JPH0674142A - 風車用ｆｒｐ翼の主桁及びその製造方法 - Google Patents
風車用ｆｒｐ翼の主桁及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0674142A JPH0674142A JP4250608A JP25060892A JPH0674142A JP H0674142 A JPH0674142 A JP H0674142A JP 4250608 A JP4250608 A JP 4250608A JP 25060892 A JP25060892 A JP 25060892A JP H0674142 A JPH0674142 A JP H0674142A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main girder
- longitudinal direction
- bandage
- glass roving
- tape winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 風車用ＦＲＰ翼において、主としてその強度
部材をなす主桁の長手方向の強度強化及び品質の安定性
を計ること。 【構成】 ガラスロービングクロスを包帯状に巻き付け
てテープワインディグ積層材１０を形成するテープワイ
ンディグ法と、ガラスロービングクロスを貼り付けてハ
ンドレイアップ積層材１１を形成するハンドレイアップ
法とを交互に使用してこれらを主桁１の所望の板厚とな
るまで繰り返すが、ハンドレイアップ法を実施するに当
ってはガラスロービングクロスを主桁１の長手方向にガ
ラス繊維が真直ぐにそろうよう長手方向に所定の張力Ｐ
が付加された状態で積層するようにしたもの。
部材をなす主桁の長手方向の強度強化及び品質の安定性
を計ること。 【構成】 ガラスロービングクロスを包帯状に巻き付け
てテープワインディグ積層材１０を形成するテープワイ
ンディグ法と、ガラスロービングクロスを貼り付けてハ
ンドレイアップ積層材１１を形成するハンドレイアップ
法とを交互に使用してこれらを主桁１の所望の板厚とな
るまで繰り返すが、ハンドレイアップ法を実施するに当
ってはガラスロービングクロスを主桁１の長手方向にガ
ラス繊維が真直ぐにそろうよう長手方向に所定の張力Ｐ
が付加された状態で積層するようにしたもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発電用の風車用ＦＲＰ
（繊維強化プラスチック）翼においてその主要強度部材
をなす主桁及びその製造方法に関する。
（繊維強化プラスチック）翼においてその主要強度部材
をなす主桁及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に風車用ＦＲＰ翼の一例を示す。図
中、（ａ）は翼の外観であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面
を示している。この図３によれば、翼は、主桁１、外皮
２，３、接着層４，５、ウレタンフォーム６，７及び接
着部８，９から構成されている。
中、（ａ）は翼の外観であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面
を示している。この図３によれば、翼は、主桁１、外皮
２，３、接着層４，５、ウレタンフォーム６，７及び接
着部８，９から構成されている。
【０００３】ここで、翼の主要強度部材である主桁１
は、ＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）製であ
り、その製法として２つの方法が知られている。すなわ
ち、幅約２００ｍｍのガラスクロス又はこれとガラスマ
ットを交互に包帯状に巻き付けて形成するテープワイン
ディング法と、翼の長手方向に繊維をそろえたガラスク
ロス又はこれとガラスマットを交互に積層して形成する
ハンドレイアップ法である。従来の主桁１はこれらテー
プワインディング法又はハンドレイアップ法のいずれか
を使用して製造されている。
は、ＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）製であ
り、その製法として２つの方法が知られている。すなわ
ち、幅約２００ｍｍのガラスクロス又はこれとガラスマ
ットを交互に包帯状に巻き付けて形成するテープワイン
ディング法と、翼の長手方向に繊維をそろえたガラスク
ロス又はこれとガラスマットを交互に積層して形成する
ハンドレイアップ法である。従来の主桁１はこれらテー
プワインディング法又はハンドレイアップ法のいずれか
を使用して製造されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】主桁の製造はテープワ
