Eólica | Wind Power FuturEnergy | Junio June 2019 www.futurenergyweb.es 38 la velocidad superficial del rodamiento y la formación de la película de lubricante pueden no ser suficientes para mantener separadas las asperezas entre el rodillo y la pista. Además, los cambios en los momentos flectores provocan un desplazamiento constante y casi instantáneo de la ubicación y la dirección de la zona de carga. Esto afecta negativamente a la formación y la calidad de la película de lubricante. El desplazamiento se acelera en rodamientos SRB de montaje de tres puntos, que trabajan con un juego radial, y aumenta el riesgo de que se produzcan micropicaduras y daños superficiales. Soluciones de diseño para mejorar el rendimiento Afortunadamente, ya están disponibles en el mercado actualizaciones para los aerogeneradores existentes, así como soluciones de diseño de ingeniería más sofisticadas para los más modernos. Mejoras para aerogeneradores existentes Timken ofrece rodamientos SRB resistentes al desgaste, que utilizan superficies tecnológicas en combinación con acabados superficiales mejorados, y que son directamente intercambiables en aerogeneradores existentes. Los rodamientos resistentes al desgaste aumentan la protección de la banda de rodadura frente a las micropicaduras, reduciendo las tensiones cortantes y las interacciones entre las asperezas. La superficie tecnológica consiste en un revestimiento exclusivo de hidrocarburo amorfo de carburo de tungsteno (WC/aC:H). Por lo general, los revestimientos de WC/aC:H son ligeramente más duros que el acero HRC60, tienen un espesor de 1 a 2 micrómetros y coeficientes de fricción bajos cuando se deslizan sobre acero. La superficie de ingeniería avanzada de los rodillos pule y repara las bandas de rodadura durante el funcionamiento. La mejora de los acabados superficiales aumenta el grosor de la película de lubricante, lo que contribuye a disminuir el contacto de las asperezas. La superficie tecnológica reduce las interacciones entre las asperezas y las tensiones cortantes en las superficies que ocasionan el desgaste. Estas mejoras conllevan un aumento de la vida útil estimada del rodamiento, así como una reducción del par de rodadura. Ventajas de los diseños de rodamiento de rodillos cónicos (TRB) Un diseño de eje principal con TRB y las características de precarga aumentan las prestaciones del tren de transmisión de potencia. Los rodamientos TRB contribuyen a asegurar la estabilidad y rigidez del sistema, a la correcta distribución de cargas entre las filas y las interacciones previstas entre los rodillos y la pista. El diseño también permite configuraciones de varios rodamientos de rodillos cónicos. Rodamientos de rodillos cónicos simples (2-TS) El diseño 2-TS, de amplia difusión, es una solución de rodillos cónicos económica que permite realizar la precarga de todo un sistema con dos TRB diferentes. Las series de rodamientos “upwind” y “downwind” se diseñan para soportar la aplicación de la carga mediante el ajuste tanto del ángulo de contacto como de la capacidad forms of damage to the unseating of the bearing row can emerge. This situation can affect the load distribution between rows, roller skewing, retainer stress, excessive heat generation and the appearance of smearing on the rollers. With the main shaft in a fixed position, this ratio is often in the region of 0.6, resulting in only one of the two rows supporting the radial and axial loads. Given this unequal reaction, the bearing may not perform the function for which it was originally designed. Inadequate lubricant film generation Generally speaking, operating conditions for the main shaft’s bearing are not ideal for forming the lubricant film. With a maximum speed of ~20 rpm, the bearing surface speed and the lubricant film generation may be insufficient to keep the asperities between the roller and the track separated. In addition, changes in pitch and yaw movements are constantly and almost instantaneously shifting the location and direction of the load zone. This negatively impacts the formation and the quality of the lubricant film. Shifting is accelerated in 3-point mount SRBs that operate under radial clearance, increasing the risk of micropitting or smearing. Design solutions to improve performance Fortunately, upgrades are readily available in the market for existing wind turbines, as well as more sophisticated engineering design solutions for new platforms. Upgrades for existing wind turbines Timken offers wear resistant SRBs that use engineered surface technology in combination with enhanced surface finishes. These SRBs can be directly interchanged in existing wind turbines. Wear resistant bearings increase raceway protection against micropitting by reducing shear stresses and asperity interactions. The engineered surface comprises a unique tungsten carbide, amorphous-hydrocarbon coating (WC/aC:H). Generally, WC/aC:H coatings are slightly harder than HRC60 steel, 1 to 2 micrometers thick, with low friction coefficients when sliding against steel. The advanced engineered surface on the rollers polish and repair damaged raceways during operation. Enhanced surface finishes increase the thickness of the lubricant film, which helps minimise asperity contact. The engineered surface reduces asperity interactions and the surface shear stresses that cause wear. These improvements lead to an increased calculated bearing life, as well as a reduction in the rolling torque. Figura 3. En las primeras etapas del desgaste del SRB de montaje de tres puntos, el desgaste en la fila cargada axialmente puede erosionar la geometría de contacto diseñada, lo que puede producir tensiones superiores a las previstas en la banda de rodadura y aumentar la posibilidad de fallo del rodamiento. Figure 3: In the early stages of wear in the 3-point mount SRB, the distinct wear path in the downwind row can erode the designed contact geometry, leading to higher-than-predicted raceway stresses and increasing potential bearing failures.
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