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Sviluppi e Tendenze nei Cuscinetti Volventi per Turbine Eoliche

Sviluppi e Tendenze nei Cuscinetti Volventi per Turbine Eoliche
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Sviluppi e Tendenze nei Cuscinetti Volventi per Turbine Eoliche - 1

50 Organi di trasmissione - maggio 2010 FOCUS: SISTEMI DI TRASMISSIONE NEI GENERATORI EOLICI Sviluppi e tendenze nei cuscinetti volventi per turbine eoliche Cristina Bozan e Stefano Cugno RKB Bearing Industries ha destinato importanti investimenti in Ricerca & Sviluppo per rispondere con effi cacia alle richieste di un mercato sempre più esigente come quello delle energie alternative e, in particolare, dell’energia eolica. Le fonti di energia rinnovabile sono anche dette fonti di energia alternativa, dato che l’energia prodotta in questo modo rappresenta la principale alternativa all’energia proveniente dalle fonti esauribili. Nell’economia del ventunesimo secolo le energie rinnovabili occupano una posizione di tutto rilievo; in particolare l’energia eolica ha conosciuto negli ultimi anni una diffusione e un radicamento senza precedenti. Del resto, l’energia del vento è economica, inesauribile e, cosa non meno apprezzabile, pulita. È importante, però, ricordare come l’impianto di turbine eoliche necessario per catturare questa forma di energia presenti anche e etti indesiderati, fra cui il rumore, l’occupazione di ampie porzioni di territorio e l’impatto visivo sul paesaggio. Tuttavia, gli aspetti positivi di questo tipo di applicazione (per esempio la cancellazione di milioni di tonnellate di immissioni di sostanze inquinanti e gas serra nell’atmosfera terrestre) compensano ampiamente tutte le possibili note negative. Negli ultimi anni pressoché tutti i costruttori dell’industria eolica si sono concentrati sulla realizzazione di disegni innovativi per le turbine, in modo da permettere il loro funzionamento anche a basse velocità del vento (3 m/s) e da produrre quantità sempre maggiori di energia. L’evoluzione del disegno delle pale, così come quello della navicella e dei moltiplicatori, meno pesanti, ha permesso di raccogliere l’energia del vento a quote sempre maggiori, grazie anche all’aumentata capacità della torre di sostenere il peso dell’intera applicazione. “The Alternative Power” In un settore sempre più concorrenziale, RKB Bearing Industries, con quartier generale e divisione tecnologica a Balerna (Svizzera), ha disposto importanti investimenti nei propri reparti di ingegneria avanzata, fattore ormai imprescindibile per rispondere con e. cacia ed ef- . cienza alle richieste di un mercato sempre più esigente come quello delle energie alternative. Del resto, la qualità dei prodotti RKB si fonda su un’incessante attività di Ricerca e Sviluppo e sull’idea tangibile che tutto il lavoro svolto debba condurre a un progresso costante, tanto del singolo quanto della società. Al . ne di potenziare e ottimizzare le applicazioni del settore eolico, gli ingegneri RKB utilizzano i so. ware di Dassault Systèmes per creare modelli tridimensionali indipendenti o interattivi e studiare le proprietà degli elementi in funzione del materiale utilizzato. Inoltre, grazie ad Ansys Workbench Platform, so. ware che permette il calcolo degli elementi . niti (Finite Element Method – FEM), è possibile eseguire simulazioni e valutazioni più complete e precise del comportamento del cuscinetto. Grazie a postazioni hardware dedicate, il tempo di elaborazione di modelli e simulazioni è ridotto, la qualità dei prodotti è aumentata e le informazioni fornite al cliente risultano più facilmente sfruttabili. Per di più, i dipartimenti tecnici del Gruppo RKB fanno ampio uso anche di programmi appositamente studiati e realizzati per determinare parametri speci. ci dei cuscinetti, fra cui la service life, la distribuzione delle forze e dello stress, i disallineamenti, i carichi di tipo hertziano e altro. I so. ware sviluppati da RKB sono estremamente utili nelle fasi di ideazione e gestione delle complesse applicazioni del settore eolico, perché consentono di considerare simultaneamente molti dei coef- . cienti che incidono sull’operatività del cuscinetto (velocità, momenti, carichi, tipo di olio e . ltri, posizione sull’albero, classe di tolleranza, temperature ecc.). Naturalmente, tutti i calcoli sono eseguiti in osservanza degli standard internazionali più evoluti e recenti. Com’ è noto, la durata di vita di una turbina eolica dipende anche dalla durata dei cuscinetti utilizzati. Per questo motivo, il funzionamento dei cuscinetti impiegati nelle applicazioni eoliche deve dimostrarsi veramente e. ciente e a. - dabile anche in condizioni ambientali precarie. Alla luce delle importanti deformazioni dell’al- Cuscinetti a rulli cilindrici a pieno riempimento a una corona: convenzionale e con trattamento RKB AWT Technology. 5 maggio 2010

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maggio 2010 - Organi di trasmissione 51 bero principale, generalmente è preferibile impiegare cuscinetti orientabili a rulli, soprattutto per la loro capacità di sopportare imponenti carichi radiali e reggere grandi carichi assiali in entrambe le direzioni. I cuscinetti orientabili a rulli hanno due corone di corpi volventi, un’unica pista sferica sull’anello esterno e due piste sull’anello interno disposte secondo una certa angolazione rispetto all’asse trasversale del cuscinetto. I costruttori di turbine eoliche di media/grande potenza (oltre i 2 MW) il più delle volte usano per i...

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