インディング法又はハンドレイアップ法によっている
が、ハンドレイアップ法による主桁製作時間がテープワ
インディング法のそれと比較すると約２倍となるため、
作業時間の短縮、ひいてはコスト低減を計る観点から、
一般にはハンドレイアップ法よりもテープワインディン
グ法が採用されている。
インディング法又はハンドレイアップ法によっている
が、ハンドレイアップ法による主桁製作時間がテープワ
インディング法のそれと比較すると約２倍となるため、
作業時間の短縮、ひいてはコスト低減を計る観点から、
一般にはハンドレイアップ法よりもテープワインディン
グ法が採用されている。
【０００５】しかし、テープワインディング法にて製作
した主桁は、翼の長手方向にガラス繊維が連続していな
いため、長手方向の強度は必然的に低くなり、強度のば
らつきも出てくる。特に、引張強度はハンドレイアップ
法により製作したものと比較すると、３割程度低くな
り、破壊形態は包帯がほどけたような状況となる。
した主桁は、翼の長手方向にガラス繊維が連続していな
いため、長手方向の強度は必然的に低くなり、強度のば
らつきも出てくる。特に、引張強度はハンドレイアップ
法により製作したものと比較すると、３割程度低くな
り、破壊形態は包帯がほどけたような状況となる。
【０００６】風車の翼は風を受けて回転することによ
り、繰り返しの曲げ荷重及び遠心力による引張荷重を受
けるため、主桁の強度特性（主に長手方向）は翼自体の
耐久性及び信頼性に大きく影響する。
り、繰り返しの曲げ荷重及び遠心力による引張荷重を受
けるため、主桁の強度特性（主に長手方向）は翼自体の
耐久性及び信頼性に大きく影響する。
【０００７】本発明は上記事情にかんがみてなされたも
ので、長手方向の強度向上及び品質の安定性を計った風
車用ＦＲＰ翼の主桁及びその製造方法を提供することを
目的とする。
ので、長手方向の強度向上及び品質の安定性を計った風
車用ＦＲＰ翼の主桁及びその製造方法を提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的に対し、本発明
によれば、ガラスロービングクロスを包帯状に巻き付け
たテープワインディング積層材と、ガラスロービングク
ロスをその繊維を主桁の長手方向に真直ぐにそろえて積
層したハンドレイアップ積層材とを交互に積層してなる
風車用ＦＲＰ翼の主桁が提供される。
によれば、ガラスロービングクロスを包帯状に巻き付け
たテープワインディング積層材と、ガラスロービングク
ロスをその繊維を主桁の長手方向に真直ぐにそろえて積
層したハンドレイアップ積層材とを交互に積層してなる
風車用ＦＲＰ翼の主桁が提供される。
【０００９】また、本発明によれば、ガラスロービング
クロスを金型に包帯状に巻き付けて包帯状の積層を施
し、次にこの包帯状の積層の上に主桁の長手方向に所定
の張力を付加したガラスロービングクロスを主桁の長手
方向全体に亘って何層か貼り付けてそれぞれ繊維が主桁
の長手方向に配向された積層を施し、その後前記包帯状
の積層と繊維が主桁の長手方向に配向された積層とを交
互に繰り返し施して所定の厚さにしてなる風車用ＦＲＰ
翼の主桁の製造方法が提供される。
クロスを金型に包帯状に巻き付けて包帯状の積層を施
し、次にこの包帯状の積層の上に主桁の長手方向に所定
の張力を付加したガラスロービングクロスを主桁の長手
方向全体に亘って何層か貼り付けてそれぞれ繊維が主桁
の長手方向に配向された積層を施し、その後前記包帯状
の積層と繊維が主桁の長手方向に配向された積層とを交
互に繰り返し施して所定の厚さにしてなる風車用ＦＲＰ
翼の主桁の製造方法が提供される。
【００１０】
【作用】上記手段によれば、テープワインディング法及
びハンドレイアップ法の混合型製造法としたことによ
り、テープワインディング法による製造時間の短縮が計
れ、ハンドレイアップ法による主桁の長手方向の強度向
上及び繊維方向の張力付加による品質の安定性が計れる
ことになる。
びハンドレイアップ法の混合型製造法としたことによ
り、テープワインディング法による製造時間の短縮が計
れ、ハンドレイアップ法による主桁の長手方向の強度向
上及び繊維方向の張力付加による品質の安定性が計れる
ことになる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明による主桁の製造工程を示した
もので、図中、（ａ）はテープワインディング法、
（ｂ）はハンドレイアップ法を示している。また、図２
は本発明による主桁の構造を示したもので、図中、
（ａ）は主桁の外観を示し、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面を
示し、そして（ｃ）はそのＣ部を拡大して示したもので
ある。これらの図において、符号１０はテープワインデ
ィング積層材、１１はハンドレイアップ積層材、１２は
