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【推荐】风力发电机强度测试黑鸭子


2022年12月10日

风力发电机:强度测试

风力涡轮机以巨大的脚步升入天空。为了确保这些巨人能够在未来多年可靠地发电,炼铁业必须以稳定,节省资源且具有成本效益的方式制造其庞大的零部件。

但是,铸造时通常不可避免地会产生诸如渣之类的材料夹杂物弗劳恩霍夫研究人员目前正在努力检测和分析此类材料缺陷。

风力涡轮机应该是环保的,高效的,具有成本效益的,并且能够可靠运行至少20年。然而,随着涡轮机变得越来越强大,对使用的组件的需求也在增加,材料疲劳的风险也在增加。

材料缺陷被认为是不受欢迎的,因为它们大大降低了球墨铸铁零件的承重能力。这种特殊的铸铁还用于制造风力发电机的主机架和转子轮毂。尽管在铸造技术上有技巧,但由于经常会产生渣such,因此制造此类零件很困难。

这就是为什么铸造厂确保他们自由地清除所有渣并仅发布无渣products产品以供使用的原因。由于通常在铸件的表面上或在铸皮以下几厘米处发现这种缺陷,因此用手手工磨削生铸件。

达姆施塔特弗劳恩霍夫结构耐用性和系统可靠性研究所的克里斯托夫·布莱切尔博士说:“与其他材料缺陷相比,尚无法可靠地处理浮渣。” 自2015年初以来,他一直是“ unverDROSSen”项目的财团负责人,该项目旨在摆脱无渣产品的常规要求,从而省去了耗时的后期制作工作。

“为了做到这一点,我们必须向制造商和用户提供合理的测量概念,以便他们评估焊渣的程度和类型。因此,我们正在与萨尔布吕肯的弗劳恩霍夫无损检测研究所IZFP一起开发经过实验验证的渣strength强度分类系统。”

减少返工

弗劳恩霍夫实验室的专家现已成功开发出可检测,显示和表征浮渣的测试方法。他们使用机械超声测试以三维格式显示和测量分布。

他们还使用电磁方法测试已加工的零件表面。使用这些方法,他们不仅可以按照常规扫描铸件底面,还可以扫描受浮渣影响的顶面。“

使用我们的非破坏性测试技术,我们测量了长方体,每个长方体的尺寸为500 x 500 x 200毫米。我们发现试件中的浮渣分布变化很大。

有时材料缺陷会在很大的表面积上延伸,并且深度范围可能很大从几毫米到几厘米。”来自Fraunhofer IZFP的Fabian Weber说道。”

分类强度

在该项目的第二步中,弗劳恩霍夫IZFP数据将用于评估结构耐久性。为此,Fraunhofer LBF的研究人员从交付的试件中提取了疲劳试样,每个试样的尺寸精确为150 x 35毫米。“在静态和循环测试方法的基础上,我们确定不同表现形式的强度值。为此,我们将样品放置在我们的一个测试台中,将其拉开,然后将每个样品一起压回一千万次这样的实验进行了大约十天。” 在为期三年的项目中,总共计划进行约500次疲劳测试。

到2017年底,研究人员希望找出受负重影响的浮渣样品是否减弱以及在多大程度上减弱,以至于在最大载荷下它们可能会失效。众所周知,浮渣会导致裂纹形成,这大大降低了组件的循环承载能力。“但是,这样的铸铁部件完全可以满足其他用途的需求,” Bleicher说。“将来,我们将提供一种概念,以可靠地处理在零件设计,制造和发布由球墨铸铁制成的大型铸件时出现的材料缺陷。这不仅适用于风电场,而且适用于所有工厂和机械工程领域”,Bleicher肯定地说。

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