ГОСТ Р 54418.23-2019 (МЭК 61400-23:2014) Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 23. Полномасштабные испытания лопастей ротора на прочность

     5 Общие принципы

5.1 Цель испытания

Цель испытания лопасти заключается в подтверждении с достаточным уровнем достоверности того, что тип лопасти, изготовленной в соответствии с определенными требованиями, соответствует заданной надежности в конкретных граничных условиях, лопасть сохраняет способность выдерживать нагрузки, а срок службы соответствует расчетному значению.

При испытаниях определяют параметры и характеристики лопасти в целях подтверждения основных расчетных предположений, вносимых на стадии проекта и примененных в качестве исходных данных при расчете проектируемой нагрузки. Испытания лопасти охватывают не все расчетные предположения.

Полномасштабные испытания выполняют одновременно со стандартными испытаниями на ограниченном числе образцов (испытывают только одну или две лопасти проектируемого типа), по результатам которых невозможно получить достоверную информацию о качестве производства лопастей. Указанные испытания дают возможность получить достоверную информацию о типе лопасти, но не могут заменить детальный процесс разработки или систему контроля качества серийного производства. В приведенных в стандарте испытаниях не предусмотрены испытания функционирования механизма, базовой прочности материалов, а также получение данных для проектирования лопастей и/или компонентов.

5.2 Предельные состояния

Базой для задания испытательных нагрузок является весь комплекс проектных нагрузок на лопасти по ГОСТ Р 54418.1 с учетом принципов надежности по ГОСТ Р ИСО 2394, определяющих предельные состояния и частные коэффициенты, которые применяют для достижения соответствующих проектных значений. Пограничное состояние - это состояние прочности и нагрузки, влияющей на нее, за которым прочность более не соответствует проектным требованиям. Частный коэффициент отражает погрешность и выбран как минимум из принципа необходимости соблюдения вероятности достижения уровня ниже предельных значений прочности. Лопасть подвергают испытанию, если предельное состояние не достигнуто при воздействии на нее испытательной нагрузки, соответствующей проектной нагрузке.

Заданная испытательная нагрузка может превышать проектную для учета случайных воздействий, например влияния окружающей среды, погрешности испытания и отклонений при изготовлении лопасти (см. раздел 8).

5.3 Практические ограничения

При проведении испытания учитывают множество ограничений технического и экономического характера. Некоторые наиболее важные приведены ниже:

- распределение нагрузки на лопасть может быть смоделировано только приблизительно;

- как правило, проводят не более одного испытания;

- допускается испытывать одну или несколько лопастей;

- некоторые ошибки трудно определить.

В связи с тем, что ограничения влияют на окончательные результаты оценки предельных состояний, результат испытания может быть неоднозначным. При интерпретации результатов следует учитывать, что лопасть для испытания будет одной из первых в серийном производстве, что предполагает последующую модификацию. Любые незначительные модификации могут исказить достоверность результатов испытаний (см. приложение А).

5.4 Результаты испытаний

Проектная нагрузка является базой для задания испытательной нагрузки. Согласно проектной документации лопасть должна выдерживать расчетную нагрузку. В расчет нагрузки косвенно закладывают ряд допущений:

- усилие или напряжение рассчитано корректно;

- прочность и сопротивление усталости взаимосвязанных материалов и деталей оценены с достаточной точностью;

- значения прочности и сопротивления усталости, использованные для расчета, точны;

- технология изготовления соответствует проектной документации.

При полномасштабном испытании используют последние сверенные проектные данные, одновременно проверяют достоверность указанных выше допущений. Если лопасть не выдержала испытание, то по крайней мере одно из этих допущений нарушено и без дальнейшего анализа невозможно определить, что вызвало неожиданный сбой.

Если лопасть не повреждена во время испытания, а прочность лопасти и испытательные нагрузки определены корректно, она соответствует заложенным требованиям. Результаты испытания лопасти дают возможность проверить некоторые проектные допущения.