ГОСТ Р 54418.4-2013 Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 4. Проектирование трансмиссий ветроустановок. Технические требования

     6.3 Результаты расчетов нагрузок ветровых турбин

Должны быть определены результаты расчета нагрузки, которые должны, как минимум, включать в себя:

- описание DLC, характерного для текущего проекта трансмиссии;

- длительность события;

- информацию о модели расчета нагрузки, включая описание модели трансмиссии, применимой в имитации нагрузки.

В документацию по расчетам нагрузок ветровой турбины должны быть включены временные последовательности, а также пострасчетные результаты, как описано ниже. Примеры документации расчетов нагрузки приведены в приложении А.

6.3.1 Временные последовательности

После расчетов нагрузок ветровой турбины должны быть подготовлены важные для проектирования редукторов временные последовательности.

Такие временные последовательности получаются из численного моделирования. Они представляют собой нагрузки, характеризуемые ветровыми турбинами при рекомендуемых условиях местности, определенных в ГОСТ Р 54418.1 или [1]. Неопределенности отображаются частными коэффициентами безопасности для нагрузок, определяемых в ГОСТ Р 54418.1 или [1].

Усталостные нагрузки, получаемые из этих временных последовательностей, являются характерными для обычной эксплуатации. Изолирование отдельных событий или особых последовательностей, однако, может быть только показательным для реальных режимов работы. Поэтому рекомендуется, чтобы различные оценки или пострасчеты временных последовательностей были согласованы между производителями ветровой турбины, редуктора и подшипника (там, где это возможно).

Экстремальные значения нагрузки ветровой турбины, полученные в расчетах, в течение нормальной эксплуатации будут в некоторых случаях определены методами экстраполяции, применяемыми для расчетов усталостной нагрузки, как описано в ГОСТ Р 54418.1 или [1]. Поэтому временные последовательности будут недоступны для этих экстраполяции, кроме экстремального значения.

6.3.2 Усталостная нагрузка

Усталостное нагружение редуктора ветровой турбины в случаях нагрузки, таких как случаи нагружения при производстве энергии, операции включения и выключения и т.д. описано в ГОСТ Р 54418.1 или [1]. Частота возникновения каждого случая нагружения должна быть тщательно проверена (см. 6.2.2). Если амплитуда, длительность и частота возникновения случаев предельной расчетной нагрузки могут вызвать разрушение пластической усталости, то они также будут включены как часть спектра усталостной нагрузки и установлены как временные последовательности.

6.3.2.1 Счетчик дождевого потока

Счетчик дождевого потока (RFC) является установленным для использования обычно допустимых методологий (см. [3], [4], [5]). Пример представления таблиц счетчика дождевого потока приведен в приложении А.4.3.

Документация о RFC должна определять:

- какой DLC был рассмотрен в вычислениях;

- частоту возникновения различного DLC;

- диапазон (полные колебания) или полудиапазон (одна амплитуда), который используется при определении амплитуд цикла.

6.3.2.2 Распределение длительности нагрузки (LDD, LRD)

Распределение длительности нагрузки будет определено из имитированных временных последовательностей. Подходящие для этого методы описаны в [5]. Распределения нагрузки могут быть выражены в характеристиках время-на-плоскости (LDD) или обороты-на-плоскости (LRD). Для турбин с переменной скоростью ротора LDD или LRD должны включать и третью координату скорости вала. Примеры для представления LDD или LRD приведены в приложении А.

Определенный уровень нагрузки каждой ячейки будет представлять самый высокий уровень появления нагрузки в этой ячейке. Унификация ширины ячейки не требуется. Некоторые ячейки могут иметь отрицательную нагрузку. Спектр нагрузки будет также включать нагружение от времени работы при простое или при остановке.

Длительности спектра нагрузки могут не увеличивать расчетные сроки службы, даже когда в них включены простои. Некоторые DLC и случайные экстремальные события могут даже вызывать полное время имитации для достижения расчетного срока службы. Также необязательным является то, что имитационный срок службы соответствует расчетному сроку службы, а эквивалентные нагрузки могут быть экстраполированы с соответственной синтезированной зависимостью амплитуды напряжения от числа циклов напряжения.

При уменьшении числа ячеек для особых расчетов деталей (см. 7.3.2.7 для подшипников) используемая методология будет нейтральна или традиционна для усталостного разрушения.

Документация об LDD должна определять:

- какой DLC был рассмотрен в вычислениях;

- частоту возникновения различного DLC.

Производитель ветровой турбины может устанавливать значения для номинальных крутящего момента и вращательной скорости. Для турбин с переменной скоростью эти параметры выбираются произвольно, что может подходить для рекомендаций, но не подходит для других проектных расчетов.

6.3.3 Предельные нагрузки