Velkou výzvou, s níž se musí vypořádat segment větrné energetiky, zůstává i nadále snižování nákladů na výrobu elektřiny. Cenný příspěvek v této oblasti představují ložiska společnosti Schaeffler, která se vyznačují vyšší spolehlivostí a hospodárností. Na právě probíhajícím veletrhu WindEnergy 2018 prezentuje společnost Schaeffler inovativní produkty s prodlouženou životností a integrovanou senzorikou, jakož i digitální služby pro optimalizovaný provoz zařízení. Funkčnost a provozní výkonnost větrné elektrárny do značné míry závisí na použitých uloženích, protože ta zachycují všechna zatížení – v převodovém ústrojí a zejména pak v případě ložisek hlavního uložení. Jejich spolehlivost a hospodárnost představují rozhodující faktory, které ovlivňují výši nákladů na výrobu elektřiny. Společnost Schaeffler proto důsledně vyvíjí optimalizované a inovativní produkty, které zvyšují zatížitelnost a přípustné namáhání ložisek – a tím i samotných větrných elektráren. Na jedné straně probíhá konstrukční optimalizace osvědčených řešení ložisek, především pokud jde o jejich výkonnost, robustnost nebo i zjednodušené montážní a servisní postupy. Na straně druhé integruje společnost Schaeffler do ložisek senzoriku, poskytující informace o provozních stavech a jejich vlivech na daná uložení. Díky těmto datům může společnost Schaeffler poskytnout své odborné znalosti také provozovatelům, kteří tak získají možnost plánování údržby podle skutečné potřeby a předvídavého provádění servisu, případně mohou přizpůsobit provozní strategie zařízení. Na letošním veletrhu WindEnergy v Hamburgu společnost Schaeffler prezentuje nová a optimalizovaná uložení, inteligentní komponenty a systémy pro řešení koncepce „Průmysl 4.0“, digitální služby a nový testovací postup. Asymetrická naklápěcí soudečkov á lož iska FAG : konstrukční řada v kvalitě X-life Společnost Schaeffler představila asymetrická naklápěcí soudečková ložiska FAG pro hlavní uložení rotoru poprvé v roce 2015. Tato ložiska mezitím nalezla uplatnění v mnoha zařízeních a vyvinula se do podoby úplné konstrukční řady dle standardu X-life. Konstrukce asymetrických naklápěcích soudečkových ložisek umožňuje použít vyšší stykový úhel u axiálně zatěžované řady a nižší stykový úhel u především radiálně zatěžované řady valivých těles. Díky tomuto optimalizovanému rozložení zatížení, odpovídajícímu typickému profilu zatěžování, je možné použít užší provedení ložisek. Konstrukce ložiska tak umožňuje, aby výrobce zařízení zmenšil hnací ústrojí – a to při zachování stejné výkonnosti. Při téže velikosti ložisek lze zařízení osadit rotorem většího průměru nebo vyšší výkonnosti. Provozovatelům se nabízí možnost použít asymetrická ložiska jako náhradní díl a zvýšit tím robustnost svého zařízení. Systémy povlakování od společnosti Schaeffler pak umožňují dosáhnout dalších zvýšení výkonnosti. Jedná se například o povlak Durotect B pro ještě vyšší robustnost nebo povlak Triondur pro optimální ochranu proti opotřebení. Balíček řešení 4.0: systém ulož ení rotoru se senzo rikou odpov ídající příslušným potřebám Reálná provozní data ohledně stavu ložisek skýtají značný potenciál k dalšímu zdokonalování valivých uložení v hnacím ústrojí i celého systému a k optimalizaci provozu zařízení. Díky vyhodnocení a interpretaci získaných dat lze například přesněji stanovit bezpečnostní činitele a případně je snížit. Ve spolupráci se zákazníky vyvíjí Schaeffler senzorové koncepty, které umožní rozpoznat důležité mechanismy vzniku poškození ložisek. Za účelem zjišťování specifických parametrů, jejichž sledování se v provozu dosud neprovádí, ale které provozovatelům přesto přinášejí přidanou hodnotu, vyvíjí společnost Schaeffler