Tecnologia / Guida ingegneristica
Carichi meccanici delle piccole turbine eoliche: forze, momenti e casi
Un prospetto dei carichi della turbina richiede un punto di riferimento, direzioni e le condizioni rappresentate da ciascun valore. Questi dettagli collegano il gruppo turbina a uno specifico progetto della torre e della fondazione.
Esamina il perimetro di riferimento del carico prima del valore più elevato.
Un carico all'interfaccia non è automaticamente una reazione della fondazione. Stabilisci il punto di riferimento, gli assi e la configurazione delle apparecchiature, quindi esamina i casi di carico e i dati di ingresso per la progettazione a valle.
01 / Unità
Distingui le forze dai momenti.
Le forze vengono comunemente registrate in newton o kilonewton; i momenti in newton-metro o kilonewton-metro.
Le forze vengono comunemente registrate in newton o kilonewton; i momenti in newton-metro o kilonewton-metro. Una registrazione dell'interfaccia a sei componenti può contenere Fx, Fy, Fz, Mx, My e Mz. I simboli diventano utili solo quando il documento ne definisce assi, segni e punto di riferimento.
La coppia sull'albero e il momento flettente sulla torre hanno le stesse unità dimensionali, ma descrivono azioni differenti. Indicare il componente e l'asse. Un'intestazione che riporti soltanto “carico” non permette di distinguere tra forza assiale, forza laterale, flessione e torsione.
02 / Punto di riferimento
Il punto di applicazione modifica il momento.
Trasferire una forza verso un altro punto di riferimento generalmente richiede un'adeguata correzione del momento.
Trasferire una forza a un altro punto di riferimento richiede generalmente un corrispondente adeguamento del momento. La relazione vettoriale è M = r × F, con r misurato dal punto di riferimento scelto al punto di applicazione della forza. Il braccio perpendicolare, anziché la sola distanza tra i punti, determina il modulo del momento.
Come esempio ipotetico, una forza di 1 kN con un braccio perpendicolare di 2 m contribuisce con un momento di 2 kN·m rispetto a quel punto di riferimento. Questo è un esempio relativo alle unità di misura, non un carico MARSTON. Un trasferimento reale dei carichi deve tenere conto anche dei momenti esistenti, delle direzioni e delle forze aggiuntive sul sistema di supporto.
03 / Assi
Mantenere lo schizzo delle coordinate con i dati.
Chiedi se le coordinate ruotano con la navicella o rimangono fisse rispetto alla torre o al sito.
Chiedi se le coordinate ruotano con la navicella o rimangono fisse rispetto alla torre o al sito. Registra l'origine, le direzioni positive e l'orientamento di ciascun asse. Un disegno di interfaccia dovrebbe chiarire se le azioni trasmesse sono espresse come carichi sulla torre o come reazioni agenti sulla turbina.
Quando confronti due fornitori, conserva ciascuna convenzione originale prima che un ingegnere trasformi i dati in un sistema di riferimento comune. Copiare un numero positivo su un asse orientato diversamente può invertirne il significato fisico. La sola conversione delle unità non risolve un'incompatibilità di coordinate o di azione–reazione.
04 / Casi di carico
Individuare lo stato operativo associato a ogni carico.
Un caso di carico descrive una combinazione definita dello stato dell'equipaggiamento e delle condizioni esterne.
Un caso di carico descrive una combinazione definita dello stato dell'equipaggiamento e delle condizioni esterne. L'analisi ingegneristica potrebbe dover distinguere tra la rotazione, una configurazione ferma e le transizioni tra stati. Queste sono categorie di valutazione, non una dichiarazione dei casi o delle funzioni protettive che sono state validate per una particolare turbina.
Allega a ciascun caso fornito la definizione delle condizioni del vento, lo stato del rotore e dell'imbardata, lo stato elettrico pertinente e la base di calcolo o di prova. Un picco registrato durante un singolo evento non dovrebbe essere presentato come l'inviluppo di progetto per tutte le condizioni di funzionamento e di arresto. Gli identificatori dei casi rendono tracciabili le revisioni successive.
05 / Valori combinati
Non comporre una riga fittizia di caso peggiore.
Il valore massimo di ciascun canale di forza e momento può verificarsi in un istante diverso o in un caso di carico diverso.
Il massimo di ciascun canale di forza e momento può verificarsi in un istante diverso o in un diverso caso di carico. Combinare massimi non correlati in un unico vettore modifica l'evento descritto. Conservare gli insiemi di componenti simultanee, ove disponibili, insieme a qualsiasi inviluppo definito separatamente e al metodo di combinazione dell'ingegnere.
Separa inoltre le informazioni sul carico di picco da quelle sul carico ciclico. Un singolo massimo non descrive il numero, l'intervallo o la sequenza delle variazioni ripetute. Specifica a quale quesito progettuale può rispondere un insieme di dati, invece di definire un breve registro di eventi come una valutazione completa della fatica.
