Dynamics and Vibration Analyses of Gearbox in Wind Turbine

این کتاب دینامیک و خواص ارتعاشی گیربکس‌ها را با تمرکز بر سیستم‌های روتور چرخ‌دنده بررسی می‌کند. این نظریه‌های مکانیکی، شبیه‌سازی‌های مبتنی بر اجزای محدود، اندازه‌گیری‌های تجربی و تکنیک‌های پردازش سیگنال ارتعاشی را مورد بحث قرار می‌دهد.

روش محاسبه رزونانس ارتعاش را برای سیستم روتور دنده‌ای در توربین‌های بادی و اشتراک بار قطار دنده سیاره‌ای معرفی می‌کند. و روشی را برای محاسبه ارتعاشات سیستم های روتور دنده ای تحت تحریکات داخلی مجموعه دنده یا بارهای خارجی منتقل شده از بارهای باد ارائه می دهد. همچنین بهینه‌سازی پارامترها را برای سیستم‌های چرخ دنده سیاره‌ای بر اساس دینامیک پیچشی سیستم‌های روتور دنده‌ای توربین بادی تعریف و توضیح می‌دهد. علاوه بر این، اندازه‌گیری‌های تجربی ارتعاشات روی گیربکس توربین بادی را که بر روی دکل آزمایشی و در محل انجام شده است، توصیف می‌کند و سیگنال‌های ارتعاش نقاط آزمایش مختلف را تجزیه و تحلیل می‌کند و آنها را در هر دو حوزه زمان و فرکانس نشان می‌دهد. در نهایت، فرکانس‌های کوپلینگ دنده و فرکانس‌های مشخصه خطا از ارتعاشات محفظه گیربکس را فهرست می‌کند.

فناوری‌ها و نتایج ارائه‌شده منابع ارزشمندی برای استفاده در طراحی پویا، پیش‌بینی ارتعاش هستند. و تجزیه و تحلیل گیربکس ها و سیستم های روتور دنده ای در توربین های بادی و همچنین بسیاری از ماشین های دیگر.

This book explores the dynamics and vibration properties of gearboxes, with a focus on geared rotor systems. It discusses mechanical theories, finite-element based simulations, experimental measurements and vibration signal processing techniques.

It introduces the vibration-resonance calculation method for the geared rotor system in wind turbines and load sharing of the planetary gear train, and offers a method for calculating the vibrations of geared rotor systems under either internal excitations from gear sets or external loads transferred from wind loads. It also defines and elaborates on parameter optimization for planetary gear systems based on the torsional dynamics of wind-turbine geared rotor systems. Moreover, it describes experimental measurements of vibrations on the wind-turbine gearbox performed on the test rig and on site, and analyzes the vibration signals of different testing points, showing them in both time and frequency domains. Lastly, it lists the gear coupling frequencies and fault characteristic frequencies from the vibrations of the gearbox housing.

The technologies and results presented are valuable resources for use in dynamic design, vibration prediction and analysis of gearboxes and geared rotor systems in wind turbines as well as many other machines.