ES2898829T3 - Excitador de vibraciones para ensayos de carga de una pala de rotor, sistema, banco de ensayos y disposición con un excitador de vibraciones de este tipo, así como procedimiento operativo - Google Patents
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Abstract
Excitador de vibraciones (10) para ensayos de carga de una pala de rotor (20) con un accionamiento directo, que puede unirse mediante un mecanismo de palancas (12) con la pala de rotor (20), presentando el mecanismo de palancas (12) un soporte pendular (14) que está unido con un equipo de acoplamiento (15) para la transmisión de fuerza a la pala de rotor (20) y que presenta una palanca (13) que está unida de forma articulada con el soporte pendular (14), caracterizado por que el accionamiento directo presenta - un motor eléctrico (11), - un árbol del motor con el que está unida la palanca (13) de forma no giratoria, y - un control que está configurado para la generación de un movimiento rotatorio cíclicamente oscilante del motor eléctrico (11).
Description
DESCRIPCIÓN
Excitador de vibraciones para ensayos de carga de una pala de rotor, sistema, banco de ensayos y disposición con un excitador de vibraciones de este tipo, así como procedimiento operativo
La invención se refiere a un excitador de vibraciones para ensayos de carga de una pala de rotor. Además, la invención se refiere a un banco de ensayos y a una disposición con un excitador de vibraciones de este tipo, así como a un procedimiento operativo.
Las palas de rotor de aerogeneradores grandes están sometidas a grandes cargas en el funcionamiento. Para reproducir estas cargas en condiciones de ensayo y poder determinar de este modo la resistencia funcional de las palas de rotor, se usan sistemas correspondientes para ensayos de carga. El documento EP 2848910 A1 describe un sistema de este tipo, que sirve para realizar ensayos de fatiga por vibraciones en las palas de rotor. Esencialmente, la pala de rotor debe hacerse pasar a un estado vibratorio en el que se alcanza la vibración natural de la pala de rotor.
En el sistema conocido, se usa para ello un excitador de vibraciones que se une con la pala de rotor. El excitador de vibraciones presenta masas movidas con una masa desequilibrada, que en caso de una oscilación correspondiente transmiten una vibración a la pala de rotor. Estos excitadores desequilibrados, que están unidos mediante tijeras de carga por unión positiva directamente con la pala de rotor, cargan la pala de rotor adicionalmente con su masa propia, que es de hasta aproximadamente 5.000 kg, de modo que aumenta la masa vibratoria en conjunto. Por lo tanto, se reduce la frecuencia natural del sistema en conjunto, por lo que aumenta la duración del ensayo, que se determina habitualmente después de un número predeterminado de ciclos vibratorios. Adicionalmente, la masa elevada del excitador desequilibrado influye negativamente en la línea elástica de la pala de rotor y conduce así a resultados de medición incorrectos. Finalmente, también hay que tener en cuenta que la vibración del excitador desequilibrado con la pala de rotor hace que el excitador desequilibrado propiamente dicho esté expuesto a altas aceleraciones y fuerzas, lo que influye negativamente en la vida útil del excitador desequilibrado.
Adicionalmente al excitador desequilibrado, el sistema conocido comprende un mecanismo de palancas que está provisto de un contrapeso. El mecanismo de palancas actúa sobre la pala de rotor para ajustar una carga estática de la pala de rotor. En particular, se ha mostrado que gracias a la suspensión horizontal de la pala de rotor en el sistema de ensayos de carga se produce una deformación por flexión por la fuerza de gravedad que actúa sobre la pala de rotor, que no se presenta en el funcionamiento real. Esto puede ajustarse o compensarse correspondientemente mediante el mecanismo de palancas.
Por el documento EP 2741 068 A1 se conoce un sistema de comprobación para ensayos de carga de una pala de rotor, usándose como excitadores de vibraciones excitadores desequilibrados o un motor lineal o un torno de cable. Para aumentar la frecuencia natural de la vibración de la pala de rotor, están previstos adicionalmente muelles hidroneumáticos que aumentan la rigidez de la pala de rotor, de modo que puede reducirse el tiempo necesario para el ensayo de carga.
El documento WO 2008/145727 A1 da a conocer un sistema de comprobación para una pala de rotor, en el que se usa un cilindro hidráulico como excitador de vibraciones. Los componentes hidráulicos son costosos y tienen mayores necesidades de mantenimiento. Por lo tanto, el sistema de comprobación conocido presenta elevados costes de funcionamiento y mantenimiento.
El objetivo de la presente invención es indicar un excitador de vibraciones para ensayos de carga de una pala de rotor, en particular de un aerogenerador grande, que permita un acortamiento del tiempo del ensayo, con el que se obtengan resultados mejorados con respecto al funcionamiento real de la pala de rotor y se reduzcan los costes para ensayos de carga de una pala de rotor. Además, es objetivo de la invención, indicar un sistema, un banco de ensayos y una disposición con un excitador de vibraciones de este tipo, así como un procedimiento operativo.
De acuerdo con la invención, este objetivo con respecto al excitador de vibraciones para ensayos de carga se consigue mediante el objeto de la reivindicación 1, con respecto al sistema mediante el objeto de la reivindicación 8, con respecto al banco de ensayos mediante el objeto de la reivindicación 9, con respecto a la disposición mediante el objeto de la reivindicación 11 y con respecto al procedimiento operativo mediante el objeto de la reivindicación 12. La invención se basa en la idea de indicar un excitador de vibraciones para ensayos de carga de una pala de rotor, en particular de una pala de rotor de un aerogenerador grande, con un accionamiento directo, que presenta un árbol del motor y puede unirse mediante un mecanismo de palancas con la pala de rotor. El mecanismo de palancas presenta un soporte pendular y una palanca, estando unido el soporte pendular con un equipo de acoplamiento para la transmisión de fuerza a la pala de rotor. La palanca está unida de forma no giratoria con el árbol del motor y de forma articulada con el soporte pendular.
El excitador de vibraciones de acuerdo con la invención puede usarse en particular para ensayos de carga de palas de rotor para aerogeneradores grandes o parques de energía eólica. No obstante, la invención no está limitada a ello. Por el contrario, también es concebible y previsto usar el excitador de vibraciones para ensayos de carga de otros tipos de palas de rotor. En particular, las palas de rotor de helicópteros o las alas de aviones pueden someterse a ensayos de carga con el excitador de vibraciones de acuerdo con la invención. El excitador de vibraciones también puede usarse para la comprobación de componentes de puentes o de otros componentes elásticos.
