WO2013143638A1 - Test apparatus and oscillatory mass arrangement for a rotor blade of a wind energy installation - Google Patents

Test apparatus and oscillatory mass arrangement for a rotor blade of a wind energy installation Download PDF

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WO2013143638A1
WO2013143638A1 PCT/EP2013/000547 EP2013000547W WO2013143638A1 WO 2013143638 A1 WO2013143638 A1 WO 2013143638A1 EP 2013000547 W EP2013000547 W EP 2013000547W WO 2013143638 A1 WO2013143638 A1 WO 2013143638A1
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WO
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rocker
rotor blade
load
eccentric
testing device
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/000547
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German (de)
French (fr)
Inventor
Markus Werner
Martin Knops
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Repower Systems Se
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M7/02Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/022Vibration control arrangements, e.g. for generating random vibrations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0016Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings of aircraft wings or blades
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M5/0066Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by exciting or detecting vibration or acceleration
    • GPHYSICS
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    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0075Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by means of external apparatus, e.g. test benches or portable test systems

Definitions

  • the invention relates to a test apparatus for a rotor blade of a wind turbine, with an eccentric drivable by a motor, at least one load shears for fastening the test device to the rotor blade and means for transmitting the inertial forces of the eccentric on the at least one load shears.
  • the invention further relates to a vibrating mass arrangement with a mass body and fastening means for fastening the oscillating mass arrangement to a rotor blade.
  • Such testing devices are known from the prior art. They usually consist of a solid support, which is fastened by means of one or more load shears on a horizontally mounted rotor blade. On the carrier, a motor is mounted, which drives a cam via a gear. The inertia forces created by the imbalance of the eccentric are transmitted via the carrier and the at least one load shears into the rotor shaft.
  • CONFIRMATION COPY imprinted sheet and stimulate this to vibrations.
  • the vibration characteristics of the rotor blade and its resistance to permanent alternating load are determined.
  • oscillating mass arrangements are in part mounted on the rotor blade to be tested, which have a mass body, which are fastened to the rotor blade by means of fastening means.
  • Appropriate testing devices are mainly used in the approval process of new wind turbines. These must be designed for a service life of twenty years and are exposed to a variety of loads during this time.
  • the resilience of the rotor blades of the wind turbine is an essential criterion. Designing the rotor blades with high strength reserves, as is common in other fields of technology, prohibits weight and cost reasons, so that the resistance of the equipment must be demonstrated for each individual construction.
  • the suitability of each new rotor blade type is experimentally proven within the scope of the certification. For this purpose, as a rule, a prototype of a new rotor blade in a test facility is deliberately loaded and its reaction measured.
  • the dynamic test is carried out with a test device described, while the load of the rotor blade takes place in the vertical, horizontal or two directions.
  • the aim of the dynamic test is mainly to prove the fatigue strength of the rotor blades, and to determine the resonance behavior.
  • This resulting distribution of lateral force Q (z, t) can be modified to suit the desired transverse force distribution.
  • individual masses are attached to the rotor blade in the previous structure, which generate additional transverse forces.
  • the disadvantage of this method is noticeable in the vicinity of the clamping of the rotor blade, at which the amplitudes are only a few cm.
  • weights of the order of 100 t would have to be applied. The rotor blade would break under the weight of these additional masses.
  • an object of the invention is to provide a test apparatus for a rotor blade of a wind turbine, which does not have the above-mentioned disadvantages.
  • a further object of the invention is to provide a vibration mass arrangement which also correctly loads the area of the clamping without overloading other areas.
  • test apparatus for a rotor blade of a wind turbine, with a driven by a motor eccentric, at least one load shears for attachment of the tester to the rotor blade and means for transmitting the inertial forces of the eccentric on the at least one scissors, which thereby further developed in that the test device comprises a rocker which is arranged, in particular fastened, by means of a bearing on a body carrying the weight of the test device, the motor and the eccentric being arranged on the rocker and the rocker being coupled to the at least one Shears connected.
  • the weight of the test device is supported by the body and no longer loaded the rotor blade.
  • a load shear is a device for the areal introduction of external forces into a rotor blade.
  • the load shears in particular comprises two contour templates or consists of two contour templates which enclose the rotor blade.
  • a frame may be provided which encloses the contour templates and presses against the leaf surface.
  • the rocker is arranged by means of the bearing on a foundation, in particular fixed.
  • the large mass of the foundation ensures that this is not also stimulated to vibrate, which would distort the test result.
  • the eccentric and the motor are connected to each other via a transmission.
  • a transmission This makes it possible to operate the engine in a first, for the engine favorable speed range, and at the same time to operate the eccentric in a required for the rotor blade to be tested speed range.
  • an adjustable transmission is provided as the transmission, the test device can be adapted particularly easily to different rotor blades to be tested.
