/energi

Ny vindmølle: Smid gearet væk og brug gummihjul i stedet

Canadiske Cwind har udviklet en vindmølle, hvor energien overføres ved hjælp af gummihjul. Det giver mulighed for en fleksibel belastning af hovedakslen.

Klik for at se billedet i stort

Den mekaniske overførsel i Cwinds mølle sker ved, at otte aksler er i kontakt med svinghjulet ved hjælp af gummihjul. Hver aksel har monteret en 250 kW generator – altså i alt 2 MW.


Læs også

Læs mere om

Af Bjørn Godske, fredag 11. dec 2009 kl. 08:02

Alternativer til de følsomme mekaniske gear bliver ved med at dukke frem inden for vindkraft. Den canadiske udvikler Cwind gør klar til at bygge en 2 MW-vindmølle, hvor kraften overføres ved hjælp af gummihjul.

Kernen i systemet er et kæmpe svinghjul monteret direkte på hovedakslen. Den mekaniske overførsel sker ved, at otte aksler er i berøring med svinghjulet ved hjælp af gummihjul. Hver aksel har monteret en 250 kW generator – altså i alt 2 MW.

Ind- og udkoblingen af de otte gummihjul styres automatisk. For stabilitetens skyld kobles de parvis og symmetrisk. Det giver en række muligheder for at styre produktionen.

Ved svag vind er det kun to gummihjul, som er tilkoblet og sådan kan man koble flere og flere gummihjul ind, ved stærkere vind. I tilfælde af kraftige vindstød, er det også muligt at lægge et vist ”slip” ind i styringssystemet, så dækkene i korte momenter kan slippe deres kontakt med svinghjulet.

Fem procent mere effektiv
Cwind præsenterede allerede i 2008 en prototype af møllen på 65 kW, og på basis af erfaringerne med den vurderer Cwinds chefingeniør og medopfinder af systemet, Na’al Nayef, at systemet er cirka fem procent bedre end standard-vindmøller.

Den nye 2 MW-møller forventes klar til drift i februar 2011, og i 2012 vil endnu to møller blive rejst. Møllerne skal produceres i Port Hope i den canadiske provins Ontario.

Nacellen til CWinds mølle kommer til at veje 83 ton. Til sammenligning vejer nacellen til en Vestas 2 MW-mølle med gear 69 ton og til en Siemens 2,3 MW 82 ton.



11. dec 2009 kl 10:43

Ole Steffensen

Velo Solex

Er det kun mig der tænker på den gamle Velo Solex? Den ledte ikke just tankerne hen på holdbar 2MW kraftoverførsel.


11. dec 2009 kl 10:52

Bjarke Mønnike

Re: Velo Solex

Tør vej giver ikke problemer med Velo Solex, der stadig produceres og har været det siden 1946. Dette antyder at det er et godt produkt.

Det man hellere skulle sammenligne dette gear med er bil-dæk-vej kraftoverførslen der jo som bekendt fungerer aldeles tilfredsstillende.


11. dec 2009 kl 12:23

Benny Olsen

Re: Re: Velo Solex

Ind- og udkoblingen af de otte gummihjul styres automatisk. For stabilitetens skyld kobles de parvis og symmetrisk. Det giver en række muligheder for at styre produktionen.

Tages møllen ud af drift ved fejl på en generator, eller nedgraderes den til 1,5MW, til fejlen er udbedret?

I tilfælde af kraftige vindstød, er det også muligt at lægge et vist ”slip” ind i styringssystemet, så dækkene i korte momenter kan slippe deres kontakt med svinghjulet.

Kunne det ikke blive et problem at der, selv for et kort øjeblik ikke er noget til at optage energien fra svinghjulet?

Og måske specielt under et kraftigt vindstød?


11. dec 2009 kl 12:23

avatar

Lars Grønnegaard

Re: Re: Velo Solex

Det man hellere skulle sammenligne dette gear med er bil-dæk-vej kraftoverførslen der jo som bekendt fungerer aldeles tilfredsstillende.

Bildæk bliver varme, pga hysterese i gummiet. Varmen er tab, og man kan godt undre sig over at slutresultatet er bedre effekivitet.


11. dec 2009 kl 12:42

avatar

Flemming Rasmussen

Re: Re: Re: Velo Solex

Det man hellere skulle sammenligne dette gear med er bil-dæk-vej kraftoverførslen der jo som bekendt fungerer aldeles tilfredsstillende.

Bildæk bliver varme, pga hysterese i gummiet. Varmen er tab, og man kan godt undre sig over at slutresultatet er bedre effekivitet.

For mig virker det også undeligt, at et gummirulle baseret gear skulle kunne konkurrere med et tandhjulsgear på effektivitet ?


11. dec 2009 kl 12:54

Benno Andersen

Re: Re: Re: Re: Velo Solex

Så snart det er tandhjul skal der olie og gear kasser og oliekølere på taget og evt. blæsere.

Det er jo også tab.


11. dec 2009 kl 12:54

avatar

Troels Halken

Re: Re: Re: Re: Velo Solex


Det man hellere skulle sammenligne dette gear med er bil-dæk-vej kraftoverførslen der jo som bekendt fungerer aldeles tilfredsstillende.

Hvorfor har man så antispin og blokeringsfrie bremser?

Tages møllen ud af drift ved fejl på en generator, eller nedgraderes den til 1,5MW, til fejlen er udbedret?

De vil jo kune kobles fra, så den kan vel nedgraderes. Med generatorfejl er ikke et stort problem mig bekendt.

Kunne det ikke blive et problem at der, selv for et kort øjeblik ikke er noget til at optage energien fra svinghjulet?

Og måske specielt under et kraftigt vindstød?

Det svarer jo lidt til at lette på bremsen, og da energien skal være konstant er rotoren derfor nød til at køre op i omdrejninger. Da man ikke skal havne i en tilstand hvor rotoren er i overspeed og dermed ikke kan standses, er der en begrænsning på hvor lang tid man kan gøre det.

Bildæk bliver varme, pga hysterese i gummiet. Varmen er tab, og man kan godt undre sig over at slutresultatet er bedre effekivitet.

At bildæk har bedre grib pga. højere temperatur kan skyldes at gummiet bliver mere plastisk. Men jeg er ikke ekspert, så det er bare gætteri.

For mig virker det også undeligt, at et gummirulle baseret gear skulle kunne konkurrere med et tandhjulsgear på effektivitet ?

Jeg kender ikke effektiviteten på konstruktionen ovenfor, men normalt liger tabet i et vindmølle gear mellem 3-5%.

Normalt køles gearet med olie, men hvordan køler man gearet ovenfor? Og hvor høj temperatur kan gummihjulene holde til?

Vlippe har et lignende gear/generator koncept, men med alm gear.