Esencialmente, la invención está basada en la idea de desacoplar el excitador de vibraciones de la pala de rotor a comprobar. Para ello está previsto el mecanismo de palancas que une el accionamiento directo con la pala de rotor. El mecanismo de palancas está configurado preferentemente en gran medida de forma autoportante, de modo que la masa del excitador de vibraciones no aumenta esencialmente la masa de prueba. En particular, están claramente reducidas las masas adicionales que actúan sobre la pala de rotor, a diferencia de los sistemas de comprobación en los que están dispuestos excitadores desequilibrados en la pala de rotor, de modo que es más elevada la frecuencia de ensayo que se orienta esencialmente por la frecuencia natural de la pala de rotor propiamente dicha. En particular, las masas adicionales que actúan sobre la pala de rotor pueden ser como máximo de 200 kg. Por consiguiente, se reducen el tiempo del ensayo y por lo tanto, también los costes para un ciclo de ensayo.
La conexión entre el mecanismo de palancas y la pala de rotor se realiza mediante el equipo de acoplamiento. El equipo de acoplamiento puede estar configurado en particular de tal modo que la pala de rotor está unida esencialmente por unión no positiva con el equipo de acoplamiento. El equipo de acoplamiento está unido con el soporte pendular, que está alojado a su vez en la palanca. El equipo de acoplamiento puede estar unido en particular por tornillos con los elementos de compensación. Preferentemente, los elementos de compensación comprenden un elastómero, que está fijado en una placa, en particular una placa de aluminio. El elastómero puede estar pegado en la placa. La placa puede presentar al menos un taladro roscado. El equipo de acoplamiento puede estar unido mediante al menos un tornillo con la placa, cooperando el tornillo en particular con el taladro roscado. El elastómero puede estar pegado en la pala de rotor en un lado no orientado hacia la placa.
Si bien la pala de rotor es cargada al aplicar la invención con los elementos de compensación, el equipo de acoplamiento, el soporte pendular y una parte de la palanca. En comparación con los excitadores de vibraciones hasta ahora conocidos, que se fijan como excitadores desequilibrados directamente en la pala de rotor, la masa vibratoria se reduce a pesar de ello considerablemente, en particular a aproximadamente el 1,2 % de la masa de la pala de rotor. Los excitadores desequilibrados hasta ahora conocidos aumentan la masa vibratoria aproximadamente en un 30 % de la masa de la pala de rotor. Para reducir aún más el peso de palanca en el soporte pendular, puede fijarse un elemento elástico o un contrapeso en el lado de palanca opuesto al soporte pendular.
Otra ventaja del excitador de vibraciones de acuerdo con la invención está en que, gracias al accionamiento directo, que actúa mediante el árbol del motor directamente sobre el mecanismo de palancas, se consigue una forma de construcción especialmente compacta del excitador de vibraciones. De este modo, el excitador de vibraciones también puede reequiparse sin gran esfuerzo, también en instalaciones de comprobación existentes.
El accionamiento directo presenta un motor eléctrico o puede estar formado por un motor eléctrico. Preferentemente se usa una máquina sincrónica eléctrica. El motor eléctrico puede estar refrigerado con agua. Así, el excitador de vibraciones permite un funcionamiento que ahorra energía, puesto que para la función del motor eléctrico se necesita únicamente un suministro de corriente. Puede renunciarse a una instalación de abastecimiento de aceite, que se necesita para el funcionamiento de sistemas hidráulicos. Además, el motor eléctrico sufre poco desgaste y requiere poco mantenimiento, de modo que aumenta la vida útil del excitador de vibraciones. De este modo se reducen considerablemente los costes operativos de un banco de ensayos de carga provisto del excitador de vibraciones.
En general está previsto dimensionar el motor eléctrico de tal modo que proporciona una potencia de motor suficiente para aplicar una vibración a la pala de rotor a comprobar. En particular, el motor eléctrico puede estar configurado de tal modo que supera la fricción interior del material de la pala de rotor y la resistencia al aire, manteniendo de este modo la pala de rotor en la vibración en o cerca de su frecuencia natural.
El accionamiento directo puede presentar un motor lineal o un motor basculante. Preferentemente se usa un motor basculante, puesto que puede generar pares esencialmente más elevados en comparación con un motor rotatorio. Además, en caso de un motor eléctrico rotatorio, puede estar previsto además un multiplicador para la transmisión del par. No obstante, esto aumenta las pérdidas por fricción y requiere más mantenimiento por el mayor número de piezas de desgaste. Si bien no se necesita una multiplicación de palanca en los motores lineales, puesto que los motores lineales pueden realizar recorridos largos, se presenta no obstante el inconveniente de una masa movida elevada, una refrigeración adicionalmente necesaria, guías necesarias y un gran esfuerzo de construcción. Por lo tanto, es preferible usar un motor eléctrico con un movimiento giratorio oscilante.
El accionamiento directa presenta de acuerdo con la invención un control que está configurado para la generación
de un movimiento cíclicamente oscilante del motor eléctrico. El control puede estar configurado en particular de tal modo que aumenta el par del accionamiento directo o del motor eléctrico hasta que se alcance la amplitud de recorrido necesaria en la pala de rotor o una extensión predeterminada en el revestimiento exterior de la pala de rotor. Para ello, el control puede estar conectado con una disposición de medición para la medición de la amplitud de recorrido o para la medición de la extensión del revestimiento exterior de la pala de rotor. El equipo de medición para la medición de la extensión del revestimiento exterior de la pala de rotor puede comprender por ejemplo bandas extensométricas, que están posicionadas o pueden posicionarse en el revestimiento exterior de la pala de rotor. Para la unión del mecanismo de palancas con la pala de rotor, el equipo de acoplamiento puede presentar una superficie de apoyo para elementos de compensación y/o elementos de transmisión de fuerza que pueden pegarse en la pala de rotor.
Los elementos de compensación y/o transmisión de fuerza pueden unirse o estar unidos adicionalmente con la superficie de apoyo o el equipo de acoplamiento. Por lo tanto, esencialmente está previsto que la unión entre el excitador de vibraciones, en particular el equipo de acoplamiento, y la pala de rotor se realice mediante pegado. Por lo tanto, se difiere de la unión positiva conocida por el estado de la técnica mediante tijeras de carga. El hecho de renunciarse a los elementos de unión positiva o tijeras de carga reduce aún más la masa que actúa adicionalmente sobre la pala de rotor y contribuye, por lo tanto, al acortamiento de los tiempos del ensayo.
De manera especialmente preferente está previsto que para una aplicación de fuerza en una superficie grande a la pala de rotor estén previstos varios elementos de compensación, en particular a modo de baldosas. Por los varios elementos de compensación y/o de transmisión de fuerza, en particular a modo de baldosas, se proporciona una superficie de transmisión de fuerza especialmente grande, de modo que se evitan cargas puntuales en la pala de rotor. La aplicación de fuerza en superficie grande y flexible o compensadora sirve también para aumentar el realismo del ensayo. La misma no rigidifica significativamente la pieza a ensayar, lo que es importante, en particular, en alas de aviones, puesto que estas están hechas generalmente de chapa fina, pudiendo formarse abolladuras o pliegues. Según el tipo de la pieza a ensayar, también es posible una carga puntual u otras aplicaciones de fuerza especiales.
