Ковка ветряных шпинделей является одним из ключевых компонентов ветряной турбины, на которую влияет нелинейная вибрация и динамическое взаимодействие. Нелинейная вибрация относится к нелинейной связи между амплитудой и захватывающей силой в вибрационном процессе ковки шпинделя, то есть изменение амплитуды зависит не только от размера захватывающей силы, но и от удвоения ее частоты или роста лестницы.
Нелинейная вибрация и динамическое взаимодействие шпинделя ветровой энергии ковка имеет важное значение в следующих аспектах:
- Нелинейная вибрация может привести к дополнительному резонансу в вибрационном процессе штабельной ковки ветряных шпинделей, что увеличивает амплитуду вибрации и может привести к динамической нестабильности.
- Динамическое взаимодействие приведет к изменению вибрационного режима ковки ветряных шпинделей, что скажется на его рабочем состоянии и даже вызовет серьезные проблемы, такие как треск.
- Эффект нелинейной вибрации и динамического взаимодействия может привести к усталостному повреждению и повреждению шпинделя ковки в долгосрочном рабочем процессе, а также оказать негативное влияние на его жизнь.
На нелинейную вибрацию и динамическое взаимодействие ковки ветряных шпинделей влияют многие факторы:
- Геометрия и свойства материала ковка шпинделя: геометрия ковка шпинделя оказывает важное влияние на его нелинейные вибрационные характеристики, а различные геометрические формы и свойства материала могут приводить к различным вибрационным реакциям.
- Частота и амплитуда силы возбуждения: частота и амплитуда внешней силы возбуждения оказывают непосредственное влияние на нелинейную вибрацию ковки шпинделя, а высокая частота и большая амплитуда силы возбуждения увеличат нелинейный эффект вибрации.
- Рабочая среда: рабочая среда ковки шпинделя, такая как температура, влажность, расход воздуха и другие факторы, окажет определенное влияние на его вибрационные характеристики.
Для эффективного снижения негативного воздействия нелинейных вибраций и динамического взаимодействия могут быть приняты следующие меры:
- Структурная оптимизация дизайн: снижение нелинейной реакции вибрации за счет оптимизации геометрии и свойств материала штампов шпинделя.
- Регулировка энергосистемы: оптимизация энергосистемы ветровой турбины, например, улучшение стратегии управления генератором, снижение динамического дисбаланса передающей системы и т.д., снижение воздействия захватывающей силы на ковку шпинделя.
- Мониторинг и диагностика сигналов вибрации: создание системы мониторинга сигналов звуковой вибрации для своевременного мониторинга вибрационного состояния ковки шпинделя и комбинирования диагностических технологий для предупреждения о сбоях и точной диагностики.
В целом, нелинейная вибрация и динамическое взаимодействие ветряных шпинделей является сложной и важной проблемой, которая требует учета целого ряда факторов и принятия соответствующих мер по снижению ее негативного воздействия для обеспечения безопасной работы и улучшения жизненного цикла ветроэнергетической системы.