Vh Troels


11. dec 2009 kl 13:01

Iver Sørensen

Re: Re: Re: Re: Re: Velo Solex

Dete system minder ikke så lidt om den flexible transmissionsoverførsel der var mellem Perkinsmotoren og skrueakslen i vor gamle Finsailer fra 1970 . Ak ja det var dengang der stadig var sport i en langturssejlads hvor man stadig navigerede med kurslinial og afdriftsberegninger istedet for navigator og plottere .


11. dec 2009 kl 13:19

avatar

Mogens Durup

Det er da nytænkning

At overføre energien fra hovedakslen til generatorer ved hjælp af gummihjul synes jeg virker som en god ide der fortjener at blive afprøvet i praksis. Det simple er jo meget ofte det mest stabile.
PS: Jeg synes der er for mange der kun ser problemer hver gang noget nyt præsenteres istedet for at øjne muligheder.


11. dec 2009 kl 13:19

Erik Zinck

Mange generatorer

Ideen med mange generatorer lyder smart. så kan man koble 2 eller flere ind. Men det lyder ikke godt at koble ind med et gummihjul under drift. I stedet kunne man koble ind med generatorernes magnetisering. Og så i øvrigt bruge tandhjul i stedet for gummiruller. Man er ikke helt tilbage ved det store gear, idet hvert tandhjul kun skal bære en lille del af den samlede energioverføring


11. dec 2009 kl 13:19

Christer Møller With

Hvad med kulde

Mange møller begynder at producere allerede fra
-20°C, vel at mærke som værende temperaturen i olie, gear, lejer osv. Hvordan mon gummiet opfører sig der?
Mit gæt er at det enten bliver så hårdt at det nemt går i stykker eller at man vil have svært ved at få nok friktion mellem svinghjul og gummihjul.
Et andet problem er is og kondensvand på fladerne.

Vh Christer


11. dec 2009 kl 13:24

Henrik Rathje

Re: Re: Re: Velo Solex


Bildæk bliver varme, pga hysterese i gummiet. Varmen er tab, og man kan godt undre sig over at slutresultatet er bedre effekivitet.

Enig her. Jeg tror heller ikke på 5% bedre virkningsgrad ved maks belastning. Men ideen udemærker sig vel ved at have 4 toppunkter på momentkurven kontra vindhastighed. Så ved 25% af maks er man ikke tvunget til at drive en generator på 2 MW.
Jeg kan så ikke se hvorfor man ikke bare bruger tandhjul. Det burde ikke være noget problem i at synkroniserer tandhjulenes hastighed ved ind og udkobling.


11. dec 2009 kl 14:14

Søren Lund

Hvor mange dækskift ?

Men 3 "dæk" på hver generator, overfører hvert dæk 30 kW i snit, og 83 kW ved spidslast. Det er ca det dobbelte af, hvad et dæk på et af de drivende hjul på en normal personbil overfører.

Svinghjulet skal køre helst 24 t i døgnet i 20 år, med 15-20 rpm. Hvis det er 3 m i diameter, så er dækkene også nogenlunde samme diameter som på en normal personbil, i de skal i så fald holde til at køre 1½-2 millioner kilometer (!)

Det ville kræve 30-50 dækskift på en normal personbil, hvis den ellers kunne køre så længe.

En nærmest ufravigelig regel siger, at jo bedre grip (kørebanens ruhed og dækkets blødhed) jo kortere holdbarhed. Mon ikke det bliver svært at lave et svinghjul/gummihjul, der kan overføre så mange kræfter i 20 år, uden en masse "dækskift" ?

For hvis der skal skiftes 24 gummihjul mange gange i møllens levetid, så vil jeg mene man er ligevidt, og så foretrækker jeg da gearet, p.g.a. det lavere transmissionstab.


11. dec 2009 kl 14:20

Bjarke Mønnike

Færdig med veloen

Det er en ganske fortræffelig gearløsning på flere måder.

Den er givet væsentlig billigere end en mangepol og tandhjulsgearløsning

Den er er ikke så sart som en tandhjuls løsning og reparations mæssigt langt lettere at håndtere

Den er i sig selv så elastisk så elastiske koblinger kan undgås.

Den anvender også mindre generatorer og så mange at at et enkelt generatorudfald intet betyder og samtidigt ikke er en økonomisk katastrofe.

@Troels

Der spørger:

""Hvorfor har man så antispin og blokeringsfrie bremser?"""

Fordi, de mange der ikke skulle have haft kørekort kan undgå skade sig selv og uskyldige.

Men tilbage på sporet.


Denne her løsning tror jeg, kommer til at udkonkurrere alle hidtidige løsninger på pris og antal.

Mangepols generator løsninger er er mere pålidelige end tandhjuls ditto, men begge vil være meget dyrere end denne, som er en virkelig god ide.....bare det var mig der havde fået den.

Mangepolsmaskinen vil nu nok blive foretrukket til møller langt til søs. Hvorimod gummigearet helt afgjort vil komme til at dominer land og kystnære møller, som jeg ser det.








11. dec 2009 kl 15:02

Frits Knudsen

Re: Mange generatorer

Jeg er hverken pilot eller flymekaniker, men det er blevet mig fortalt, at det er en mindre belastning på et flydæk, når et fly kommer ned og rører landingsbanen, så dækkene ryger, end når flyet taxier på plads efter landingen.
Men hvis det alligevel er et problem i forbindelse med møllen, kan man jo lige så godt trække generatoren op i omdrejninger før indkobling med gummi, som man kan før indkobling med tandhjulsgear, som du foreslår. Og med hensyn til at 'lyde godt' som du skriver, så synes jeg, at et lille pift fra gummiet lyder bedre end en 'tandbørstning' fra en gearkasse :-)


11. dec 2009 kl 19:42

avatar

Steen Jensen

Flubber/Gummi-gear

Den danske pendant til Velo Solex - Wooler 160 Special skal også nævnes her, pga. den specielle rulle/dæk-mekanisme (vi kunne også dengang !).
Jeg mente, at Velo So Langsahm "rullen" var noget værre bras og gav en for dårlig (stenalder-transmission) kraftoverføring, men franskmændene har åbenbart solgt dette "patent" til canadierne !
Nu har man i over hundrede år kendt til tandhjul og drivrem+hydraulik-transmission (momentomformere) og så skal der pludselig bruges billige løsninger.
Der vil blive mange havarier og div. udskiftninger af sliddele (slidbaner i massevis he-he !) og KW-prisen vil gå i vejret.
Det her ligner Joakim Von And, der sætter Georg Gearløs i sving med en nærrigrøvs-opgave.


11. dec 2009 kl 19:55

Bjarne Skov

Re: Færdig med veloen

Jeg er hverken pilot eller flymekaniker, men det er blevet mig fortalt, at det er en mindre belastning på et flydæk, når et fly kommer ned og rører landingsbanen, så dækkene ryger, end når flyet taxier på plads efter landingen.