En una forma de realización preferida de la invención está previsto que el soporte pendular esté unido mediante respectivamente un cojinete esférico con el equipo de acoplamiento y/o la palanca. El cojinete esférico permite movimientos en varias direcciones espaciales, de modo que el mecanismo de palancas también puede permitir vibraciones laterales de la pala de rotor. Gracias a ello son posibles ensayos de carga especialmente complejos de la pala de rotor. El sistema para ensayos de carga puede usarse por lo tanto de forma muy flexible.
Además, la palanca y/o el soporte pendular pueden ser ajustables en longitud. Esto aumenta aún más la flexibilidad del sistema. En particular pueden comprobarse de este modo diferentes palas de rotor, por ejemplo con diferentes longitudes o materiales.
En particular, puede ajustarse con el cambio del brazo de palanca (en escalones o sin escalones) la amplitud de vibración necesaria de la pala de rotor. Otra posibilidad para el ajuste de la amplitud de vibraciones de la pala de rotor está en ajustar el ángulo de giro del brazo de palanca. En este sentido, preferentemente está previsto que el ángulo entre la palanca y el soporte pendular sea ajustable. Mediante reducción del brazo de palanca efectivo puede aumentarse además la fuerza en el soporte pendular, así como la frecuencia de carreras. Mediante la ampliación del brazo de palanca efectivo, también puede reducirse la fuerza en el soporte pendular. Al mismo tiempo puede variarse sin escalones el par del accionamiento directo.
Gracias a la posibilidad de ajuste de la longitud del soporte pendular se consigue que las palas de rotor pueden comprobarse en posiciones montadas en alturas diferentes. Esto aumenta la versatilidad de uso del excitador de vibraciones. La frecuencia de vibraciones deseada es predeterminada por la frecuencia natural de la pala de rotor a comprobar y puede ajustarse sin escalones en el accionamiento directo, por ejemplo mediante convertidor de frecuencia.
Para la retención de la palanca y/o del soporte pendular en diferentes longitudes, la palanca y/o el soporte pendular pueden presentar puntos de enclavamiento. Los puntos de enclavamiento facilitan el ajuste de diferentes longitudes de la palanca y/o del soporte pendular. Alternativamente puede estar previsto que el ajuste de la longitud de la palanca y/o del soporte pendular se realice sin escalones, siendo posible también una retención sin escalones, por ejemplo mediante cierre de fuerza por fricción. En particular, en el marco de una forma de realización preferida de la invención está previsto, por lo tanto, que la palanca y/o el soporte pendular presenten puntos de enclavamiento o un equipo para el ajuste de la posición sin escalones, de modo que el soporte pendular puede retenerse para el ajuste de diferentes longitudes del brazo de palanca en diferentes posiciones a lo largo de la palanca.
También es preferible que el soporte pendular presente un mecanismo de ajuste para el ajuste de la longitud, que presenta un límite de carga que puede ajustarse previamente mediante cierre de fuerza por fricción. El equipo de
ajuste forma por lo tanto un elemento de seguridad, puesto que cambia la longitud del soporte pendular al rebasarse el límite de carga preajustable. Cuando se rebasa el límite de carga preajustable, se supera la fricción estática en el interior del mecanismo de ajuste, de modo que cambia la longitud del soporte pendular. De este modo puede evitarse eficientemente un deterioro del soporte pendular en caso de sobrecarga.
En particular, puede estar previsto que el excitador de vibraciones desconecte al rebasarse un límite de carga preajustado y que ya no ejerza ninguna fuerza sobre la pala de rotor. Un sensor de fuerza montado en el soporte pendular puede controlar el límite de carga ajustado y puede desconectar el excitador de vibraciones al rebasarse el límite de carga. Adicionalmente, puede controlarse el consumo de corriente del motor eléctrico y puede dejarse sin corriente el motor eléctrico al rebasarse el valor ajustado.
Incluso cuando el motor eléctrico no desconecta, actúa a modo de una especie de acoplamiento de seguridad, es decir, al rebasarse el par preajustado, el motor eléctrico gira hacia adelante o hacia atrás por la fuerza de retroceso de la pala de rotor sin aumentar el par. De este modo queda garantizado que ninguno de los elementos que transmiten la carga se pone en riesgo por sobrecarga.
La invención se refiere además a un sistema para ensayos de carga de una pala de rotor, en particular de una pala de rotor de un aerogenerador grande, con una estructura portante que puede posicionarse o que está posicionada de forma estacionaria y al menos un excitador de vibraciones anteriormente descrito, pudiendo posicionarse o estando posicionado el excitador de vibraciones, en particular el accionamiento directo, de forma estacionaria. En la estructura portante puede fijarse un extremo axial de la pala de rotor.
Para facilitar una adaptación del sistema a diferentes palas de rotor, preferentemente está previsto que todo el excitador de vibraciones pueda desplazarse en paralelo a un eje longitudinal de la pala de rotor. El excitador de vibraciones puede retenerse en la posición deseada mediante barras de anclaje, que se extienden en paralelo al eje longitudinal de la pala de rotor. Preferentemente están previstas dos barras de anclaje. El accionamiento directo, la palanca y el soporte pendular también pueden ser desplazables de forma conjunta en la dirección transversal con respecto al eje longitudinal de la pala de rotor. De esta manera pueden elegirse de forma sencilla puntos de aplicación de carga diferentes en la pala de rotor.
Un aspecto secundario de la invención se refiere a un banco de ensayos para una pala de rotor, en particular para una pala de rotor de un aerogenerador grande, presentando el banco de ensayos al menos dos excitadores de vibraciones anteriormente descritos o sistemas para ensayos de carga de una pala de rotor. En el banco de ensayos de acuerdo con la invención puede estar previsto en una variante preferida que un primer excitador de vibraciones pueda posicionarse para la excitación de una vibración de la pala de rotor en la dirección del impacto esencialmente por debajo de la pala de rotor y un segundo excitador de vibraciones para la excitación de una vibración de la pala de rotor en la dirección de giro esencialmente al lado de la pala de rotor.
