Υπολογισμός άξονα ανεμογεννήτριας

[orfeas2009]

Καλημέρα, θέλω την βοήθειά σας στο να υπολογίσω στοιχεία για τον άξονα μίας ανεμογεννήτριας. Η ισχύς που μεταφέρεται στον άξονα από τα πτερύγια είναι 2722597 Watt , το υλικό είναι 34CrNiMo6V και οι στροφές είναι 22,2rpm. Θέλω να βρω τη ροπή στρέψης και την διατομή του. Χρησιμοποιώ την σχέση Μt=71620.N/n και έπειτα R=∛(2Mt/(Π.Tεπ )) αλλά το αποτέλεσμα μου βγαίνει 228cm (τεράστιο)

[kcher]

Λοιπόν πρόσεξε :

1) Καταρχήν ο τύπος που έχεις γράψει για την εύρεση της ροπής (71620...) δουλεύει με την ισχύ σε ΗΡ και όχι σε W, το n σε rpm και η ροπή που προκύπτει είναι σε kp.cm.

2) Αφού βρεις με αυτόν τον τύπο την αναπτυσσόμενη ροπή στρέψης, θα πρέπει να βρεις την αναπτυσσόμενη στρεπτική τάση σε MPα, συναρτήσει της άγνωστης ακόμα διαμέτρου ως εξής : Από τον τύπο tt=Mt*d/(2*Jp), όπου η πολική ροπή αδρανείας Jp=π*d^4/32.

3) Το επόμενο βήμα είναι να βρεις τη μέγιστη επιτρεπόμενη στρεπτική τάση, κατά τα γνωστά από τα στοιχεία μηχανών, με βάση την αντοχή θραύσης ή διαρροης, τις εγκοπές κλπ. Αυτη θα τη βρεις από το διαδίκτυο αν κάνεις αναζήτηση με την ονοματολογία του χάλυβα αυτού.

4) Έκανα έναν πρόχειρο υπολογισμό με 200MPa επιτρεπόμενη τάση (δεν την βρήκα αναλυτικά, εσύ πρέπει να τη βρεις) και η ελάχιστη απαιτούμενη διάμετρος προκύπτει 312mm.

Καλή επιτυχία

[orfeas2009]

Σε ευχαριστώ πολύ φίλε μου για την βοήθειά σου..Ηταν πολύτιμη..

[CostasV]

Και μην αμελήσεις και την δυναμική καμπτική ροπή λόγω του βάρους της έλικας στο άκρο του προβόλου (που είναι ο ίδιος ο άξονας).

[AlexisPap]

Δύο ερωτήσεις ενός άσχετου:

- Η ροπή γιατί βγαίνει από την ισχύ; Κάτω από μη φυσιολογικές συνθήκες δεν μπορεί να ασκηθεί μεγαλύτερη ροπή; Δεν θα έπρεπε να υπολογίζεται η μέγιστη αεροδυναμική ροπή (δηλαδή maxCl πτερυγίου σε συνδυασμό με την μέγιστη ταχύτητα αέρα, ως δυναμικό φορτίο);

Μέγιστη στρεπτική ροπή λόγω αδρανείας του στροφείου δεν πρέπει να υπολογιστεί; πχ λόγω πέδησης εξαιτίας βραχυκυκλώματος στον στάτη...

- Στην ροπή κάμψης λόγω φορτίου στροφείου δεν πρέπει να προστεθεί και ροπή κάμψης λόγω διαφορετικής ταχύτητας ανέμου καθ' ύψος;

[nikmmech]

Γιατί αυτή είναι η ισχύς (υποθέτω) που μπορεί να παράξει η γεννήτρια της Α/Γ, στις δεδομένες στροφές. Οπότε για αυτές τις τιμές προκύπτει και η ανάλογη ροπή αντίστασης που επάγει η γεννήτρια στο στροφείο. Αν πχ αυξηθεί η ταχύτητα του ανέμου και κάποια από αυτά τα μεγέθη έχει τάση να υπερβληθεί, θα αποκοπεί η Α/Γ από το δίκτυο, οπότε και θα μηδενιστεί η ροπή αντίστασης.

 

Στα υπόλοιπα ερωτήματα, ΝΑΙ. Εξυπακούεται ότι πρέπει να έχει κάποιος γνώση ή επαρκή εκτίμηση όλων το φορτίων που δέχεται το στροφείο (αζυγοσταθμίες, μηχανικές απώλειες, ίδιο βάρος, τα προφανή λειτουργικά από τις πτέρυγες, γεννήτρια, κτλ) καθώς και του εύρους που κυμαίνονται.

[NiMo79]

ερώτηση... για τον υπολογισμό των διαμέτρων δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσουμε και τον τύπο για την καμπτική τάση?? και αν ναι, για μια ανεμογεννήτρια, ποια θα είναι η καμπτική τάση στον άξονα? αυτή που προκαλείται από το βάρος της έλικας???συγχωρέστε την άγνοιά μου, απλά δυσκολεύομαι να βρω πληροφορίες σχετικά με τη μάζα της έλικας

 

Παρακαλώ συμπληρώστε την ειδικότητα στο προφίλ σας.

miltos

Edited Ιούλιος 27 , 2012 by miltos

[AlexisPap]

- Στην ροπή κάμψης λόγω φορτίου στροφείου δεν πρέπει να προστεθεί και ροπή κάμψης λόγω διαφορετικής ταχύτητας ανέμου καθ' ύψος;

 

Λογικά αυτό είναι το μέγιστο καμπτικό φορτίο.

[matthaios]

Αφού μεταφέρει ροπή στρέψης δεν είναι άξονας αλλά άτρακτος, για το τυπικό.