  • the motor, the eccentric and possibly the transmission are mounted on the rocker so that the rocker is in equilibrium.
  • the load of the rotor blade to be tested is effected exclusively by the inertial forces of the eccentric.
  • the engine, the eccentric and possibly the Gear are arranged on the rocker, that the rocker has a low and / or variable rotational inertia or a low and / or variable rotational moment of inertia.
  • the eccentric can be operated in a predefinable frequency range or is operated in a predefinable frequency range. In this way, correspondingly predefinable vibration modes or natural frequency modes of the rotor blade can be excited.
  • the tester falsified the test of Rotor blade not. In addition, then the tester can not damage the rotor blade by the occurrence of a natural frequency vibration of the tester.
  • the test device comprises at least two load shears, which are connected to the rocker via a coupling gear. It is thereby possible to distribute the inertial forces of the eccentric targeted to several attachment points of the rotor blade to be tested.
  • the coupling mechanism makes it possible that vibrations of the rotor blade to be tested at the individual attachment points are excited with different amplitudes and phases, at the same time local load peaks are avoided at the attachment points.
  • the coupling gear is made adjustable, in turn, a particularly simple adaptation to different rotor blades to be tested is possible.
  • the coupling gear on a first and a second coupling element which are respectively connected to the first and the second shears, further comprising the first and the second coupling element with a transverse coupling element are connected, and the transverse coupling element is connected to a third coupling element, which in turn is connected to the rocker.
  • a corresponding design of the linkage allows a particularly variable input of the inertial forces in the rotor blade to be tested with the simplest possible structure.
  • the first coupling element is pivotally connected to the transverse coupling element, and the second coupling element and the transverse coupling element are connected to a torsionally rigid unit.
  • an oscillating mass arrangement with a mass body and fastening means for fastening the oscillating mass arrangement on a rotor blade, which is further formed in that the oscillating mass arrangement comprises a rocker, which arranged by means of a bearing on a weight of the vibrating mass assembly body, in particular fixed is, wherein the mass body is arranged on the rocker and wherein the rocker is connected via a coupling with the fastening means.
  • the inertia of the mass body can be used specifically for setting the vibration modes of the rotor blade, without that this is additionally loaded statically.
  • the fastening means of the oscillating mass arrangement comprise at least one load shears.
  • the oscillating mass arrangement can be attached in a particularly simple and variable manner to the rotor blade to be tested.
  • the coupling is arranged closer to a rotational axis of the oscillating mass arrangement than the center of gravity of a mass body of the oscillating mass arrangement.
  • a transverse force exerted on the rotor blade can be increased by means of a lever force due to the rotational inertia of the oscillating mass arrangement.
  • an auxiliary mass which is arranged displaceably on the rocker, serves to balance the rocker in an equilibrium.
  • the coupling is arranged closer to a rotational axis of the vibration measuring arrangement than the center of gravity of the vibration measuring arrangement.
  • the moment of inertia or rotational moment of inertia is between 5,000 kgm 2 and 50,000 kgm 2 , in particular between 10,000 kgm 2 and 30,000 kgm 2 , preferably at 20,000 kgm 2 .
  • At least one mass body is slidably mounted on the rocker, the mass body is this preferably releasably fixed or releasably fixed and can be solved for moving.
  • the mass body is arranged on a rail system or roller system, so that the mass body can be easily moved. Subsequently, the mass body is then fixed again on the rocker. So that the mass body does not set in motion on its own when it is detached from the rocker, a rocker fixing device is preferably provided which holds the rocker in the horizontal position.
  • Fig. 1 a schematic representation of a test system for a
  • Fig. 2 a schematic representation of a test system for a
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a second embodiment of a test device according to the invention
  • Fig. 4 is a schematic representation of a vibrating mass arrangement according to the invention.
  • Fig. 5 is a schematic representation of another embodiment of a vibrating mass arrangement according to the invention.
  • the same or similar elements and / or parts are provided with the same reference numerals, so that apart from a new idea each.
  • FIG. 1 shows a test system 1 for a rotor blade 3 of a wind energy plant.
  • the test system 1 has a mounting block 2, to which a rotor blade 3 to be tested is attached.
  • the rotor blade 3 is arranged horizontally at a certain height above a foundation 4 of the test system 1, so that a vertical movement of the rotor blade 3 is possible.
  • a test device 5 is arranged, which comprises a solid support 6, which is fastened by means of two load shears 7 on the rotor blade 3.
  • an eccentric 8 is arranged, which is driven via a gear 9 by a motor 10.
  • the entire testing device 5 is surrounded by a cage 1 1 for safety.
  • the test device 5 can easily have a mass of 6 t and thus cause a considerable static load on the rotor blade 3. This load is added during the test with the inertial forces of the eccentric 8 and can thus lead to an overload and in the worst case to a destruction of the rotor blade 3.