Alternativamente puede estar previsto que el banco de ensayos presente solo un excitador de vibraciones o solo un sistema para ensayos de carga, pero que comprenda, en cambio, un dispositivo de giro para hacer girar la pala de rotor. De esta manera puede conseguirse mediante un solo excitador de vibraciones un ensayo de la pala de rotor en la dirección de giro y en la dirección de impacto. Para ello, la pala de rotor ha de girar solo aproximadamente 90°. En general, el excitador de vibraciones descrito en este caso no solo puede usarse para ensayos de carga del rotor mediante la aplicación de una vibración en la dirección del impacto, sino que permite también la excitación de una vibración de la pala de rotor en la dirección de giro. Disponiéndose dos excitadores de vibraciones de este tipo esencialmente en ángulo recto uno con respecto al otro, los dos ensayos vibratorios pueden realizarse con el mismo banco de ensayos. Los excitadores de vibraciones también pueden hacerse funcionar al mismo tiempo, de modo que puede conseguirse una situación de ensayo especialmente compleja. Esto aumenta la flexibilidad del banco de ensayos y permite además una realización especialmente eficiente de ensayos de carga, que reproducen bien las cargas que se producen en el funcionamiento real sobre una pala de rotor.
Otro aspecto secundario de la invención se refiere a una disposición con un sistema anteriormente descrito o un banco de ensayos anteriormente descrito y una pala de rotor, en particular una pala de rotor para una aerogenerador grande. En la disposición de acuerdo con la invención, un extremo axial de la pala de rotor, en particular una raíz de pala de rotor, está fijado en la estructura portante. La pala de rotor se apoya en una posición distanciada de la estructura portante mediante elementos de compensación en el equipo de acoplamiento. En particular, la pala de rotor está unida mediante elementos de compensación con el equipo de acoplamiento. Los elementos de compensación están pegados en un revestimiento exterior de la pala de rotor. Los elementos de compensación pegados en el revestimiento exterior de la pala de rotor pueden estar unidos adicionalmente de forma fija, pero separable, con el equipo de acoplamiento.
En el marco de la presente solicitud se da a conocer y se reivindica además un procedimiento operativo de un excitador de vibraciones, de un sistema, de un banco de ensayos o de una disposición, como se han descrito
anteriormente, realizando el accionamiento directo un movimiento rotatorio oscilante y generando una excitación vibratoria. La excitación vibratoria puede transmitirse o se transmite mediante el mecanismo de palancas a la pala de rotor. La excitación vibratoria, preferentemente una excitación vibratoria armónica, por ejemplo sinusoidal, puede realizarse de forma controlada por momentos, de forma regulada por la fuerza, el número de revoluciones y/o la posición con ayuda de sensores internos o externos del accionamiento. El movimiento rotatorio oscilante se realiza preferentemente en un intervalo angular entre -30° y 30°.
El par se transmite a la pala de rotor o puede transmitirse a la pala de rotor mediante el mecanismo de palancas para la excitación de una vibración de la pala de rotor. Es ventajoso el movimiento rotatorio oscilante del accionamiento directo, en particular del motor eléctrico, puesto que puede renunciarse a elementos desviadores costosos. Esto simplifica la estructura constructiva del sistema necesario para la realización del procedimiento. En una variante preferida del procedimiento de acuerdo con la invención está previsto que el accionamiento directo o el motor eléctrico funcione con una frecuencia de rotación variable entre 0,1 Hz y 2,5 Hz, en particular entre 0,2 Hz y 1,5 Hz, en particular entre 0,4 Hz y 1,2 Hz, preferentemente entre 0,6 Hz y 1 Hz. El accionamiento directo para la excitación de una vibración natural de la pala de rotor puede oscilar, por ejemplo, con una frecuencia de rotación de 0,6 Hz en la dirección de impacto. En caso de deber excitarse, por ejemplo, una vibración natural de la pala de rotor en la dirección de giro, es preferente hacer oscilar el accionamiento directo con una frecuencia de rotación de 1 Hz. En principio, la frecuencia de rotación puede variarse a libre elección dentro de unos límites físicamente predeterminados. Las frecuencias de rotación anteriormente mencionadas son adecuadas, en particular, para la comprobación de palas de rotor de aerogeneradores. Al aplicar el procedimiento de acuerdo con la invención para ensayos de carga de otras piezas a ensayar, por ejemplo palas de rotor de helicópteros, pueden ser preferibles otras frecuencias de rotación.
La invención se explica a continuación con más detalle con ayuda de ejemplos de realización haciéndose referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos. Aquí muestran
la figura 1 una vista lateral de un excitador de vibraciones para un sistema de acuerdo con la invención según un ejemplo de realización preferido;
la figura 2 una vista frontal del excitador de vibraciones según la figura 1;
la figura 3 una vista frontal de un banco de ensayos con dos excitadores de vibraciones para la excitación de una vibración de la pala de rotor en la dirección de giro y en la dirección del impacto;
la figura 4 una vista lateral del mecanismo de palancas de un excitador de vibraciones de acuerdo con la invención según un ejemplo de realización preferido;
la figura 5 una vista frontal del mecanismo de palancas según la figura 4;
la figura 6 una vista lateral de un excitador de vibraciones para un sistema de acuerdo con la invención según otro ejemplo de realización preferido según la línea de corte A-A en la figura 7;
la figura 7 una vista superior del excitador de vibraciones según la figura 9;
la figura 8 una vista lateral de un banco de ensayos con el excitador de vibraciones una pala de rotor en funcionamiento; y
la figura 9 una vista en corte del excitador de vibraciones a lo largo de la línea de corte B-B según la figura 7. Las figuras adjuntas muestran respectivamente de forma esquemática un excitador de vibraciones 10 para ensayos de carga de una pala de rotor 20. Para mayor claridad, la pala de rotor 22 está representada en la figura 1 únicamente por secciones mediante líneas discontinuas. En el modo de prueba, la pala de rotor 20 está fijada preferentemente con su raíz de pala de rotor en una estructura portante, por ejemplo un zócalo fijamente anclado en el suelo, y se extiende partiendo del zócalo esencialmente en la dirección horizontal. La pala de rotor 20 forma en este sentido un brazo en voladizo. A distancia de la estructura portante está dispuesto el excitador de vibraciones 10. El excitador de vibraciones 10 comprende un accionamiento directo, que en los ejemplos de realización representados según las figuras 1 a 3 comprende un motor eléctrico 11. El motor eléctrico 11 presenta un árbol del motor que está unido directamente con una palanca 13 de un mecanismo de palancas 12. La palanca 13 forma esencialmente un brazo oscilante. La palanca 13 está unida de forma no giratoria con el árbol del motor, de modo que una rotación del árbol del motor se transforma directamente en un movimiento pivotante de la palanca 13.
En la figura 1 se indican diferentes grados de desviación de la palanca 13 mediante líneas discontinuas. Puede verse que el motor eléctrico 11 es mandado o puede ser mandado de tal modo que se alcanza una desviación por pivotamiento de la palanca 13 partiendo de una posición de partida horizontal de aproximadamente /- 30°.