En lille sidekommentar til debatten.

Det har ofte undret mig, hvorfor man ikke accelererer hjulene op til "ground speed" før et flys landing?
Simpel aerodynamik gør det "gratis" og den ekstra modstand er attråværdig i en standard landingssituation.

Nogen som kender en rationel grund til at dækkene ikke acceleres op til "ground speed before touchdown"?"


11. dec 2009 kl 20:22

Bjarke Mønnike

Re: Re: Færdig med veloen

Det kan jeg besvare ret sikkert. En af mine døde bekendte Civilingeniør Mogens Birkeholm en af indehaverne af patentbureauet Birkeholm & Larsen fik for omkring 25 år siden patent på flere anordninger der skulle accelere hjulene inden landing. De virkede, men ingen flyveselskaber ville anvende dem, da den ekstra vægt og prisen ikke stod i relation til landingssliddet. )


11. dec 2009 kl 20:32

avatar

Steen Jensen

Dæk-speed

Det hele kunne gøres meget nemt og med lav vægt.
Man skal bare føre nogle rør ned fra jetmotorerne med trykluft/dyser, som acc. dækkene op i fart - ligesom en "turbolader"/ventilator-princip.


11. dec 2009 kl 20:37

Erik Zinck

Gummi-planetgear

Hvis det er et spøtgsmål om, at gummiruller skulle være billigere at vedligeholde, kunne man jo lave et planetgear med gummi-planethjul i stedet for tandhjul.


12. dec 2009 kl 11:15

avatar

Mogens Durup

De må være godt dumme i Canada

At de ikke rådfører sig med "eksperterne" her på Ingeniøren. Så havde de ikke behøvet at spilde deres tid på at at udvikle noget der ikke kan bruges til noget. Jeg har også tidligere hørt en historie om eksperter der havde beregnet at en humlebi slet ikke kan flyve. Et held at humlebien ikke selv ved noget om dette. Jeg håber ikke at ret mange af de lyseslukkere der deltager i debatten sidder i stillinger hvor de er i stand til at bremse gode ideer såsnart de er udtalt.


12. dec 2009 kl 12:20

avatar

Lars Clausen

P siger p....

Det burde være ret simpelt at lave et testrig og måle hvordan sådan et system performer både mht. virkningsgrad og levetid. London Eye bliver vistnok også drevet frem af gummihjul i stedet for tandhjul, men den kører jo heller ikke helt så stærkt.

Så vidt jeg kan se har ovenstående følgende fordele:

1..Sliddelene er billige at udskifte i modsætning til traditionelle gear.

2..Meget mindre følsomhed for urenheder fra omgivelserne som salt og metalsplinter (i olien). Derfor egner systemet sig måske i det mindste til havmøller.


12. dec 2009 kl 12:38

Tyge Vind

Ekspertsvaret fra Hans True


http://ing.dk/artikel/104866-u...5863

Udførligt og nyttigt svar
Af Tyge Vind, 12.12.2009 kl 10:43

Tak for et overskueligt svar, med fornuftige talværdier.

Det svar kan måske også forklare, hvorfor man hverken kan bruge stål- eller gummiruller i transmissioner for vindkraft.

Desuden:
Gearet for vindkraft:
http://ing.dk/artikel/104703-n...edet
ser ud til at have udveksling 1:7.
For at nå fra 30 rpm til 1500 rpm behøvs 1:50 altså 8 gear yderligere.

Mvh Tyge


12. dec 2009 kl 13:00

avatar

Lars Clausen

Re: Ekspertsvaret fra Hans True

Arhhh Tyge er det ikke kun eet 1:7 gear yderligere?

7 x 7 = 49.


12. dec 2009 kl 13:50

Tyge Vind

En (u)mulig finesse


Hej Lars

Finessen ved denne løsning er opdelingen af momentet i 8 parallelle, 8 gange mindre momenter.
Disse 8 skal dog alle veksles ned 1:7 for en klassisk løsning med 8 generatorer på 1500 rpm.

Yderligere problemer med f. eks. "locked train" behøver vi ikke komme ind på, før nogen viser på en rimelig kvantitativ løsning med friktion i stedet for tænder.

Mvh Tyge


12. dec 2009 kl 14:27

avatar

Lars Clausen

Re: En (u)mulig finesse

OK Tyge nu forstår jeg bedre hvad du mener.


12. dec 2009 kl 14:58

Anders Jakobsen

Skifte dækkene på sin vindmølle

Hvor tit skal der skiftes dæk på de her? Og hvor meget ville det øge besøgsfrekvensen på f.eks. en havvindmøllepark som Kriegers Flak? I forvejen mener mølleskeptikerne jo, at transport til og fra mølleinspektion smadrer møllernes CO2 regnskab i forhold til atomkraftværker, hvad vil alt det dækslidgate ikke medføre?


12. dec 2009 kl 15:58

Søren Lund

Re: Ekspertsvaret fra Hans True

Desuden:
Gearet for vindkraft:
http://ing.dk/artikel/104703-n...edet
ser ud til at have udveksling 1:7.
For at nå fra 30 rpm til 1500 rpm behøvs 1:50 altså 8 gear yderligere.

Mvh Tyge

Godt set, Tyge!

Der skal godt nok bruges meget små gummihjul, for at nå op på de rpm generatorer af det viste format skal op på, og så holder de vel ikke ret længe med op til 80 kW belastning.

Hvis der alligevel skal tandhjul imellem, hvad er så idéen ?

@ Mogen Durup

Tiden er ingenlunde spildt. Indtil videre ser jeg kun en CAD-tening, som hvis vi nærstuderer udformningen af hovedlejerne, samt dimensionering og lejring af gummihjulenes aksler, er ret intermistisk udført.

Hvis den kan nå at kaste lidt forskningsmidler af sig, inden en flok skeptiske ingeniører kan nå at blotlægge problematikken, så er den tid nok betalt.


12. dec 2009 kl 16:44

avatar

Poul-Henning Kamp

Perspektivet


Hvis der alligevel skal tandhjul imellem, hvad er så idéen ?

En af de helt afgørende ideer er skalerbarheden.

Antallet af generatorer der er koblet ind, i forhold til vindhastigheden, hvilket sikkert er forklaringen på en stor del af effektivitetsgevindsten, giver både denne direkte fordel, men også den fordel at flere former for haveri blot bliver til nedsat ydelse indtil man har service tid, frem for et totalt tab af ydelse.

Dermed er en ringere pålidelighed ikke nær så fatalt for økonomi og netkvalitet som for den store gearkassemodel.