06 / Consegna
Collega i dati della turbina al progetto completo della struttura di supporto.
Utilizza un verbale di consegna contenente la revisione della turbina, il disegno di montaggio, i dati di riferimento delle proprietà di massa, il punto di riferimento dei carichi, i casi e il revisore responsabile.
Utilizzare un verbale di consegna contenente la revisione della turbina, il disegno di montaggio, la base di riferimento delle proprietà di massa, il punto di riferimento dei carichi, i casi di carico e il revisore responsabile. Il progettista della torre deve quindi considerare la configurazione di supporto selezionata; al progettista civile occorrono le azioni risultanti sulla fondazione e i dati specifici del sito.
Le potenze nominali MARSTON confermate e i diametri dei rotori identificano cinque taglie di prodotto; non determinano i carichi strutturali all'interfaccia. Utilizzare il guida ai dati di ingresso per le fondazioni per i registri del sito e il guida all'interfaccia di imbardata Per la revisione dei documenti relativi alla connessione. Assicuratevi di concordare questi limiti prima di specificare un pacchetto di supporto.
Prosegui la verifica con Dinamica della torre eolica: frequenze, modi ed eccitazione.
Prosegui la verifica con Progetto delle turbine eoliche per venti estremi: dati del sito e limiti operativi.
Prosegui la verifica con Documenti ingegneristici eolici: revisioni e stato della verifica.
Approfondisci l'analisi dei carichi con disturbo della torre e carico ciclico delle pale e effetti giroscopici durante l'imbardata. Per la discussione sui materiali e sulla durabilità, vedere tensioni e deformazioni nei materiali compositi e intervalli di sollecitazione a fatica e conteggio dei cicli.
Informazioni generali: OpenStax: momento torcente e braccio della forza. Questi riferimenti spiegano concetti del settore; sono distinti dai documenti MARSTON di prodotto e di progetto applicabili.
Prepara le informazioni per questa valutazione.
Usa la lista di controllo per organizzare i dati di progetto. Segnala gli elementi non disponibili e conserva i riferimenti ai documenti.
| Voce da esaminare | Informazioni da fornire | Scopo |
|---|---|---|
| Punto di applicazione del carico | Interfaccia denominata, punto di riferimento e revisione del disegno. | Impedisci il trasferimento di valori tra confini di riferimento non omogenei. |
| Sistema di coordinate | Origine, direzioni, sistema di riferimento rotante o fisso, convenzione d'azione. | Consentire una trasformazione documentata tra i set di dati. |
| Registro componente | Forze, momenti, unità e combinazioni simultanee. | Mantenere intatto il vettore di carico fisico. |
| Base del caso | Stato delle apparecchiature, definizione del vento e riferimento dell'analisi o della prova | Identifica le condizioni rappresentate da ciascun valore. |
| Responsabilità di progettazione | Revisori della turbina, della torre e delle opere civili; revisioni accettate dei dati di ingresso | Utilizza i carichi corretti nel progetto della struttura di supporto. |
Domande ingegneristiche.
La potenza nominale può determinare i carichi sulla torre?
No. Una potenza nominale in kW non fornisce le forze, i momenti, gli stati operativi o la configurazione di supporto necessari per la verifica strutturale.
Sono interscambiabili N·m e kN·m?
Descrivono lo stesso tipo di grandezza, ma 1 kN·m equivale a 1,000 N·m. Mantieni l'unità accanto a ogni valore.
La coppia dell'albero è la stessa cosa della flessione della torre?
No. Entrambi sono momenti, ma agiscono attorno ad assi diversi e su interfacce diverse. Le loro denominazioni e i sistemi di riferimento sono importanti.
Posso utilizzare il valore più grande di ogni colonna?
Solo nell'ambito di un metodo ingegneristico documentato di combinazione. I massimi indipendenti delle colonne potrebbero non appartenere allo stesso evento o caso.
Un singolo massimo consente di determinare il carico a fatica?
No. Le informazioni sui carichi ripetuti richiedono una definizione, una durata e una base di valutazione proprie. Un solo valore di picco non può descriverli.
MARSTON pubblica un progetto universale per le fondazioni?
Qui non viene definita alcuna fondazione universale. La turbina selezionata, la torre, i criteri di definizione dei carichi e le condizioni locali delle opere civili richiedono una valutazione coordinata.
Richiesta tecnica
Porta le informazioni di progetto al confronto tecnico.
Un prospetto dei carichi della turbina richiede un punto di riferimento, le direzioni e le condizioni rappresentate da ciascun valore. Condividi le informazioni disponibili e l'ambito delle apparecchiature che desideri sottoporre a verifica nell'offerta tecnica.