El mecanismo de palancas 12 comprende además un soporte pendular 14 que está unido de forma articulada con la palanca 13. En particular, el soporte pendular 14 está unido de tal modo con la palanca 13 que en una orientación horizontal de la palanca 13 se ajusta un ángulo recto entre el soporte pendular 14 y la palanca 13. No obstante, según los escenarios de ensayo deseados, puede estar previsto que se varíe el ángulo entre la palanca 13 y el soporte pendular 14.
El soporte pendular 14 está unido además de forma articulada con un equipo de acoplamiento 15 que comprende una superficie de apoyo 16. El equipo de acoplamiento 15 proporciona con la superficie de apoyo 16 una superficie de contacto elevada, en la que se apoya la pala de rotor 20 en el modo de prueba. Concretamente está previsto que unos elementos de compensación 17, que comprenden por ejemplo un elastómero 23, estén pegados en la pala de rotor 20, apoyándose los elementos de compensación 17 en la superficie de apoyo 16 del equipo de acoplamiento 15. Los elementos de compensación 17 pueden formar almohadillas de elastómero esencialmente a modo de baldosas, que por un lado sirven para proporcionar una superficie de apoyo plana para el equipo de acoplamiento 15, es decir, que hacen que haya una compensación entre el revestimiento exterior abombado de la pala de rotor 20 y la superficie de apoyo 16 plana del equipo de acoplamiento 15. Por otro lado, los elementos de compensación 17 sirven para proteger el revestimiento exterior de la pala de rotor 20 para que no sufra deterioros. El equipo de acoplamiento 15 puede estar unido además fijamente con los elementos de compensación 17, por ejemplo mediante unión por tornillos o un enclavamiento adecuado. Es preferible una unión por tornillos entre el equipo de acoplamiento 15 y los elementos de compensación 17 y una unión por pegado entre los elementos de compensación 17 y la pala de rotor 20, puesto que los elementos de compensación 17 transmiten tanto fuerzas de tracción y compresión como fuerzas de cizallamiento.
Todo el excitador de vibraciones 10 está montado preferentemente en una base 19, que puede estar dispuesta por ejemplo en una fosa de una instalación de comprobación para ensayos de carga de una pala de rotor. En este sentido, el excitador de vibraciones 10, en particular el accionamiento directo, está dispuesto preferentemente de forma estacionaria.
Las uniones articuladas entre la palanca 13 y el soporte pendular 14 o entre el soporte pendular 14 y el equipo de acoplamiento 15 están realizadas preferentemente como cojinetes esféricos, de modo que también son posibles movimientos y transmisiones de fuerza en todas las direcciones. Esto protege el mecanismo de palancas 12 y permite otras aplicaciones para ensayos de carga complejos de la pala de rotor 20.
En la figura 2 puede verse que los elementos de compensación 17 siguen, por un lado, el revestimiento exterior abombado de la pala de rotor 20 y proporcionan, por otro lado, una superficie de contacto plana, de modo que los elementos de compensación 17 descansan bien y de forma plana en la superficie de apoyo 16 del equipo de acoplamiento 15.
En la disposición del excitador de vibraciones 10 según las figuras 1 y 2 está previsto que el excitador de vibraciones 10 esté fijado de forma estacionaria por debajo de la pala de rotor 20. La palanca 13 está unida fijamente con el árbol del motor del motor eléctrico 11. Cuando el equipo de acoplamiento 15 está unido mediante los elementos de compensación 17 con la pala de rotor 20, la pala de rotor 20 no se carga esencialmente por la masa del excitador de vibraciones 10 o las masas de elementos de compensación 17, equipo de acoplamiento 15, soporte pendular 14 y parte de palanca.
La masa que vibra en el funcionamiento es determinada por lo tanto principalmente por la masa de la pala de rotor 20, de modo que el ensayo vibratorio puede realizarse a una mayor frecuencia. Por lo tanto, se acorta considerablemente el tiempo del ensayo en comparación con el uso de excitadores de vibraciones que se montan en la pala de rotor 20 y que añaden a la masa vibratoria por completo su masa propia.
Además, el excitador de vibraciones 10 puede usarse para reproducir de forma realista situaciones de carga especialmente complejas. El excitador de vibraciones 10 puede usarse, por ejemplo, no solo para la excitación de una vibración de la pala de rotor 20 en la dirección del impacto, como está representado en las figuras 1 y 2. Por el contrario, también es posible usar el excitador de vibraciones para la excitación de una vibración de la pala de rotor 20 en la dirección de giro. Esto se muestra en la figura 3. Para la excitación de una vibración de la pala de rotor 20 en la dirección de giro, el excitador de vibraciones 10 está posicionado preferentemente de forma estacionaria al lado de la pala de rotor 20. A este respecto, en una posición de reposo la palanca 13 del mecanismo de palancas 12 está dispuesta preferentemente en la dirección vertical, estando orientado el soporte pendular 14 en ángulo recto con respecto a la palanca 13 o en la dirección horizontal. El equipo de acoplamiento 15 comprende de forma complementaria dos brazos, que envuelven la pala de rotor 20 y que proporcionan respectivamente una superficie de apoyo 16 para los elementos de compensación 17.
Adicionalmente al excitador de vibraciones 10, que está fijado de forma estacionaria al lado de la pala de rotor 20 y que excita una vibración en la dirección de giro de la pala de rotor, un excitador de vibraciones 10 puede estar dispuesto por debajo de la pala de rotor 20, para excitar una vibración en la dirección de impacto de la pala de rotor 20. En caso de un mando correspondiente de los dos excitadores de vibraciones 10 pueden reproducirse situaciones de carga complejas.
La figura 3 muestra además claramente que el excitador de vibraciones 10, que está previsto para la excitación de una vibración de la pala de rotor en la dirección de impacto, está posicionado preferentemente en una fosa. La estructura completa del excitador de vibraciones 10 permite, en este sentido, prever una fosa relativamente estrecha, lo que reduce en conjunto los costes de fabricación para un banco de ensayos correspondiente. En caso de una altura suficiente de la nave de ensayos o al usar el excitador de vibraciones 10 para un banco de ensayos al aire libre, el excitador de vibraciones 10 también puede estar dispuesto a nivel del suelo en una superficie elevada o sin superficie elevada en un piso adecuado. Preferentemente, en estos casos está prevista una fosa estrecha, en la que puede sumergirse la palanca 13 con el soporte pendular 14.
En la figura 3 puede verse, además, que la palanca 13 presenta preferentemente varios puntos de enclavamiento 18, para poder ajustar la longitud efectiva de la palanca. En particular, el soporte pendular 14 puede estar alojado de forma articulada en diferentes puntos de enclavamiento 18, de modo que puede ajustarse la longitud de palanca y por lo tanto la altura de la aplicación de la fuerza o la amplitud del movimiento vibratorio oscilante. Además, puede estar previsto que el soporte pendular 14 presente varios puntos de enclavamiento (no representados) para ajustar la longitud del soporte pendular 14.
