Come un sistema di rotazione a singolo asse gestisce i carichi del vento

Che cos'è un sistema di rotazione per inseguitore monoasse?Si tratta di un'unità di rotazione compatta e sigillata che combina un cuscinetto di rotazione, un set di ingranaggi (a vite senza fine o a denti dritti), un alloggiamento e un'interfaccia motore. Su un inseguitore orizzontale monoasse, fa ruotare il tubo di torsione in modo che i pannelli seguano il sole da est a ovest.

La questione del vento si compone in realtà di tre domande. Il gruppo di ingranaggi è in grado di contrastare la coppia aerodinamica del tubo? Il cuscinetto è in grado di sopportare il momento di inclinazione esercitato dalla struttura? Il sistema di azionamento è in grado di limitare il gioco libero in modo che il tubo non oscilli in presenza di raffiche di vento? Un sistema di azionamento può superare una di queste verifiche e fallirne un'altra, quindi per ognuna è necessario un valore numerico specifico.

Come il vento raggiunge il vialetto: tre percorsi di carico separati

Il vento non sollecita un riduttore di rotazione in un solo modo. Si manifesta come coppia sull'ingranaggio, come momento di inclinazione sul cuscinetto e come piccoli movimenti ripetuti dovuti al gioco. La combinazione di questi fattori è la ragione più comune per cui un riduttore sembra adeguato sulla carta.

Percorso di caricamento	Dove agisce	Ciò che sottolinea	Scambio da guardare
Coppia aerodinamica attorno all'asse di rotazione	Ingranaggi (vite senza fine e ruota dentata, oppure pignone e corona dentata)	Fianchi dei denti, albero a vite senza fine, freno motore o autobloccante	Un rapporto di trasmissione più elevato migliora la tenuta ma rallenta il movimento di ripiegamento
Momento ribaltante (di inclinazione)	Piste di rotolamento dei cuscinetti di rotazione e bulloni di fissaggio	Elementi volventi, contatto con la pista di rotolamento, bulloni della flangia	Un cuscinetto di dimensioni maggiori aumenta la capacità di momento, ma aggiunge peso e costo.
Oscillazione dinamica attraverso il gioco libero	Zona di gioco del gruppo di ingranaggi	Impatto dentale, affaticamento, precisione di tracciamento	Un gioco minore contribuisce alla rigidità, ma richiede una lavorazione e un allineamento migliori.

La coppia torcente e il momento ribaltante derivano dalla stessa raffica di vento, ma seguono percorsi diversi. La coppia torcente dipende dalla posizione del centro di pressione rispetto all'asse del tubo. Il momento ribaltante dipende dall'area del pannello, dall'altezza della fila e dal modo in cui la struttura è supportata.

Parametri importanti e come cambiano nella pratica

I valori delle schede tecniche sono utili solo se si sa cosa controlla ciascuno di essi. Questi sono i parametri che verifico per primi quando esamino la trasmissione di un tracker.

• Coppia di tenuta (statica).Questo è il carico massimo che l'azionamento può sopportare senza muoversi. Conclusione: utilizzarlo per i controlli di stivaggio, non per la coppia nominale di funzionamento. Si applica quando il motore è spento e l'azionamento è bloccato. Non copre i carichi d'urto a meno che il fornitore non lo specifichi.
• Coppia in uscita (durante il funzionamento).Questa è la potenza erogata dal motore durante il tracciamento. Determina se il motore è in grado di spingere indietro l'array per riporlo in caso di vento crescente. Una coppia di funzionamento elevata non significa una coppia di mantenimento elevata.
• Capacità di momento flettente del cuscinetto.Questo limita il carico di ribaltamento che il cuscinetto può sopportare, sommando i carichi assiali e radiali. Richiedete la curva limite statica, non un singolo valore, perché il momento consentito diminuisce al variare del carico assiale.
• Gioco.Regola la distanza massima di movimento del tubo prima che gli ingranaggi si attivino. Un gioco ridotto diminuisce le oscillazioni e gli impatti. Non è in grado di correggere una struttura che presenta una bassa rigidità torsionale.
• Grado di protezione (IP).Polvere e sabbia trasportate dal vento possono penetrare nelle guarnizioni deboli. I nostri azionamenti raggiungono la protezione IP66 nella gamma, e il caso del sito desertico statunitense mostrato di seguito utilizzava la protezione IP65. La sigillatura protegge gli ingranaggi; non aumenta la resistenza al vento.

