de propagação da trinca e a distribuição da pressão de contato da pista quando o ângulo de contato é diferente.Liu6 conduziu o experimento de monitoramento da condição do rolamento de giro e a graxa foi analisada para descobrir o teor de ferro.Finalmente, o estado de desgaste da pista interna e a vida útil são estudados de acordo com os resultados da análise.Caesarendra et al.7 realizaram o teste de aceleração da vida útil do rolamento de giro para danificá-lo naturalmente, e os sinais de vibração extraídos
são analisados pelo método de decomposição de modo empírico (EMD) e método de decomposição de modo empírico de conjunto (EEMD), respectivamente, a fim de obter as informações precisas de danos do rolamento de giro.Žvokelj et al.8 coletaram os sinais de vibração e emissão acústica com base nos experimentos de monitoramento da condição do mancal de giro.O método EEMD-multi-scale principal component analysis (MSPCA) foi aplicado na decomposição adaptativa do sinal, e o recurso de falha
componentes foram extraídos para identificar defeito local do rolamento de giro.
Esses estudos se concentram principalmente na distribuição de carga, monitoramento de condição e processamento de sinal, em vez do mecanismo de dano da pista, desenvolvimento de dano e seu impacto.Mas se o mecanismo de dano for desconhecido, o tipo e a gama de sensores são difíceis de escolher;portanto, a escolha de sensores é infundada nas pesquisas anteriores.Além disso, o método de simulação dinâmica de elementos finitos tem sido usado cada vez mais amplamente na pesquisa e análise de rolamentos9,10.Essas referências indicam que este trabalho se concentra principalmente na análise estática do rolamento de giro, em vez da pesquisa dinâmica dos rolamentos.No entanto, todas as pesquisas estáticas dos rolamentos fornecem muita ajuda para 
a próxima pesquisa dinâmica dos rolamentos.Por exemplo, com base neste trabalho, Li et al.11 pesquisam as propriedades mecânicas dinâmicas do rolamento de giro de uma carreira pelo algoritmo dinâmico explícito.A distribuição e variação da tensão de Mises obtida fornece fundamento teórico para pesquisar o dano da pista do rolamento.
Portanto, é necessário aplicar o método de análise de simulação dinâmica para estudo do rolamento de giro com os defeitos localizados e explorar o mecanismo de influência dos tamanhos de dano.É um novo campo de pesquisa importante e pode fornecer uma base poderosa para avaliação on-line dos danos na pista.
O rolamento de giro tipo 010.40.100012 foi tomado como objeto de pesquisa e os tamanhos de geometria de dano foram considerados neste artigo.Este rolamento de giro pode atender satisfatoriamente aos requisitos da verificação experimental, e a verificação experimental pode ser facilmente realizada porque a dimensão deste rolamento de giro é bastante pequena.Os modelos de defeitos de diferentes parâmetros foram construídos para simular o dano de lascamento da pista.
De acordo com a condição real de trabalho, a carga externa, a velocidade de rotação e outras restrições foram impostas aos modelos.O algoritmo de elementos finitos dinâmicos explícitos foi adotado durante a análise de simulação, e o mecanismo de influência do tamanho do dano foi obtido analisando a distribuição de tensões na superfície da pista do rolamento de giro e a resposta de aceleração de vibração ao redor do defeito.
O rolamento de giro, como componente chave, conecta as partes estruturais da máquina, transfere cargas e permite a rotação relativa entre elas.É amplamente utilizado em escavadeiras, guindastes, equipamentos de mineração, gruas portuárias e militares, científicos
equipamentos de pesquisa e assim por diante.1 Especialmente na indústria eólica, o rolamento de giro de quatro pontos de contato de carreira única é adotado como o rolamento de guinada2 para transferir cargas axiais (Fa), radiais (Fr) e de momento de inclinação (M), e o rotacional
o movimento entre os geradores e a torre é realizado.
Dada a importância do rolamento de giro nas estruturas mecânicas e as complicadas condições de trabalho, pode afetar diretamente o funcionamento normal do equipamento uma vez que ocorra uma falha e até mesmo causar grandes perdas econômicas e acidentes.Como o mecanismo de dano e sua situação de desenvolvimento não são claros, o alcance e a distribuição dos elementos de detecção são selecionados principalmente pela experiência e não por orientação teórica.Isso leva a sinais fracos, baixa relação sinal-ruído e baixa precisão na identificação da falha.Portanto, a simulação dinâmica do rolamento de giro com defeito localizado e a exploração da resposta dinâmica causada pelo defeito têm importante significado prático de orientação para monitorar a construção do sistema no dano da pista do rolamento de giro.