například řešení LoadSense-Pin: u systémů uložení rotorů, které se montují předem a k okolní konstrukci se připojují pomocí příruby, má předpětí k tomu použitých šroubových spojů přímý vliv na výkonnost a životnost ložiska, protože spoluurčuje rozdělení zatížení v ložisku. Řešení LoadSense-Pin společnosti Schaeffler umožňuje sledovat předpětí šroubových spojů přírubového ložiska za provozu, aby bylo možné příslušné šrouby podle potřeby dotáhnout. Odpadá tak nutnost provádět v pravidelných intervalech kontroly předpětí. Zvyšuje se spolehlivost ložiskového systému, a to při současném snížení nákladů na údržbu. Analýzy stavu prostřednictvím komunikace typu cloud-to-cloud Na základě reálného zatížení z provozu větrné elektrárny mohou odborníci ze společností Schaeffler a ZF s využitím společně vytvořených expertních modelů vypracovat analýzy a prognózy týkající se stavu převodovky. Prostřednictvím komunikace typu cloud- -to-cloud probíhá výměna dat, generovaných ZF a analyzovaných společností Schaeffler. Společnost ZF tak může využít know-how odborníků na ložiska ve svém systému řízení údržby a náhradních dílů, umožňujícím aktivní zásahy na bázi analýzy provozních dat. Schaeffler poskytuje v rámci prvního kroku vyhodnocení týkající se únavy materiálu valivých ložisek a informace ohledně statické únosnosti jednotlivých ložisek převodovky. Testov ání robustnosti pro lož iska rotorů Díky realistickým simulacím zatížení přináší zkušební stolice společnosti Schaeffler ASTRAIOS pro velkorozměrová ložiska už od roku 2011 cenné poznatky, které se využívají při novém vývoji ložiskových řešení a také při optimalizaci simulačních a výpočetních modelů. Na základě těchto jedinečných dlouholetých zkušeností s testováním uložení rotorů pro větrné elektrárny vícemegawattové třídy nyní společnost Schaeffler vyvinula test robustnosti. I když se i při návrhu uložení rotorů větrných elektráren vychází také z doby trvanlivosti do únavy materiálu, je tento faktor pro skutečnou provozní životnost méně významný, protože jiné mechanismy vyvolávající výpadky působí často už dříve. Test robustnosti se proto soustředí na takové mechanismy výpadků a stavy namáhání v provozu, které nelze definovat v rámci klasické doby trvanlivosti do únavy materiálu. Zatěžovací stavy se v rámci testu robustnosti volí a komprimují pro testované uložení tak, aby už po několika měsících reprezentovaly děje, zatížení a namáhání odpovídající 20 až 25 letům provozu větrné elektrárny, a přitom odrážely specifickou dynamiku namáhání rotorového ložiska. Díky tomuto realistickému testování, které se vztahuje k dané aplikaci, nabízí Schaeffler zákazníkům vyšší konstrukční bezpečnost, než jaká odpovídá dosavadnímu celosvětovému standardu. Valivá lož iska odolná bílým trhlinám: doporučení společnosti Schaeffler se dále osvědčuje Takzvané bílé trhliny („White Etching Cracks“) jsou fenoménem, který nepř íznivě ovlivňuje spolehlivost ložisek ve větrných elektrárnách. Jedná se přitom o změny ve struktuře materiálu, které probíhají pod povrchem valivé dráhy ložiska. Schaeffler dokáže na zkušebních stolicích reprodukovat poškození bílými trhlinami a na základě toho pak vyvíjet vhodná protiopatření. V zájmu účinné a hospodárné minimalizace poškození vlivem bílých trhlin doporučuje společnost Schaeffler prokalení ložisek v kombinaci s povlakováním kroužků a valivých těles povlakem Durotect B. U dosud milionu brynýrovaných, resp. povlakem Durotect B opatřených ložisek, které od roku 2005 vyrobila a vyexpedovala společnost Schaeffler pro nasazení na místech s rizikem vzniku bílých trhlin, došlo k tomuto typu poškození pouze u necelého 0,01 % případů. www.schaeffler.cz, www.schaeffler.sk