張力Ｐの付与方向を示す矢印、１３は主桁の翼頂、１４
は翼根を示している。
もので、図中、（ａ）はテープワインディング法、
（ｂ）はハンドレイアップ法を示している。また、図２
は本発明による主桁の構造を示したもので、図中、
（ａ）は主桁の外観を示し、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面を
示し、そして（ｃ）はそのＣ部を拡大して示したもので
ある。これらの図において、符号１０はテープワインデ
ィング積層材、１１はハンドレイアップ積層材、１２は
張力Ｐの付与方向を示す矢印、１３は主桁の翼頂、１４
は翼根を示している。
【００１２】主桁１を製造するには、まず、テープワイ
ンディング法により、幅約２００ｍｍのガラスロービン
グクロスを金型に包帯状に巻き付けて２〜３層の積層を
施すことによりテープワインディング積層材１０を形成
する。その上から、ガラスロービングクロスに主桁１の
長手方向へ矢印１２の張力Ｐを付与してガラス繊維を主
桁１の長手方向に真直ぐにそろえながらガラスロービン
グクロスを貼り付けて１〜２層の積層を施すことにより
ハンドレイアップ積層材１１を形成する。そして、その
上に再びテープワインディング法による２〜３層のテー
プワインディング積層材１０及びハンドレイアップ法に
よる１〜２層のハンドレイアップ積層材１１を交互に形
成していって、所定の板厚となるまでこれらを繰り返
す。
ンディング法により、幅約２００ｍｍのガラスロービン
グクロスを金型に包帯状に巻き付けて２〜３層の積層を
施すことによりテープワインディング積層材１０を形成
する。その上から、ガラスロービングクロスに主桁１の
長手方向へ矢印１２の張力Ｐを付与してガラス繊維を主
桁１の長手方向に真直ぐにそろえながらガラスロービン
グクロスを貼り付けて１〜２層の積層を施すことにより
ハンドレイアップ積層材１１を形成する。そして、その
上に再びテープワインディング法による２〜３層のテー
プワインディング積層材１０及びハンドレイアップ法に
よる１〜２層のハンドレイアップ積層材１１を交互に形
成していって、所定の板厚となるまでこれらを繰り返
す。
【００１３】ＧＦＲＰの強度は、主としてガラス繊維の
含有量、ガラス繊維の配向性に左右され、さらにガラス
繊維の状態、すなわち、たわみ、方向の均一性なども強
度特性及び品質のばらつきに大きく影響を与えるので、
ガラス繊維を荷重が付加される方向にそろえると共に張
力を与えて真直ぐに張ることでＧＦＲＰの強度特性が向
上し、安定した品質の主桁を得ることができる。
含有量、ガラス繊維の配向性に左右され、さらにガラス
繊維の状態、すなわち、たわみ、方向の均一性なども強
度特性及び品質のばらつきに大きく影響を与えるので、
ガラス繊維を荷重が付加される方向にそろえると共に張
力を与えて真直ぐに張ることでＧＦＲＰの強度特性が向
上し、安定した品質の主桁を得ることができる。
【００１４】なお、テープワインディング積層材１０及
びハンドレイアップ積層材１１はガラスロービングクロ
スを積層したものとして示したが、ガラスロービングク
ロスとガラスマットとを交互に積層したものとすること
もできる。
びハンドレイアップ積層材１１はガラスロービングクロ
スを積層したものとして示したが、ガラスロービングク
ロスとガラスマットとを交互に積層したものとすること
もできる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、テープワインディング
法による製造時間の大幅な短縮と、ハンドレイアップ法
による主桁の強度向上及び品質の安定性とが同時に達成
され、翼自体の耐久性及び信頼性を向上させることがで
きる。
法による製造時間の大幅な短縮と、ハンドレイアップ法
による主桁の強度向上及び品質の安定性とが同時に達成
され、翼自体の耐久性及び信頼性を向上させることがで
きる。
【００１６】またＧＦＲＰ積層材の強度が向上すること
により、主桁の板厚を薄くすることができることから、
翼全体の重量を軽減することができる。特に、本構造の
風車翼の重量は、その約７〜８割が主桁の重量であるこ
とから、翼全体の重量を軽減することが可能となる。
により、主桁の板厚を薄くすることができることから、
翼全体の重量を軽減することができる。特に、本構造の
風車翼の重量は、その約７〜８割が主桁の重量であるこ
とから、翼全体の重量を軽減することが可能となる。
【図１】本発明による風車用ＦＲＰ翼の主桁の製造方法
を示した模式説明図である。
を示した模式説明図である。
【図２】本発明によって製造された風車用ＦＲＰ翼の主
桁の構造を示す模式説明図である。
桁の構造を示す模式説明図である。
【図３】風車用ＦＲＰ翼の一構造例を示した説明図であ
る。
る。