Skalerbarheden i forhold til fremtidige større modeller er også relevant: Skaleringen fra 8 til 12 gummihjul er helt anderledes uproblematisk, end fra 2 til 3 MW gearkasse.

Skulle man få stillet et større mølle op en der kan udnyttes, kan man desuden demontere to sæt hjul+generatorer og bruge dem i en anden mølle, frem for at have dem til fise den af i 20 år.


Mht hvor langt hjulene holder, er det ikke personbiler vi skal kigge på, men lastbiler på langtursfart.

Uden kurver eller opbremsninger hver gange en politiker fik en ide, eller huller i vejbanen hver gang politikeren fik en anden ide, tror jeg dækkene kan holde meget lang tid. Nok ikke 20 år, men måske uden problemer 5 år. Hvis de er massive måske endnu længere.

Men det jeg synes er mest interessant, er at det er lavteknologi, der kan klappes sammen på ethvert sted på kloden hvor man kan reparere drivakslen på en lastvogn.

Dette er i skarp modsætning til teenage-hysteriske multi-MW gearkasser og lige så hysteriske afbalanceringsproblemer for permanentmagnet generatorer af stor diameter.

Med andre ord: Vestas kan få konkurrence fra ethvert nedlagt skibsværft eller lastvognsværksted med storhedsvandvid...

Poul-Henning


12. dec 2009 kl 16:48

avatar

Mogens Durup

Re: Re: Ekspertsvaret fra Hans True

Hvis man læser den indledende artikel, vil man se at CWind allerede har bygget en mølle på 65 KW og at det er på grundlag af erfaringerne fra denne at man nu vil gå videre med en større mølle. Så synes jeg det lidt arrogant at fremture med at det kun er en CAD tegning der ligger til grund for at bygge den større mølle.


12. dec 2009 kl 17:26

Jørgen Jakobsen

Re: Re: Re: Ekspertsvaret fra Hans True

Hvis man læser den indledende artikel, vil man se at CWind allerede har bygget en mølle på 65 KW og at det er på grundlag af erfaringerne fra denne at man nu vil gå videre med en større mølle. Så synes jeg det lidt arrogant at fremture med at det kun er en CAD tegning der ligger til grund for at bygge den større mølle.

En 65 KW mølle roterer ca. 5,5 gange hurtigere end en 2 MW.
Enten skal gummirullen så gøres 5,5 gange mindre, eller som Tyge påpeger en ekstra gearing på 1:5,5.

Mvh. Jørgen


12. dec 2009 kl 19:45

Søren Lund

Re: Perspektivet

Mht hvor langt hjulene holder, er det ikke personbiler vi skal kigge på, men lastbiler på langtursfart.

Slidbanen på et lastvognsdæk er 3-4 m lang, og den holder bestemt ikke de 1½-2 mio km, der svarer til det svinghjulets periferi skal tilbage over møllens levetid. Hvis du skal have generatorerne op på 1.500 rpm, uden ekstra gear, må hjulenes omkreds ikke være længere end 20 cm.

Jeg tror næppe gummihjul på 6,5 cm i diameter holder til at køre 200.000 km, med en belastning på 30 kW i snit, så de skal skiftes noget oftere end én gang om året.

Det er ganske vist simpel lavteknologi, det virker bare ikke!


12. dec 2009 kl 20:00

Søren Lund

Re: Re: Re: Re: Ekspertsvaret fra Hans True

En 65 KW mølle roterer ca. 5,5 gange hurtigere end en 2 MW.
Enten skal gummirullen så gøres 5,5 gange mindre, eller som Tyge påpeger en ekstra gearing på 1:5,5.

Mvh. Jørgen

Nej, 5,5 gange større. Udvekslingen bliver dermed 5,5 gange mindre.


12. dec 2009 kl 20:10

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Re: Perspektivet


Slidbanen på et lastvognsdæk er 3-4 m lang, og den holder bestemt ikke de 1½-2 mio km, der svarer til det svinghjulets periferi skal tilbage over møllens levetid.

Det tror jeg heller ikke, men jeg tror heller ikke dæk er nogen god model for sammenligning, men _hvis_ vi skal sammenligne med dæk, er der ikke på personbiler der drejer og bremser hele tiden, men på lastvogne der kører lange lige stræk.


Hvis du skal have generatorerne op på 1.500 rpm, uden ekstra gear, må hjulenes omkreds ikke være længere end 20 cm.

Jeg kan ikke umiddelbart se problemet i at have et gear på hver generator, vi er næsten nede i gear effekter der er rutine i entrepenørbranchen.

Poul-Henning


12. dec 2009 kl 21:02

Søren Lund

Re: Re: Re: Perspektivet

Det tror jeg heller ikke, men jeg tror heller ikke dæk er nogen god model for sammenligning, men _hvis_ vi skal sammenligne med dæk, er der ikke på personbiler der drejer og bremser hele tiden, men på lastvogne der kører lange lige stræk.

Det du skal forholde dig til, er at hver generator yder 250 kW når det blæser. Forestil dig en bil med 250 kW (340 hk) der trækker for fulde gardiner i dagevis, inden "chaufføren" slipper speederen, og motoren skal overføre sine kræfter til vejen via 3 små hjul, på kun 6,5 cm i diameter, mens der er noget de holder den nede på 18 km/t. Mon ikke det let overgår de brems, accelerationer og kurver en normal bil foretager ved normal kørsel, de to gange en ½ time pr dag den kører ?

Om det er last- eller personvogne vi sammenligner med, er ikke så afgørende. Udfordringen er, at opnå friktion nok til at overføre så mange kræfter (Tyge kan formelen), via den lille overflade du opnår med så små hjul. Friktionen kan opnås af følgende 3 faktorer:

1: Gummiets blødhed
2: Svinghjulets ruhed
3: hjulets tryk mod svinghjulet

hvis gummiet og svinghjulets overflade er af samme beskaffenhed, som asfalt og bildæk, så skal trykket pr cm2 af kontaktfladen mellem svinghjulet og de tre tilsammen, svare til det bilens (med 340 hk) vægt over de trækkende hjul, når den er tung nok til ikke at lave hjulspind.

Så kan du jo overveje om du skal bruge en hård gummi, til at modsvare det hårde tryk (men så skal trykket jo være endnu hårdere, eller en blød gummi, som bliver voldsomt deformeret for hver omdrejning, p.g.a. det hårde tryk.

Mit bud er, at der ikke findes en type gummi eller kunststof, der kan overføre så mange kræfter over så små hjul mere end nogle få km, før de er færdige.

Det kræver oliekølede tandhjul af godt stål.

Jeg kan ikke umiddelbart se problemet i at have et gear på hver generator, vi er næsten nede i gear effekter der er rutine i entrepenørbranchen.