Como componentes importantes do equipamento de engenharia, o rolamento de giro é amplamente estudado por muitos estudiosos.Amasorrain et al.3 analisaram a diferença entre o rolamento de giro de dois e quatro pontos de contato e deram a distribuição de carga de um rolamento de giro de quatro pontos de contato e então obtiveram a carga máxima dos corpos rolantes.Kania4 aplicou o método dos elementos finitos para calcular e analisar a capacidade de carga dos elementos rolantes do rolamento de giro e forneceu a deformação de carga dos elementos rolantes sob as condições de trabalho.
Flasker et al.5 realizaram a análise numérica da propagação da trinca na superfície da pista do rolamento de giro e estudaram a situação de propagação da trinca e a distribuição da pressão de contato da pista quando o ângulo de contato é diferente.Liu6 conduziu o experimento de monitoramento da condição do rolamento de giro e a graxa foi analisada para descobrir o teor de ferro.Finalmente, o estado de desgaste da pista interna e a vida útil são estudados de acordo com os resultados da análise.Caesarendra et al.7 realizaram o teste de aceleração da vida útil do rolamento de giro para danificá-lo naturalmente, e os sinais de vibração extraídos
são analisados pelo método de decomposição de modo empírico (EMD) e método de decomposição de modo empírico de conjunto (EEMD), respectivamente, a fim de obter as informações precisas de danos do rolamento de giro.Žvokelj et al.8 coletaram os sinais de vibração e emissão acústica com base nos experimentos de monitoramento da condição do mancal de giro.O método EEMD-multi-scale principal component analysis (MSPCA) foi aplicado na decomposição adaptativa do sinal, e o recurso de falha
componentes foram extraídos para identificar defeito local do rolamento de giro.
Esses estudos se concentram principalmente na distribuição de carga, monitoramento de condição e processamento de sinal, em vez do mecanismo de dano da pista, desenvolvimento de dano e seu impacto.Mas se o mecanismo de dano for desconhecido, o tipo e a gama de sensores são difíceis de escolher;portanto, a escolha de sensores é infundada nas pesquisas anteriores.Além disso, o método de simulação dinâmica de elementos finitos tem sido usado cada vez mais amplamente na pesquisa e análise de rolamentos9,10.Essas referências indicam que este trabalho se concentra principalmente na análise estática do rolamento de giro, em vez da pesquisa dinâmica dos rolamentos.No entanto, todas as pesquisas estáticas dos rolamentos fornecem muita ajuda para
a próxima pesquisa dinâmica dos rolamentos.Por exemplo, com base neste trabalho, Li et al.11 pesquisam as propriedades mecânicas dinâmicas do rolamento de giro de uma carreira pelo algoritmo dinâmico explícito.A distribuição e variação da tensão de Mises obtida fornece fundamento teórico para pesquisar o dano da pista do rolamento.
Portanto, é necessário aplicar o método de análise de simulação dinâmica para estudo do rolamento de giro com os defeitos localizados e explorar o mecanismo de influência dos tamanhos de dano.É um novo campo de pesquisa importante e pode fornecer uma base poderosa para avaliação on-line dos danos na pista.
O rolamento de giro tipo 010.40.100012 foi tomado como objeto de pesquisa e os tamanhos de geometria de dano foram considerados neste artigo.Este rolamento de giro pode atender satisfatoriamente aos requisitos da verificação experimental, e a verificação experimental pode ser facilmente realizada porque a dimensão deste rolamento de giro é bastante pequena.Os modelos de defeitos de diferentes parâmetros foram construídos para simular o dano de lascamento da pista.
De acordo com a condição real de trabalho, a carga externa, a velocidade de rotação e outras restrições foram impostas aos modelos.O algoritmo de elementos finitos dinâmicos explícitos foi adotado durante a análise de simulação, e o mecanismo de influência do tamanho do dano foi obtido analisando a distribuição de tensões na superfície da pista do rolamento de giro e a resposta de aceleração de vibração ao redor do defeito.