Ingranaggio a vite senza fine contro ingranaggio cilindrico per siti ventosi

Articolo	Trasmissione a vite senza fine	Trasmissione a ingranaggi cilindrici
fermo statico	Può autobloccarsi per attrito ad angoli di elica adeguati	Solitamente si basa sul freno del motore o sul mantenimento del motoriduttore
Efficienza	Più basso, quindi è necessaria una maggiore potenza del motore	Più alto, quindi il consumo di energia è inferiore
Migliore vestibilità	Luoghi in cui resistere senza elettricità è più importante	Progetti che privilegiano l'efficienza e una guida più leggera
Limite	Il bloccaggio automatico non è una garanzia di sicurezza in presenza di vibrazioni.	Il dimensionamento dei freni deve essere verificato rispetto alla coppia di serraggio.

Entrambi i tipi sono nella nostra gamma: vedi ilTrasmissione a vite senza fineETrasmissione a ingranaggi cilindricipagine. La scelta giusta dipende dalla tabella del vento, dalla strategia di stivaggio e dal budget di potenza, non solo dal tipo di attrezzatura.

Quando il momento ribaltante, il gioco e la posizione di ripiegamento superano il margine di coppia utilizzabile

Il margine di coppia utilizzabile è la differenza tra la resistenza massima che l'azionamento può sopportare in sicurezza e la richiesta del vento, dopo aver considerato i fattori di sicurezza. Si riduce rapidamente in tre situazioni. Per un azionamento di rotazione a singolo asse, ciascuna di queste situazioni deve essere verificata prima della fase di progettazione definitiva.

Condizione	Perché il margine si riduce	Cosa controllare
Momento ribaltante elevato combinato con carico assiale	Il momento consentito del cuscinetto diminuisce all'aumentare delle combinazioni di carico e il precarico del bullone può essere consumato	Tracciare il punto di carico combinato sulla curva limite statica del cuscinetto; verificare la classe del bullone e il precarico.
Reazioni negative superiori al budget di gioco torsionale della struttura	Il tubo accelera attraverso l'intercapedine e colpisce il fianco dell'ingranaggio, quindi il carico di picco supera la coppia statica del vento.	Richiedete la misurazione del gioco per unità e chiedete come cambia con l'usura degli ingranaggi.
Angolo di stivaggio che lascia l'array esposto al vento	Un angolo di ripiegamento sfavorevole aumenta la coppia aerodinamica sul gruppo ingranaggi. Un angolo di ripiegamento che riduce la coppia la riduce	Ottieni la coppia misurata in galleria del vento o secondo le normative vigenti all'angolo di ripiegamento, quindi confrontala con la coppia di tenuta statica.
Il movimento di ripiegamento richiede energia, ma l'energia viene persa	Se l'array deve spostarsi per essere riposto sotto carico, la coppia di funzionamento e la potenza del motore diventano entrambe dei limiti.	Verifica se nella tua logica di controllo il meccanismo di ripiegamento è passivo (autobloccante, con freno) o attivo (azionato da un motore).

Qui si applica una semplice regola. Se la coppia del vento ponderata in fase di stivaggio supera la coppia di tenuta statica dell'azionamento, quest'ultimo slitterà o ruoterà all'indietro. Se il punto di momento combinato si trova al di fuori della curva dei cuscinetti, l'azionamento potrebbe mantenere la coppia e comunque danneggiare le piste di rotolamento.

Limiti di questa verifica: presuppone carichi statici costanti ed equivalenti. Fattori come raffiche di vento, galoppo torsionale e affaticamento dovuto all'uso quotidiano del ciclismo richiedono una revisione dinamica separata con il modello strutturale del vostro dispositivo di localizzazione.