Es especialmente preferente que el soporte pendular tenga un equipo de ajuste, que permita un ajuste de la longitud mediante un cierre de fuerza por fricción. Un equipo de ajuste de este tipo ofrece una seguridad especial, puesto que puede ajustarse previamente un coeficiente de fricción determinado mediante el valor de la fricción estática, cambiando la longitud del soporte pendular 14 cuando se rebasa el mismo. Puede superarse, por ejemplo, el cierre de fuerza por fricción al rebasarse una carga admisible, iniciándose de este modo un cambio de longitud del soporte pendular 14. Esto evita que el mecanismo de palancas 12 sufra deterioros.
Para todos los ejemplos de realización preferentemente se cumple que el motor eléctrico 11 esté formado por un motor eléctrico torque sincrónico de árbol hueco o un motor eléctrico torque sincrónico de árbol macizo. El motor eléctrico 11 puede presentar una refrigeración por agua. La potencia del motor eléctrico 11 se elige según los requisitos de carga que se presentan respectivamente. Preferentemente se usan motores eléctricos 11 cuyo par de funcionamiento está situado en aproximadamente 20 kNm a 30 kNm, preferentemente en 25 kNm. El par máximo del motor eléctrico 11 puede estar situado entre 30 kNm y 50 kNm, preferentemente en 40 kNm.
El número de revoluciones del motor eléctrico 11 puede controlarse sin escalones y puede estar situado por ejemplo entre 10 r.p.m. y 30 r.p.m. Es preferible que el número de revoluciones sea como máximo de 31 r.p.m. La frecuencia de vibraciones alcanzable de la pala de rotor corresponde por ejemplo a un ángulo de giro de ±30° y una frecuencia sinusoidal de aproximadamente 1 Hz. En caso de un ángulo de giro menor, la frecuencia de rotación aumenta correspondientemente.
El motor eléctrico 11 se controla preferentemente en funcionamiento con convertidor. Esencialmente, el excitador de vibraciones 10 presenta un control, que hace que haya un movimiento rotatorio cíclicamente oscilante del motor eléctrico 11. El motor eléctrico 11 genera en este sentido un par sinusoidal, aumentando el par del motor eléctrico 11 partiendo de la posición de reposo de la palanca 13 hasta alcanzar el recorrido o la desviación de giro predeterminados.
Al principio del modo de prueba, la pala de rotor 20 que se encuentra en posición de reposo se mueve hacia arriba y hacia abajo con poca fuerza y una frecuencia conocida por el par del motor sinusoidal, que actúa a través de la palanca 13 que se encuentra en primer lugar en la posición horizontal, el soporte pendular 14, el equipo de acoplamiento 15 y el elemento de compensación 17 como fuerza en gran medida vertical sobre la pala de rotor 20. La fuerza aumenta hasta que la pala de rotor 20 se desvíe con la amplitud deseada. Como objetivo fijado puede estar prevista, por ejemplo, una desviación por giro de ± 1,5 m en el lugar en el que ataca el soporte pendular 14. En los puntos de inversión de la pala de rotor 20, el par se reduce de forma anticipada, de modo que no dificulta el movimiento de la pala de rotor. La frecuencia sinusoidal del par del motor puede cambiarse en caso necesario mediante el control del motor.
El par alcanza su valor máximo en los puntos de inversión superiores e inferiores de la palanca y pasa a cero en la posición horizontal de la palanca, o cambia en este caso el sentido de giro. Por lo tanto, la palanca de rotor se empuja hacia arriba y se tira hacia abajo respectivamente a partir de la posición de partida. En caso de una excitación de una vibración en la dirección de giro, la posición de reposo o la posición de partida de la palanca 13 es esencialmente vertical, siendo preferentemente horizontal en caso de una excitación de una vibración en la dirección
del impacto.
La potencia del motor eléctrico puede estar situada entre 60 kW y 100 kW, preferentemente puede ser de 80 kW. La palanca 13 tiene una longitud que puede ajustarse de forma variable mediante puntos de enclavamiento 18, estando dispuestos los puntos de enclavamiento 18 de tal modo que puede ajustarse una longitud de palanca entre 1,5 m y 3 m. El ajuste de la longitud de palanca también puede realizarse sin escalones. La longitud del soporte pendular 14 también puede ajustarse en escalones o sin escalones, estando prevista por ejemplo una longitud del soporte pendular 14 entre 2 m y 7 m, preferentemente de 4 m.
En modo de prueba, se aplica mediante el excitador de vibraciones 10 preferentemente una vibración a la pala de rotor 20 con una frecuencia situada entre 0,5 Hz y 1,2 Hz. En caso de una excitación de la pala de rotor 20 en la dirección del impacto, la frecuencia es preferentemente de 0,6 Hz,. En caso de una excitación de una vibración de la pala de rotor 20 en la dirección de giro, preferentemente está previsto que la frecuencia de vibraciones sea de 1 Hz. La figura 4 muestra en detalle el mecanismo de palancas 12 de un excitador de vibraciones 10. El mecanismo de palancas 12 comprende una palanca 13 y un soporte pendular 14. El soporte pendular 14 está unido en un punto de enclavamiento 18 de la palanca 13 de forma articulada con la palanca. En particular, está previsto un cojinete articulado esférico inferior 26. El soporte pendular 14 está unido además mediante un cojinete articulado esférico superior 21 con el equipo de acoplamiento 15. Directamente en la cercanía del cojinete articulado esférico superior 21, el soporte pendular 14 comprende además un sensor de fuerza 25. Concretamente, el sensor de fuerza 25 está unido directamente por debajo del equipo de acoplamiento 15 con el soporte pendular 14.
El equipo de acoplamiento 15 comprende una superficie de apoyo 16. En la superficie de apoyo 16 están dispuestos elementos de compensación 17. Los elementos de compensación 17 comprenden respectivamente una placa 22 y un elastómero 23. Concretamente, la placa 22 puede estar hecha de un aluminio o de una aleación de aluminio. El elastómero 23 está preferentemente fijamente unido con la placa 22, por ejemplo mediante pegado. La unión entre la placa 22 y el elastómero 23 se realiza en particular mediante una capa adhesiva 24.
En la placa 22 están configuradas además varias roscas 22a. Para mayor claridad, en las figuras está puesta al descubierto respectivamente solo la rosca 22a. La rosca 22a coopera con tornillos correspondientes que unen el equipo de acoplamiento 15 con la placa 22. Concretamente, el equipo de acoplamiento 15 queda unido así mediante tornillos con los elementos de compensación 17.
