ODREĐIVANJE STATIČKIH I LOMNO MEHANIČKIH SVOJSTAVA LJEVANOG ČELIKA OSOVINSKOG RUKAVCA VJETROAGREGATA Miljenko Cvetić KONČAR-KET, Inženjering za energetika i transport d.d [email protected] Nenad Gubeljak Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo [email protected] Jože Predan Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo [email protected] 11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013. SADRŽAJ • UVOD • ANALIZA REZULTATA • ZAKLJUČAK • PITANJA I ODGOVORI 11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013. UVOD osovinski rukavac vjetroelektrane je dio koji je ispostavljen savojnim i smicajnim dinamičkim opterećenjima; njegova je funkcija da nosi glavčinu i ostale rotirajuće dijelove; mehanički, osovinski rukavac je jedan od važnijih, ali i najopterećenijih dijelova vjetroelektrane; osovinski rukavac je napravljen iz čelika G24Mn6V procesom lijevanja. 11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013. ANALIZA REZULTATA Uzorak SENB_02 800 700 Naprezanje [Mpa], uzorak SENB_02 Naprezanje [MPa] 600 500 400 300 200 Deformacija [mm/mm] 100 0 0 0,05 0,1 0,15 0,2 11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013. Površina preloma epruvete SENB_02_x5 Površina preloma epruvete Epr.-C (2. osovinski rukavac) 11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013. J -R prirast pukotine 800 D 700 J [N/mm= kJ/m2] C D 600 500 C 400 300 Senb_02 200 Senb_03 100 0 0 1 2 3 4 5 ∆a [mm], prirast pukotine 11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013. CTOD - R prirast pukotine 1,4 1,2 CTOD, [mm] 1 C 0,8 D 0,6 Senb_02 0,4 0,2 Senb_03 0 0 1 2 3 4 5 Δa [mm] prirast pukotine 11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013. Materijal Oznaka epruvete Promjer mm G24Mn6 SENB_02 SENB_03 Ø 4,99 Ø 4,99 Materijal Oznaka epruvete C D G24Mn6 Konačni Promjer (mm) Ø 4,01 Ø 3,82 E MPa 214616 208750 Osovinska rukavac Rp0,2 MPa 513 501 E MPa Rp0,2 MPa Rm MPa εmax % σ(εmax) % 194546 200307 405 410 763 788 21,8 22,8 587 651 Rm MPa 648 617 εmax % 19,8 19,7 Oznaka epruvete SENB_02 SENB_03 J0,2BL N/mm 43,4 8,28 CTOD0,2BL mm 0,056 0,027 C D 305 345 0,375 0,435 σ(εmax) % 452 452 G24Mn6 11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013. ZAKLJUČAK Usporednim određivanjem mehaničkih i lomno mehaničkih karakteristika moguće je cjelovitije određivanje i odabir materijala za izrazito dinamički opterećene konstrukcije. prva šarža "slabiji materijal" (Senb_02 i Senb_03) naizgled zadovoljava sve kriterije standarda, ali to ne znači da je pouzdana za odabir pokazatelji koji ukazuju na potrebu ispitivanja lomno mehaničkih svojstava: - odnos Rm i Rp0,2 kod prvotnog "slabijeg materijala" je cca 1,9 dok je kod drugog “boljeg” materijala taj odnos cca 1,25, što je za 35 % manje. - CMOD "slabijeg materijala" je manji za više od 10 puta materijal se tokom zamora odazove rastom zamorne pukotine što se odražava na hrapavost površine pukotine površinski presjek, granice loma "slabijeg materijala" nisu simetrične i nisu jasne; površina je grublja. 11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013. PITANJA I ODGOVORI Pitanje (1): Kako objašnjavate značajnu razliku u broju ciklusa potrebnih za inicijalno zamaranje ovisno o epruveti u svrhu određivanja lomne žilavosti? Odgovor : da bi se moglo započeti sa simulacijom pukotine potrebno je poznavati duljinu, lokaciju i orijentaciju pukotine. To smo ostvarili epruvetom žarište loma, odnosno uzrok nastajanja mikro pukotine je nehomogenost u materijalu. Iz jedne od njih će nastati makro pukotina, koja se počinje širiti do konačnog loma nastaje proces početka nastanka pukotine koji u pravilu započinje gomilanjem plastičnih deformacija. Što je manje tih plastičnih deformacija, radi se o krtijem materijalu. 11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013. Pitanje (2): 2. Mjerenja su pokazala bolja statička svojstva i višu vrijednost lomne žilavosti novog materijala u odnosu na prvotni. Kakav se zaključak u pogledu Parisovih konstanti ovih dvaju materijala može izvesti? Odgovor: U načelu, ne postoji straight forward (ravno naprijed) zaključak, ali se načelno može reći da bi tzv. “bolji” materijal ima položeniji linearni dio krivulje, a prema tome i analogno, drukčije koeficijente. 11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013. Miljenko Cvetić; Nenad Gubeljak; Jože Predan Hvala na pažnji! Miljenko Cvetić [email protected] KONČAR - Inženjering za energetiku i transport d.d. 11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013.
© Copyright 2024 Paperzz