Poul-Henning

Men de gear, som du skal bruge 8 af, skal dog stadig omsætte 90 kW i snit, momentant op til 250 kW, i 20 år non stop. De skal formentligt derfor stadig være oliekølede og have godt med materiale i tænderne at fordele kræfterne over.

Var det så ikke bedre med en lukket gearkasse, med et stort tandhjul i midten og otte små tandhjul med hvert sit akseludtag ?

Idéen med de mange små generatorer kan jeg faktisk godt lide. men de kan jo slås fra enkeltvis elektrisk.

Men hvis det sjældent er generatorer der forårsager havererer, men derimod gearkasser, så gi'r det jo ingenting.


12. dec 2009 kl 21:08

Jørgen Jakobsen

Re: Re: Re: Re: Re: Ekspertsvaret fra Hans True

En 65 KW mølle roterer ca. 5,5 gange hurtigere end en 2 MW.
Enten skal gummirullen så gøres 5,5 gange mindre, eller som Tyge påpeger en ekstra gearing på 1:5,5.

Mvh. Jørgen

Nej, 5,5 gange større. Udvekslingen bliver dermed 5,5 gange mindre.

Det er en slem gang vrøvl søren, forklar dig venligst.


12. dec 2009 kl 21:18

Søren Lund

Re: Re: Re: Re: Perspektivet

hvis gummiet og svinghjulets overflade er af samme beskaffenhed, som asfalt og bildæk, så skal trykket pr cm2 af kontaktfladen mellem svinghjulet og de tre tilsammen, svare til det bilens (med 340 hk) vægt over de trækkende hjul, når den er tung nok til ikke at lave hjulspind.

Det blev noget vrøvl!

Lad os sige en lastvogn har 340 hk, og vægt nok på bagakslen til lige netop ikke at lave hjulspin ved fuld effekt. kontaktfladen mellem de 4 tvillingehjul og asfalten er vel mindst 400 cm2.

Det kræver vel forøvrigt luftgummiringe at opnå så stor flade.

Hvis de tre små hjul tilsammen er 30 cm brede, og presser 10% af rullefladen mod svinghjulet, så skal de trykke med 13 gange lastvognens akseltryk, for at opnå samme friktion, hvis de to andre faktorer er de de samme.


12. dec 2009 kl 21:33

Søren Lund

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Ekspertsvaret fra Hans True

En 65 KW mølle roterer ca. 5,5 gange hurtigere end en 2 MW.
Enten skal gummirullen så gøres 5,5 gange mindre, eller som Tyge påpeger en ekstra gearing på 1:5,5.

Mvh. Jørgen

Nej, 5,5 gange større. Udvekslingen bliver dermed 5,5 gange mindre.

Det er en slem gang vrøvl søren, forklar dig venligst.

Det er til gengæld ikke noget vrøvl, nej :-)

hvis et Ø300 cm svinghjul med 30 rpm trækker et Ø6 cm gummihjul, kører gummihjulet med 1500 rpm.

300*30 / 6 = 1500 rpm

Hvis svinghjulet kører 165 rpm, skal gummihjulene være Ø33 cm, for at køre 1500 rpm.

300*165 / 33 = 1500 rpm


12. dec 2009 kl 21:44

Jørgen Jakobsen

Re: Perspektivet


Skalerbarheden i forhold til fremtidige større modeller er også relevant: Skaleringen fra 8 til 12 gummihjul er helt anderledes uproblematisk, end fra 2 til 3 MW gearkasse.

Poul-Henning, det er aldrig uproblematisk at skalerer en vindmølle op.
I det her tilfælde skal svinghjulets diameter øges fra tre meter til tæt på fire meter, eller også skal alle rullerne ned fra godt seks til fire cm.

Jørgen


12. dec 2009 kl 21:56

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Re: Re: Re: Perspektivet

via 3 små hjul, på kun 6,5 cm i diameter,

Det tal kan jeg ikke se andre steder end her i debatten og det lyder for alle formål dybt usandsynligt, så det synes jeg ikke vi skal spilde tid på.

Men de gear, som du skal bruge 8 af, skal dog stadig omsætte 90 kW i snit, momentant op til 250 kW, i 20 år non stop. De skal formentligt derfor stadig være oliekølede og have godt med materiale i tænderne at fordele kræfterne over.

Den slags gear har varenumre og er hyldevarer hos Caterpillar og Hitachi, hvad er problemet ?

I mine øjne er ideen at erstatte den mest kritiske del i en vindmølle med noget lavpraktisk hyldevareteknologi...

Om det virker bedre eller dårligere, må tiden vise, men hvis det er billigere har Vestas et problem...

Poul-Henning


12. dec 2009 kl 21:59

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Re: Perspektivet

[...]eller også skal alle rullerne ned fra godt seks til fire cm.

Jeg tror stadig i tillægger Ingeniørens egen illustration en detalepræcision den næppe kan bære.

Poul-Henning


12. dec 2009 kl 22:01

avatar

Poul-Henning Kamp

Fakta

Her er nogle fakta:

http://www.ontario-sea.org/Sto....pdf

Poul-Henning


12. dec 2009 kl 22:03

Jørgen Jakobsen

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Ekspertsvaret fra Hans True

En 65 KW mølle roterer ca. 5,5 gange hurtigere end en 2 MW.
Enten skal gummirullen så gøres 5,5 gange mindre, eller som Tyge påpeger en ekstra gearing på 1:5,5.

Mvh. Jørgen

Nej, 5,5 gange større. Udvekslingen bliver dermed 5,5 gange mindre.

Det er en slem gang vrøvl søren, forklar dig venligst.

Det er til gengæld ikke noget vrøvl, nej :-)

hvis et Ø300 cm svinghjul med 30 rpm trækker et Ø6 cm gummihjul, kører gummihjulet med 1500 rpm.

300*30 / 6 = 1500 rpm

Hvis svinghjulet kører 165 rpm, skal gummihjulene være Ø33 cm, for at køre 1500 rpm.

300*165 / 33 = 1500 rpm


Søren, jeg besvarede et indlæg der gjorde opmærksom på at der fandtes en 65 KW mølle.
Jeg formoder at CAD tegningen er over denne mølle.

Hvis man skalerer op til 2 MW skal rullerne altså gøres 5,5 gange mindre end på tegningen.

Jørgen


12. dec 2009 kl 22:05

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Ekspertsvaret fra Hans True


Jeg formoder at CAD tegningen er over denne mølle.

Nej, den er tegnet af Ingeniørens illustrator.

Her er en tegning fra nogen der muligvis har set møllen:

http://media.thestar.topscms.c...jpeg

Poul-Henning


12. dec 2009 kl 22:07

avatar

Poul-Henning Kamp


12. dec 2009 kl 22:11

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Ekspertsvaret fra Hans True


Her er et dokument der også har et foto, der tyder på at begge ovenstående illustrationer kan være forkerte:

http://news.softpedia.com/news....pdf

Ligner det ikke at generatorens hjul kører på indersiden af en rand af svinghjulet ?