Los elementos de compensación 17 establecen una unión entre el equipo de acoplamiento 15 y una pala de rotor 20. Para ello está previsto que el elastómero 23 del elemento de compensación 17 se adapte al contorno exterior de la pala de rotor 20. Para poder transmitir tanto fuerzas de compresión como también fuerzas de tracción del mecanismo de palancas 12 a la pala de rotor 20, está previsto que entre el elastómero 23 y la pala de rotor 20 esté dispuesta otra capa adhesiva 24. En otras palabras, los elementos de compensación 17 están pegados en una superficie exterior de la pala de rotor 20.
En la figura 5 se muestra el mecanismo de palancas según la figura 4 en una vista frontal. Por un lado, puede verse bien el cojinete articulado esférico superior 21 y, por otro lado, el cojinete articulado esférico inferior 26. Mediante los cojinetes articulados esféricos 21, 26, el soporte pendular 14 está unido de forma articulada, por un lado, con el equipo de acoplamiento 15 y, por otro lado, con la palanca 13. En su extremo orientado hacia el equipo de acoplamiento 15, el soporte pendular 14 porta además el sensor de fuerza 25. En el extremo orientado hacia la palanca 13, el soporte pendular 14 comprende una varilla roscada 27, que permite un ajuste de la longitud del soporte pendular 14. En la figura 5 se indica mediante una flecha doble el recorrido de ajuste V para el ajuste de longitud.
En la figura 5 también puede verse bien que el equipo de acoplamiento 15 está configurado de tal modo que los elementos de compensación 17 pueden adaptarse bien al contorno exterior de la pala de rotor 20. En particular, el equipo de acoplamiento 15 presenta una superficie de apoyo 16 que se extiende de forma oblicua, que sigue esencialmente la inclinación de la superficie exterior de la pala de rotor 20. También puede verse bien la unión por tornillos del equipo de acoplamiento 15 con los elementos de compensación 17, en particular las placas 22 de los elementos de compensación 17. Los tornillos 33 usados para la unión por tornillos encajan a este respecto respectivamente en roscas 22a de las placas 22.
La figura 6 muestra en una vista lateral el excitador de vibraciones 10 que presenta el mecanismo de palancas 12. Con respecto al mecanismo de palancas 12, se remite a las representaciones detalladas según las figuras 4 y 5. El excitador de vibraciones 10 comprende además el motor eléctrico 11, cuyo árbol del motor 31 está unido de forma no giratoria con la palanca 13. Concretamente, la palanca 13 está unida por apriete con el árbol del motor 31. En una sección de la palanca 13 orientada hacia el motor eléctrico 11, está previsto un tope elástico 32 en la palanca 13. El tope elástico 32 impide deterioros de la palanca al ajustarse un ángulo de giro W excesivo. El ángulo de giro W es preferentemente de /-30 grados y se muestra en la figura 6 mediante flechas dobles correspondientes.
El motor eléctrico 11 queda fijado por una fijación de motor 30, que une el motor eléctrico 11 con un soporte de motor 28. La fijación de motor 30 está configurada de tal modo que el motor eléctrico 11 es ajustable. En particular, es posible un ajuste del motor eléctrico 11 perpendicularmente con respecto al plano de dibujo de la figura 6. Esto se explicará a continuación más detalladamente en relación con la figura 7.
El excitador de vibraciones 10 está configurado en conjunto de forma desplazable, estando alojados rodillos de desplazamiento 29 en el soporte del motor 28. Los rodillos de desplazamiento 29 pueden ajustarse en parte en altura mediante una mecánica excéntrica. Los rodillos de desplazamiento 29 ruedan en barras de anclaje 35 que están encastradas en la base 19 del banco de ensayos. Las barras de anclaje pasan además por encima de una fosa 34 que está encastrada en la base 19. La fosa 24 permite a la palanca 13 girar libremente en las dos direcciones. Concretamente, la fosa 24 ofrece el espacio libre necesario para la palanca 13 para girar hacia abajo y aplicar así una carga de tracción a la pala de rotor 20.
En la vista superior del excitador de vibraciones 10 según la figura 7 puede verse que el motor eléctrico 11 es ajustable hacia los lados, en particular transversalmente con respecto a un eje longitudinal de la pala de rotor 20 a ensayar. Para ello están previstas guías de motor 37 en el soporte de motor 28. El ajuste del motor eléctrico 11 se realiza mediante un husillo roscado 36 que está alojado de forma giratoria en el soporte de motor 28. Mediante el husillo roscado 36, el motor eléctrico 11 puede desplazarse a lo largo de la guía del motor 37. En la figura 7, la palanca 13 del excitador de vibraciones 10 se muestra en una vista en corte. A este respecto puede verse bien que la palanca 13 está unida de forma no giratoria con el árbol del motor 31 del motor eléctrico 11. La unión entre la palanca 13 y el árbol del motor 31 se realiza preferentemente mediante una unión por apriete.
El soporte de motor 28 puede desplazarse a lo largo de las barras de anclaje 35 mediante los rodillos de desplazamiento 29 que pueden ser ajustables en altura. Las barras de anclaje 35 se extienden preferentemente en paralelo a un eje longitudinal de la pala de rotor 20 a ensayar. El recorrido de desplazamiento S del excitador de vibraciones 10 se muestra en la figura 7 mediante una flecha doble correspondiente. El recorrido de ajuste transversal Q del motor eléctrico 11 a lo largo de la guía de motor 37 también se indica mediante una flecha doble correspondiente.
En la figura 7, en la vista superior de la palanca 13 que está representada sin varilla pendular 14, también puede verse bien que la palanca 13 presenta varios puntos de enclavamiento 18. Mediante los puntos de enclavamiento 18, el soporte pendular 14 puede unirse con la palanca 13 en diferentes posiciones de longitud de la palanca 13. Por lo tanto, puede ajustarse a libre elección la longitud efectiva del brazo de palanca.
La figura 8 muestra el excitador de vibraciones 10 en una vista lateral en funcionamiento, es decir, en el ensayo vibratorio de una pala de rotor 20. El excitador de vibraciones 10 está alojado en las barras de anclaje 35 que pasan por encima de la fosa 34. La fosa 34 está encastrada en la base 19 del banco de ensayos. Mediante líneas discontinuas o líneas de trazos y puntos se indica el movimiento de la palanca 13 del excitador de vibraciones 10. Puede verse que la palanca 13 gira hacia arriba y hacia abajo haciéndose oscilar mediante el motor eléctrico 11. El movimiento giratorio se transmite mediante el soporte pendular 14 a la pala de rotor 20, que vibra como consecuencia con una amplitud de vibración A. Según la longitud de la pala de rotor a comprobar y según la amplitud de vibración A deseada, la pala de rotor 20 puede fijarse en diferentes posiciones de altura encima de la base 19. Una elevación de la pala de rotor 20 se realiza normalmente mediante posición oblicua hacia arriba, en este caso por ejemplo de 2°. Por lo tanto, también es posible una adaptación a la altura de la nave de ensayos. No obstante, para poder realizar un ensayo vibratorio adecuado está previsto que pueda ajustarse la longitud del soporte pendular 14. Gracias a la posibilidad de ajustar la longitud del soporte pendular 14 pueden compensarse así diferencias en la distancia de altura de la pala de rotor 20 de la base 19. El ajuste de altura del soporte pendular 14 se realiza mediante la varilla roscada 27 (figura 5) o una construcción a modo de telescopio o mediante un cambio de la parte central del soporte pendular 14.