１ 主桁 １０ テープワインディング積層材 １１ ハンドレイアップ積層材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 保 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 鈴木 章弘 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内
Claims (2)
- 【請求項１】ガラスロービングクロスを包帯状に巻き付
けたテープワインディング積層材と、ガラスロービング
クロスをその繊維を主桁の長手方向に真直ぐにそろえて
積層したハンドレイアップ積層材とを交互に積層してな
る風車用ＦＲＰ翼の主桁。 - 【請求項２】ガラスロービングクロスを金型に包帯状に
巻き付けて包帯状の積層を施し、次にこの包帯状の積層
の上に主桁の長手方向に所定の張力を付加したガラスロ
ービングクロスを主桁の長手方向全体に亘って何層か貼
り付けてそれぞれ繊維が主桁の長手方向に配向された積
層を施し、その後前記包帯状の積層と繊維が主桁の長手
方向に配向された積層とを交互に繰り返し施して所定の
厚さにしてなる風車用ＦＲＰ翼の主桁の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4250608A JPH0674142A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 風車用ｆｒｐ翼の主桁及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4250608A JPH0674142A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 風車用ｆｒｐ翼の主桁及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674142A true JPH0674142A (ja) | 1994-03-15 |
Family
ID=17210397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4250608A Pending JPH0674142A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 風車用ｆｒｐ翼の主桁及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674142A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006161669A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Toray Ind Inc | 翼部材 |
| CN106321345A (zh) * | 2015-06-30 | 2017-01-11 | 通用电气公司 | 由预处理层压板形成的风轮机转子叶片的翼梁缘条 |
| CN114086294A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-02-25 | 北京方硕复合材料技术有限公司 | 一种变形易于调控的纤维织物及模具组件 |
-
1992
- 1992-08-26 JP JP4250608A patent/JPH0674142A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006161669A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Toray Ind Inc | 翼部材 |
| JP4561344B2 (ja) * | 2004-12-07 | 2010-10-13 | 東レ株式会社 | 翼部材 |
| CN106321345A (zh) * | 2015-06-30 | 2017-01-11 | 通用电气公司 | 由预处理层压板形成的风轮机转子叶片的翼梁缘条 |
| CN106321345B (zh) * | 2015-06-30 | 2020-05-12 | 通用电气公司 | 由预处理层压板形成的风轮机转子叶片的翼梁缘条 |
| CN114086294A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-02-25 | 北京方硕复合材料技术有限公司 | 一种变形易于调控的纤维织物及模具组件 |
| CN114086294B (zh) * | 2021-11-19 | 2023-11-21 | 北京方硕复合材料技术有限公司 | 一种变形易于调控的纤维织物及模具组件 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990727 |