Poul-Henning


12. dec 2009 kl 22:15

Jørgen Jakobsen

Re: Re: Re: Perspektivet

[...]eller også skal alle rullerne ned fra godt seks til fire cm.

Jeg tror stadig i tillægger Ingeniørens egen illustration en detalepræcision den næppe kan bære.

Poul-Henning

Det var Tyge Vind der nævnte udvekslingen 1:50 og Søren Lund der foreslog 3 meter Ø svinghjul. jeg har ikke studeret detalepræcision. blot divideret 300 med 50 ;)


12. dec 2009 kl 22:52

Søren Lund

Re: Re: Re: Re: Re: Perspektivet

Den slags gear har varenumre og er hyldevarer hos Caterpillar og Hitachi, hvad er problemet ?

Hvad er det for lavpraktiske gear Catarpillar og Hitachi har, der kan være 8 i ring af i en normal 2 MW nacelle, som kan omsætte 340 hk i 80.000 fuldlasttimer hver uden vedligehold udover nogle få olieskift ?

Stik mig lige varenummeret!

Vindmøllegearkasser er også hyldevarer, men altså målrettet til ovenstående belastninger, hvilket har været en kæmpe teknologisk udfordring. Caterpillar og Hitachi udvikler under samme fysiske spilleregler som alle andre, og jeg tror ikke du skal undervurdere det stykke udviklingsarbejde Hansen Transmissions og andre indenfor branchen har gjort.


12. dec 2009 kl 23:22

Bjarke Mønnike

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Perspektivet

Intet ondt ord om gearkassefabikanter.

De lider under de humanistiske fag som økonomi og jura, der tror at den laveste pris er den største fordel for de firmaer ,som har brug for holdbarhed.

Gear der skal holde i over 170000 timer er ikke hyldevarer og ej heller billige.

En VW 2 liters første gear er beregnet til at holde i ....32 minutter på fuldlast. En Fiat 127 kan klare 15 minutter.Tænk på 24 timers løbet Le Mans. Hvor mange gennemfører?

Derfor er mangepolsgeneratorløsninger langt mere driftsikre, men ikke billige, men velegnede til havmøller

Gummigearet som nyeligt er præsenteret er vejen frem for landbaserede møller.



12. dec 2009 kl 23:32

Søren Lund

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Ekspertsvaret fra Hans True

Nej, den er tegnet af Ingeniørens illustrator.

Det synes jeg så godt kunne have fremgået, hvis det er illustratorens fantasi og ikke Cwinds vindmølle der illustreres!

Af Technologi Review fremgår det dog at "CWind's design does away with the gearbox completely".

Videoen på Cwinds hjemmeside viser at hver generator har 13 små hjul hver. Disse er dog stadig ikke små nok til at udveksle fra 18 rpm til 1500 rpm.

Jeg går ud fra at den viste CAD-tegning (video), er proportioneret sådan som designeren har tænkt sig møllen skal proportioneres.

I mit øjemål ligner udvekslingen noget med 1:20, altså 360 rpm, og generatorerne måler ca Ø60x60 cm. Kan man få så små generatorer til at yde 250 kW ved bare 360 rpm ?

- Jeg tvivler stærkt! Er der nogen her der har data på en generator der kan klare det ?

Svinghjulet er måske Ø 400 cm, siden nacellen er så "klumpet". Så skal gummihjulene være Ø 4,8 cm for at opnå 1500 rpm.

Så har vi igen problemet med at overføre så mange kræfter via så små gummihjul, så længe. Også selvom der er 13 af dem.


12. dec 2009 kl 23:45

Søren Lund

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Ekspertsvaret fra Hans True

Søren, jeg besvarede et indlæg der gjorde opmærksom på at der fandtes en 65 KW mølle.
Jeg formoder at CAD tegningen er over denne mølle.

Det forklarer det jo! Jeg mente selvfølgelig tegningen skulle illustrere den 2 MW-mølle med 8 generatorer artiklen drejer sig om ;-)


13. dec 2009 kl 00:04

Søren Lund

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Perspektivet

Tænk på 24 timers løbet Le Mans. Hvor mange gennemfører?

Godt eksempel, Bjarke.

Det er jo belastninger i næsten den størrelsesorden vi taler om, for HVER generator. Bare i 20 år i stedet for 24 timer.

Porsche brugte deres standard 930-gearkasse til deres heftige 935'er "Moby Dick" med 780 hk i 1978. Den havde bare special-legerede gearhjul, og man tilføjede en oliepumpe, der trak olien fra gearkassen gennem en køler, og sprøjtede den direkte ind i tandhjulenes indgreb via nogle dyserør i gearkassen.

Tror du de havde vundet, hvis de havde brugt nogen gummiruller i stedet ?




13. dec 2009 kl 00:50

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Ekspertsvaret fra Hans True


Videoen på Cwinds hjemmeside viser at hver generator har 13 små hjul hver. Disse er dog stadig ikke små nok til at udveksle fra 18 rpm til 1500 rpm.

Læg mærke til at der også indikeres at der bruges elektronisk nettilpasning, så der er ikke noget krav om at generatorene kører netfrekvens, så 1500 RPM er ikke givet.

Poul-Henning


13. dec 2009 kl 02:38

Søren Lund

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Ekspertsvaret fra Hans True

Læg mærke til at der også indikeres at der bruges elektronisk nettilpasning, så der er ikke noget krav om at generatorene kører netfrekvens, så 1500 RPM er ikke givet.

Poul-Henning

Nej, men de skal da op på et vist rpm, for at yde 250 kW, når de ikke er større end de er. Forestil dig en generator der kan være i et køkkenskab, som yder 340 hk ved et rpm der er lavere end en bilmotor i tomgang.

Tror du det er muligt ?




13. dec 2009 kl 08:22

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Ekspertsvaret fra Hans True


Nej, men de skal da op på et vist rpm, for at yde 250 kW, når de ikke er større end de er. Forestil dig en generator der kan være i et køkkenskab, som yder 340 hk ved et rpm der er lavere end en bilmotor i tomgang.

Du mener sådan en ?

http://groban.com/Atternators_...html

Poul-Henning


13. dec 2009 kl 09:54

Bjarke Mønnike

For søren....

.......den illustration der er vist, er beregnet for tekniske tåber der ikke har for fem øre fantasi.

Så den kan ikke bruges til produktionsmængde overvejelser som der gøres forsøg på her!


13. dec 2009 kl 11:03

Tyge Vind

Teknikkens stade


Nedenstående har jeg vist tidligere publiceret på ing.deb:

-------------------------------------
Stal-Laval , today a part of Siemens who were the market leader for steam propulsion engines and who installed about 900 planetary gears. These gears were of the Stoekicht type. 60 % of the gears were produducd by W.H.Allen in England and the remaining 40 % by Stal-Laval in Finspong.