La figura 9 muestra una vista en corte a lo largo de la línea A-A en la figura 7. En detalle pueden verse en la figura 9 las barras de anclaje 35, que están encastradas en la base 19. Además puede verse una vista en corte transversal de la fosa 34, que también está encastrada en la base 19 o que está delimitada por la base 19. Con líneas discontinuas se indica la palanca 13 en una posición en la que se asoma a la fosa 34. En la posición de reposo, la palanca 13 se extiende preferentemente en la dirección horizontal. El soporte de motor 28 se extiende entre las dos barras de anclaje 35 que se extienden en paralelo una a la otra y pasa también por encima de la fosa 34. En el soporte de motor está alojado el motor eléctrico 11, que puede ajustarse mediante un husillo roscado 36 a lo largo del soporte de motor 28. La palanca 13 está unida con el árbol del motor 31 del motor eléctrico 11 y actúa mediante el soporte pendular y el equipo de acoplamiento 15 sobre la pala de rotor 20.
Lista de referencias
10 Excitador de vibraciones
11 Motor eléctrico
12 Mecanismo de palancas
13 Palanca
14 Soporte pendular
15 Equipo de acoplamiento
16 Superficie de apoyo
17 Elemento de compensación
18 Punto de enclavamiento
19 Base
20 Pala de rotor
21 Cojinete articulado esférico superior 22 Placa
22a Rosca
23 Elastómero
24 Capa adhesiva
25 Sensor de fuerza
26 Cojinete articulado esférico inferior 27 Varilla roscada
28 Soporte de motor
29 Rodillos de desplazamiento
30 Fijación del motor
31 Árbol de motor
32 Tope elástico
33 Tornillo
34 Fosa
35 Barra de anclaje
36 Husillo roscado
37 Guía del motor
A Amplitud de vibración
Q Recorrido de ajuste transversal S Recorrido de desplazamiento
V Recorrido de ajuste
W Ángulo de giro
Claims (13)
1. Excitador de vibraciones (10) para ensayos de carga de una pala de rotor (20) con un accionamiento directo, que puede unirse mediante un mecanismo de palancas (12) con la pala de rotor (20), presentando el mecanismo de palancas (12) un soporte pendular (14) que está unido con un equipo de acoplamiento (15) para la transmisión de fuerza a la pala de rotor (20) y que presenta una palanca (13) que está unida de forma articulada con el soporte pendular (14),
caracterizado por que
el accionamiento directo presenta
- un motor eléctrico (11),
- un árbol del motor con el que está unida la palanca (13) de forma no giratoria, y
- un control que está configurado para la generación de un movimiento rotatorio cíclicamente oscilante del motor eléctrico (11).
2. Excitador de vibraciones (10) según la reivindicación 1,
caracterizado por que
el equipo de acoplamiento (15) presenta una superficie de apoyo (16) para elementos de compensación y/o de transmisión de fuerza (17, 23) que pueden pegarse en la pala de rotor (20).
3. Excitador de vibraciones (10) según la reivindicación 2,
caracterizado por que
están previstos varios elementos de compensación y/o de transmisión de fuerza (17, 23) para una aplicación de fuerza en una superficie grande a la pala de rotor (20).
4. Excitador de vibraciones (10) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
el soporte pendular (14) está unido mediante respectivamente un cojinete esférico con el equipo de acoplamiento (15) y/o la palanca (13).
5. Excitador de vibraciones (10) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
la palanca (13) y/o el soporte pendular (14) son ajustables en longitud.
6. Excitador de vibraciones (10) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
la palanca (13) y/o el soporte pendular (14) presentan puntos de enclavamientos (18) o un equipo para el ajuste de posición sin escalones, de modo que el soporte pendular (14) puede retenerse para el ajuste de diferentes longitudes del brazo de palanca en diferentes posiciones a lo largo de la palanca (13).
7. Excitador de vibraciones según la reivindicación 6,
caracterizado por que
el soporte pendular (14) presenta un mecanismo de ajuste para el ajuste de la longitud, que presenta un límite de carga que puede ajustarse previamente mediante cierre de fuerza por fricción.
8. Sistema para ensayos de carga de una pala de rotor (20) con una estructura portante que está posicionada o que puede posicionarse de forma estacionaria, en la que puede fijarse un extremo axial de la pala de rotor (20), y al menos un excitador de vibraciones (10) según una de las reivindicaciones anteriores, estando posicionado o pudiendo posicionarse el excitador de vibraciones (10) de forma estacionaria.
9. Banco de ensayos para una pala de rotor (20) con al menos dos excitadores de vibraciones (10) o sistemas según una de las reivindicaciones anteriores.
10. Banco de ensayos según la reivindicación 9,
caracterizado por que
un primer excitador de vibraciones (10) para la excitación de una vibración de la pala de rotor (20) en la dirección del impacto puede posicionarse esencialmente por debajo de la pala de rotor (20) y un segundo excitador de vibraciones (10) para la excitación de una vibración de la pala de rotor (20) en la dirección de giro puede posicionarse esencialmente al lado de la pala de rotor (20).
11. Disposición con un sistema o un banco de ensayos según una de las reivindicaciones 8 a 10 y una pala de rotor (20), estando fijado un extremo axial de la pala de rotor (20) en la estructura portante y apoyándose la pala de rotor (20) en una posición distanciada de la estructura portante mediante elementos de compensación (17) en el equipo de acoplamiento (15) estando pegados estos elementos de compensación en un revestimiento exterior de la pala de
rotor (20).
12. Procedimiento para el funcionamiento de un excitador de vibraciones (10), de un sistema, de un banco de ensayos o de una disposición según una de las reivindicaciones anteriores, realizando el accionamiento directo un movimiento rotatorio oscilante y generando una excitación vibratoria que puede transmitirse o que se transmite mediante el mecanismo de palancas (12) a la pala de rotor (20).
13. Procedimiento según la reivindicación 12,
caracterizado por que
el accionamiento directo funciona con una frecuencia de rotación variable entre 0,1 Hz y 2,5 Hz.
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