Errori comuni da evitare prima di specificare un'unità

• Utilizzando la coppia di funzionamento come valore nominale del vento.La coppia di trazione serve per il tracciamento. Lo stow è un alloggiamento di contenimento statico o dinamico con limiti diversi.
• Considerare l'autobloccaggio come incondizionato.Il bloccaggio a frizione è affidabile per carichi costanti. Vibrazioni o urti prolungati possono ridurne l'efficacia, quindi si consiglia di verificare i dati relativi ai freni o di effettuare dei test in presenza di vento forte.
• Giudicare solo il momento di inclinazione.Il cuscinetto è soggetto anche a carichi assiali e radiali, e la loro combinazione determina il limite di resistenza.
• Alla ricerca della reazione negativa più lieve.Un gioco eccessivo può aumentare l'attrito e il calore in un ingranaggio. L'obiettivo è ottenere un gioco controllato che si adatti alla rigidità della struttura.
• Confronto delle valutazioni ottenute in diverse condizioni di prova.La coppia di tenuta misurata a temperature, fattori di sicurezza o definizioni di carico diversi non produce dati equivalenti.

Come verificare i numeri prima di impegnarsi

1. Definire il caso di carico.Raccogliere i valori di coppia del vento, momento ribaltante, carico assiale e carico radiale, calcolati in base alle condizioni operative e di stivaggio.
2. Richiedi i dati relativi al limite.Richiedere la coppia di tenuta statica, la coppia di funzionamento, la curva limite del cuscinetto e il gioco misurato, specificando per ciascun parametro le condizioni di prova.
3. Verifica la logica di stivaggio.Verificare l'angolo di ripiegamento, se l'unità si muove sotto carico e cosa trattiene l'array in caso di interruzione di corrente.
4. Esaminare la qualità delle prove.Richiedi i registri di ispezione e prova di carico. Presso Luoyang Slewring Bearing Co., Ltd., ogni cuscinetto di rotazione viene sottoposto a ispezione tridimensionale con CMM e a prove di carico dinamico, nell'ambito di un sistema di qualità ISO 9001:2015. Vedi il nostroControllo qualità dell'azionamento di rotazioneProcedura per i dettagli.
5. Eseguire un test su un campione.È disponibile un singolo esemplare standard (ordine minimo 1 set) per la valutazione. I modelli personalizzati partono da un ordine minimo di 5 set.

Questi passaggi stabiliscono se il sistema di azionamento è compatibile con il vostro caso di vento. Non sostituiscono un'analisi strutturale completa del vostro tracker e non possono correggere una tabella del vento ipotizzata anziché misurata.

Dove è stato applicato

Due dei nostri progetti di inseguimento solare dimostrano come le condizioni del sito influenzino la scelta. Per progetti solari sudamericani in Brasile, Argentina e Cile, abbiamo fornito riduttori di velocità a ingranaggi cilindrici SP-I 0229 per inseguitori solari monoasse, con un incremento di produzione energetica fino al 40% per i sistemi di inseguimento. Per un produttore statunitense di apparecchiature per le energie rinnovabili, abbiamo fornito 50 unità di SP-I 0841 per sistemi di inseguimento su larga scala, con grado di protezione IP65 per siti desertici.

Questi risultati appartengono a ciascun progetto. La tua tavola del vento, la strategia di stivaggio e il livello di polvere del sito potrebbero richiedere una dimensione del telaio o un grado di tenuta diversi. Puoi rivedere ilUnità di rotazione SP-Iserie come punto di partenza, oppure guardare al più ampioUnità di rotazioneallineare.

Lista di controllo per il tuo team tecnico

• Coppia di stivaggio e momento ribaltante ponderati, con la fonte dello studio del codice o della galleria
• Punto di carico assiale, radiale e di momento combinato contro ilCuscinetto di rotazionecurva limite
• Coppia di tenuta statica e gioco con condizioni di prova
• Livello di tenuta per esposizione a polvere, sabbia o ambiente costiero
• Necessità di unUnità di rotazione personalizzatase i telai standard non sono adatti al tuo sistema di montaggio o al tuo contenitore di carico

Se i dati del tuo progetto sono pronti, inviali ai nostri ingegneri. Ti forniremo una proposta tecnica entro 24 ore, una risposta tecnica entro 48 ore e una garanzia di qualità estesa di 2 anni sulle unità fornite. La produzione standard richiede circa 9 giorni, con la possibilità di usufruire di un servizio di prototipazione rapida in 3 giorni per progetti personalizzati.