..
Stal-Laval started development of a third generation of propulsion engines in 1976.
A prototype planetary gear CPG (Compact Planetary Gear) was full load tested back-to-back coupled to a Stoekicht design and was then installed 1977 (32 years ago) in a tanker for field testing.
The CPG design matured in applications for propulsion, hydro power, diesel propulsion and wind power. Appendix 1.
These gears are all designed according to marine criteria with a focus on life cycle cost and fail safe features. The gears and will meet the efficiency the reliability and the service life that is to be expected for a propulsion engine as well as an off-shore wind turbine plant.
It is of utmost importance in these days to take advantage of the in house knowledge from the Stal-Laval period that exists in the Siemens archives in Finspong.
A quick introduction of a well proven gear design with at least 40 years expected life would strengthen the Siemens wind power market position in for off shore wind units. The salient points are given below.

Operating Experience from wind power installations.
Appendix 2
The experience comes from six three stage wind power gears, delivered to Boeing Engineering and Construction for the DOE´s Mod 2 program which was adminstrated by NASA.
They weigh 16,9 tons and has 98% efficiency. Their internal gear ring diameters were 1,7/1,25/1,0 m. Five of them with a rating of 2,7 MW at 17,5 to 1800 rpm were commissioned 1981 to 1983. The sixth one rated 3,2 MW was commisioned 1986 and remained in service until 1993 when the power station was closed down. These gears had a flawless service throughout their installed life.
These gears also have a support bearing function used to carry the weight of the low speed shaft.

Hydro Power Plant in Sweden
Vattenfall has a hydro power plant at Wargön with a two stage planetary gear of similar size as the wind power gears. It has been in service since 1988.
The internal gear ring diameters are 1,7 and 1,2 m.

Operating experience from large hydro gears.
Eight two stage gears rated 24 MW at 52-600 rpm were commissioned during June-July 1990 at a low head hydro plant in Louisiana, USA. The diameters of the internal gears are 2,06 and 1,6 m. The efficiency
Measured efficiency is 99,1%


Marine Propulsion units.
27 steam turbine propelled LNG tankers with the previous gear design as primary gears are
still in operation. The expected life time is 40 years i.e. corresponding to the ship life.


Experience.
Stal-Laval has developed main reduction gearing and geared auxilliary turbines since 1913.
The gears have been manufactured by Stal-Laval.
Important examples are
P-engines 1954
70 units delivered
AP-engines 1963-1986
330 engines delivered
About 900 epicyclic gears were used as primary gears in the engines delivered
VAP-engine 1980
One prototyp built.
A final reduction planetary gear for the VAP engine was built and tested.
This gear design was then used for diesel engine propulsion, hydro power and wind turbines.

Design development.
The gear designed for The VAP became a product named CPG (Compact Planetary Gears). A characteristic design feature of CPG in comparison with the previous design is lower material stresses in spite of a 50% higher nominal load.
Appendix 4
Six gear models for built for different applications have been subjected to instrumented full load factory tests before delivery. Strain gages were used for verification of load level and gear tooth alignment.
Appendix 3

Production Resources
Recently accuired Flender-Graffenstaden gear production facility is a part of Siemens.
Close cooperation between Stal-Laval and Flender Graffenstaden has existed for a number of years.
Machine tools were moved from the Finspong workshops to Flender Graffenstaden.
Design manuals and test experiencefor fhe CPG have been shared.
The close cooperation would enable an instant start of marketing for deliveries and future production. of large wind turbine gears.
Flender-Graffenstaden have installed a grinding machine for the internal gear ring teeth which means improved accuracy and permits the designer to chose an optimum ring material.

Per Erik Larsson
46-122-21029
pelle@pelarsson.se
-------------------------------------

Som fremgår har man for længe siden konstrueret og udført gear som vejer 1/5 af disse gummihjul og som har omkring 1/10 del så store tab.

Derfor føles det overflødigt at deltage i denne debat.

Henvisningen til:
Ekspertsvaret fra Hans True
Af Tyge Vind, 12.12.2009 kl 12:38

http://ing.dk/artikel/104866-u...5863

Var for at hjælpe kreative debattører på sporet.

Mon man regner med vandkøling af "vejbanen", det man kalder svinghjulet med så tætkørende maxbelastede drivaksler?

Tegningen er langtfra CAD; det ser derimod ud til at være en udmærket dimetrisk beskrivning af visse grundtræk.
Godt gjort af ing. med den dokumentation, jeg har set.

Udenfor min læst, men Pelle er en kreativ arbejdskammerat helt fra 1955 til i dag med turbinemuseet, hilser Tyge










13. dec 2009 kl 11:25

Erik Christensen

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Ekspertsvaret fra Hans True


Ligner det ikke at generatorens hjul kører på indersiden af en rand af svinghjulet ?

Poul-Henning

"a rubber wheel rolls on the inside wall of a flywheel"

http://www.technologyreview.co...050/


13. dec 2009 kl 13:09

avatar

Søren Juhl

Jeg tror der bruges hård PUR Gummi

Angående gummiet.
Mit bedste gæt er at der bruges en hård Polyurethangummi. Det udmærker sig først og fremmest ved meget stor slidstyrke, god elasticitet, stor trækbrudstyrke og gode dæmpningsegenskaber. Det er modstandsdygtig overfor mineralske olier, benzin, benzol og andre kulbrinter samt overfor ilt og ozon. Hårdheder fra 60-95° Shore A..
Minimum -5°..Kortvarigt-25°
Maximum+80°..Kortvarigt +100°
Og det er bare specifikationer fra hyldevarerne...Det er nemt støbe sin egen hårdheder(shore).Efter 10 år i plastikbranchen, tror jeg godt at gummiet, kan klare distancen.Min eneste bekymring er, at gummiet kan tørre ud,men hvis arbejdsmiljøet er "fugtigt" nok, lyder det fint.


13. dec 2009 kl 14:41

Søren Lund

Re: Jeg tror der bruges hård PUR Gummi

Angående gummiet.
Mit bedste gæt er at der bruges en hård Polyurethangummi. Det udmærker sig først og fremmest ved meget stor slidstyrke, god elasticitet, stor trækbrudstyrke og gode dæmpningsegenskaber. Det er modstandsdygtig overfor mineralske olier, benzin, benzol og andre kulbrinter samt overfor ilt og ozon. Hårdheder fra 60-95° Shore A..
Minimum -5°..Kortvarigt-25°
Maximum+80°..Kortvarigt +100°
Og det er bare specifikationer fra hyldevarerne...Det er nemt støbe sin egen hårdheder(shore).Efter 10 år i plastikbranchen, tror jeg godt at gummiet, kan klare distancen.Min eneste bekymring er, at gummiet kan tørre ud,men hvis arbejdsmiljøet er "fugtigt" nok, lyder det fint.

