Petit éolien / Questions avant l’achat
Interfaces mécaniques
Peut-on comparer un arbre creux à un arbre plein sur le seul diamètre extérieur ?
Réponse courte
Non. La répartition du matériau dans la section d'un arbre influe sur sa rigidité et ses contraintes en torsion, et pas seulement le diamètre extérieur. Un arbre creux et un arbre plein de mêmes dimensions extérieures nécessitent donc des évaluations différentes. Cela compte pour comparer des variantes d'arbres de générateurs éoliens, avant même d'examiner leurs matériaux ou leurs détails de fatigue.
Utiliser la propriété de section appropriée
Pour un arbre circulaire uniforme idéal, le moment quadratique polaire est proportionnel au diamètre extérieur à la quatrième puissance moins le diamètre intérieur à la quatrième puissance. Une section pleine possède un diamètre intérieur nul. Cette propriété de surface s'exprime en unités de longueur à la quatrième puissance ; elle diffère du moment d'inertie massique du rotor utilisé dans les calculs d'accélération et d'énergie cinétique.
Comparer une paire explicitement hypothétique
Si le diamètre intérieur vaut 60% du diamètre extérieur, la section creuse idéale conserve 1 - la quatrième puissance de 0.6 = 0.8704, soit 87.04%, du moment quadratique polaire de la section pleine. Son aire de section transversale représente 64% de celle de la section pleine. Ces rapports illustrent uniquement la répartition géométrique. Ils n'établissent ni le couple admissible, ni la résistance à la fatigue, ni la résistance au flambement, ni une épaisseur de paroi sûre pour un arbre réel quelconque.
Demander la comparaison complète des arbres
Demander les diamètres extérieur/intérieur, la longueur, le matériau, les détails de liaison et les cas pertinents de couple/flexion/charge. Rainures de clavette, épaulements et particularités de fabrication peuvent gouverner les contraintes locales au-delà du modèle d'arbre uniforme. Les ressources de sélection Ringfeder évaluent séparément les liaisons d'arbres creux, ce qui confirme l'importance de la géométrie de l'alésage à l'interface. Aucune construction d'arbre MARSTON n'est affirmée. Ne pas remplacer un arbre par un arbre creux à partir de ce rapport ni déduire sa capacité de la réduction de masse ; utiliser l'évaluation réelle de la structure et de la liaison du concepteur. Au niveau d'une liaison, la paroi d'un arbre creux peut aussi se déformer sous la pression radiale de contact. Une comparaison de sections en torsion ne tranche donc pas l'adéquation d'un frettage ou d'un dispositif de verrouillage sans clavette sur cet arbre.
Sources
Les exemples sont illustratifs. Confirmez les performances spécifiques, la compatibilité et le périmètre de fourniture dans les documents applicables.