Anais do Evento

O uso de turbinas eólicas tem aumentado ao longo dos últimos anos devido à demanda por energias renováveis, porém sua caixa de engrenagens é responsável por quase 60% das falhas, cuja confiabilidade fica comprometida e abaixo do esperado. Por isso, o objetivo desse artigo é apresentar metodologias de modelagem da caixa de engrenagens da turbina eólica visando analisar vibrações do sistema, detectar e mitigar falhas por fadiga. Inicialmente, serão apresentados o modelo da transmissão da NREL 750 kW e suas técnicas de modelagem da caixa de engrenagens, levando em conta as rigidezes de contato, seguido pela apresentação das falhas mais comuns originadas por fadiga como quebra dos dentes, pitting e scuffing. Por fim, será comentado um estudo de caso da caixa de engrenagens em bancada de teste com dois modelos: um modelo novo e um modelo usado com quase 20 anos de uso. Os resultados mostrarão que o modelo usado, em relação ao modelo novo, teve um aumento de relação de energia de banda lateral de mais de 100% para os pinhões, enquanto houve um aumento de menos de 40% para as engrenagens solar e anular. Isso prova que se aumentam as chances de a caixa de engrenagens falhar por fadiga ao longo dos anos, a qual os pinhões são os mais favoráveis a falhar primeiro por scuffing. Será concluído que a modelagem da transmissão ainda é complexa e que o ensaio experimental foi bem-sucedido ao verificar a influência das rigidezes de contato na dinâmica do sistema.