Men det har IKKE ret god adhession!


13. dec 2009 kl 14:47

avatar

Steen Jensen

Re: Jeg tror der bruges hård PUR Gummi

Tror du ikke, at nitril-gummi er bedre (det bruges bla. til "O" ringe), fordi det er et slidstærkt materiale.
Det kan desuden tåle mange forskellige kemikalier.


13. dec 2009 kl 14:59

Søren Lund

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Ekspertsvaret fra Hans True


Nej, men de skal da op på et vist rpm, for at yde 250 kW, når de ikke er større end de er. Forestil dig en generator der kan være i et køkkenskab, som yder 340 hk ved et rpm der er lavere end en bilmotor i tomgang.

Du mener sådan en ?

http://groban.com/Atternators_...html

Poul-Henning

Kunne være, hvis den kunne være i et køkkenskab - men det kan den vist ikke!

Den skal bruge 1200 rpm, og møllen roterer jo med 18 rpm, så gummirullerne må max være Ø 6 cm, hvis svinghjulet er Ø 400 cm.

En anden kunne være generatoren fra dette genset http://www.generatorjoe.net/ht....pdf

Bemærk, bredden af gensettet er 111 cm, så selve generatoren måler vel omkring Ø100x100 cm. Den skal bruge 1800 rpm for at levere 250 kW.


13. dec 2009 kl 15:07

Søren Lund

Re: Teknikkens stade

Tegningen er langtfra CAD; det ser derimod ud til at være en udmærket dimetrisk beskrivning af visse grundtræk.
Godt gjort af ing. med den dokumentation, jeg har set.

Jeg har nu set temmelig mange illustrationer lavet i 3D CAD-programmer. Bl.a. mine egne Pro-E parter ;-)

Den kan selvfølgelig også laves i et grafikprogram, men jeg vil mene det er nemmest at bygge den op af simple 3D-solider, og visualisere den som vist.


14. dec 2009 kl 23:25

avatar

Svante Jørgensen

Bildæk != gummiruller

Grunden til at bildæk bliver så slidt er jo at de pratisk talt kører på sandpapir (asfalt) og de accelerere og bremser hele tiden.

Hvis både gummihjul og svinghjulets overflade er optimeret til at minimere slid og samtidig har acceptabel gnidningsmodstand, hvorfor skulle det så ikke kunne "køre" 1 mio. km?

Og hvis det virkeligt er et problem, så kunne man jo bruge solide gummiruller uden luft i (>50x slidtykkelse ift. et bildæk), og eventuelt et system med et varmeelement der kunne rette gummirullen op når/hvis den blev slidt skæv.

Med sådan et system skulle det da gerne kunne køre mange mio. km.


15. dec 2009 kl 00:05

Bjarke Mønnike

Michelins legendariske slidstyrke...

...skyldes at nogle af Parises metrolinier kører på massive gummihjul der skulle holde længe. De kørte ikke på skinner men på stålbelagte betonspor med sidestyrsruller. Jeg husker køredistancen noget usikkert som omkring 300000 km....men er usikker derpå, da jeg mener at den beskrivelse derom jeg engang har læst ligger 40 til 50 årtilbage i tiden.

Men de var slidstærke og som Svante Jørgensen påpeger så er der forskel på at køre mod en vejbelægning og en jævn overflade.

Endelig kan hver generator da være forsynet med et tandhjulsgear af normalstørrelse og dermed overkommelig pris.

Sværere er det da ikke :-)




15. dec 2009 kl 04:38

Søren Lund

Re: Michelins legendariske slidstyrke...

Svante og Bjarke!

Det er ikke strafbart at omgå fysikkens love, men det straffer sig som regel alligevel !

Som jeg har beskrevet i tråden, så afhænger friktionen af følgende 3 faktorer:

1: Kørefladens ruhed
2: Gummiets blødhed
3: Gummihjulets tryk mod kørefladen

Som jeg også har bemærket tidligere, Bjarke, kan du læse i Technology Review, at "CWind's design does away with the gearbox completely".

Effekten på en roterende aksel er et produkt af omdrejninger og drejningsmoment, hvor omregningsfaktoren er ca 9640.

250 kW / 1.500 rpm * 9640 = 1.600 Nm

Et lavere omdrejningstal, kræver et tilsvarende højere rpm, for samme effekt, men generatoren vil også fylde mere.
(Det er faktisk tvivlsomt om der kan være 8 generatorer i den viste nacelle, hvis de skal kunne yde 250 kW hver, ved 1.500 rpm)

Men hvis de kører med 1.500 rpm, og rotoren (svinghjulet) med 18 rpm og svinghjulet er 400 cm i diameter, så skal gummirullerne være:

18*400/1.500 = Ø 4,8 cm

Temmeligt små, ikke ?

For at kunne overføre et drejningsmoment på 1.600 Nm, skal friktionen kunne klare:

1.600*100/4,8 = 33.333 N

Med samme beskaffenhed af gummi og køreflade som bildæk og asfalt, skal rullerne trykkes mod kørefladen med 3,3 tons, for at skabe denne friktion.

Er kørefladen glatterere eller gummiet hårdere, så skal trykket være tilsvarende større.

Lastet med 3,3 tons, skal hver gummirulle, med en omkreds på kun 15 cm, tilbagelægge en årlig distance på:

18 rpm * 4 m * pi * 60 * 8766 / 1000 = 119.000 km pr år

(havde rullerne haft samme omkreds som et bildæk, ville det svare til 1,5 mio km pr år)

Ved normal vindtilgængelighed vil generatoren yde 80-100 kW i snit. Det svarer til hvad en normal bil yder, hvis den accelerer for fulde gardiner HELE TIDEN.

Ved normal kørsel, yder bilen kun 1/5, og den har to dæk på Ø 60 cm at overføre kræfterne på. Så bilens belastning af gummiet er MEGET MINDRE end generatorens belastning på gummirullerne.

De metrovogne Bjarke omtaler, overfører måske ca 250 kW ved acceleration og brems, hvis de er store og tunge nok. Ellers falder passagererne om. - Men de har meget større og mange flere gummihjul at fordele kræfterne og på.

- Og selvom deres hjul nok er ligeså store som på en personbil, så tilbagelægger den trods alt ikke 1,5 mio km pr. år.

- og mekanikeren skal ikke op i et 100 m højt tårn for at skifte dæk ;-)

Så hvis det krævede al Michelins ekspertise at få metroens gummihjul til at holde, hvem skal så lave gummirullerne til Cwinds mølle ?


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.

Eksterne links om klima
Klimadebat.dk