  • the rotor blade 3 is stiffened in the region of the test device 5 by the rigidly connected to the carrier 6 load shears 7, resulting in unnatural load peaks at the attachment points of the load shears 7. As a result, the risk of damage to the rotor blade 3 is further increased.
  • a vibration mass arrangement 12 is mounted in order to introduce additional transverse forces in the rotor blade 3.
  • the oscillating mass arrangement consists of a mass body 13, which is fastened by means of a further load shears 14 on the rotor blade 3.
  • the rotor blade 3 is additionally loaded statically and thus further increases the risk of damage.
  • FIG. 2 shows a test system 1 'according to the invention for a rotor blade 3 of a wind energy plant.
  • the test device 5 ' also includes two load shears 7, 7' which are secured to one another at a distance from the rotor blade 3.
  • an eccentric 8 is provided which is driven by a motor 10 via a gear 9.
  • the motor 10, the gear 9 and the eccentric 8 are arranged on a rocker 15, which is mounted on a bearing 16 designed as a bearing pivotally on the foundation 4 of the test system 1 '.
  • the idea is to permanently install the drive from eccentric 8, gear 9 and motor 10 on the ground or the foundation 4 and to pass on the energy or the inertial forces to the rotor blade 3 by a coupling.
  • a rocker 15 is provided, on which the motor 10 and the eccentric 8 are fixed, and possibly also the transmission 9.
  • the rocker 15 drives the rotor blade 3 with a predetermined frequency.
  • the storage is carried out so that the rocker 15 is approximately in equilibrium and has a variable as possible rotational moment of inertia.
  • the weight of the eccentric 8, the transmission 9 and the motor 10 is supported by the bearing block 16 and ultimately by the foundation 4, without the rotor blade 3 is loaded thereby.
  • Motor 10, gear 9 and eccentric 8 are in the illustrated embodiment by the shafts 17 and 17 'connected to each other.
  • other transmission means may also be used, such as chains or drive belts.
  • the transmission 9 is designed as an adjustable transmission. By adjusting the transmission ratio of the transmission 9, the speed of the eccentric 8 can be changed at the same speed of the motor 10. But even with the use of electric motors, an adjustable transmission can be beneficial.
  • rocker 15 One end of the rocker 15 is connected via a designed as a coupling gear 18 coupling with the load shears 7, 7 '. If the eccentric 8 is now set in rotation by the motor 10, the resulting inertia forces are impressed into the rotor blade 3 via the coupling mechanism 18 and the load shears 7, 7 ', causing it to oscillate and thus to its durability and its vibration properties can be examined.
  • the measuring devices for determining the oscillatory movements of the rotor blade 3 are designed as in the prior art and not shown for clarity.
  • the coupling gear 18 has to transmit the inertial forces of the eccentric 8 on the load shears 7, 7 'on a first coupling element 19 and a second coupling element 20, which are each connected to the load shears 7, 7'.
  • the coupling elements 19, 20 are connected by a transverse coupling element 22, which in turn is connected via a third coupling element 21 with the rocker 15.
  • the connection between the transverse coupling element 22 and the third coupling element 21 can be adjusted along the transverse coupling element 22, thereby the distribution of the inertial forces on the two load shears 7, 7 'can be changed.
  • the connections of the coupling elements 19, 20 with the transverse coupling element 22 are preferably a winkelfest.
  • connections to the load shears 7, 7 'and the rocker 15 are preferably provided with joints 23.
  • joints 23 are designed to be particularly play and friction, for example as a Kreuzfedergelenke.
  • FIG 3 shows a variant 5 "of the test device 5 'according to the invention, which differs from the test device 5' in that the second coupling element 20 and the transverse coupling element 22 are connected by an additional strut 24 to form a torsionally rigid unit 25.
  • the play of the linkage 18 is significantly reduced, which leads to a reduction of wear on the coupling gear 18.
  • FIG. 4 schematically shows a vibrating mass arrangement 26 according to a further aspect of the invention.
  • This differs from the oscillating mass arrangement 12 shown in FIG. 1 in that the mass body 13 is not supported by the rotor blade 3, but in turn by another rocker 27, which is fastened to the foundation 4 of the test facility by means of a further bearing designed as a bearing block 28 , One end of the rocker 27 is connected via a coupling 29 with a load shears 14 which is fixed to the rotor blade 3.
  • the oscillating mass arrangement 26 thus acts like the oscillating mass arrangement. 12, but without stressing the rotor blade 3 statically. The risk of damage to the rotor blade 3 is thereby significantly reduced.
  • a second, approximately equally heavy mass body 13 'on the other side of the rocker 27 is provided. At the joints of the coupling 29 with the rocker 27 and the load shears 14 hinges 30 are in turn provided.
  • the rocker 27 With the help of the rocker 27, a horizontally aligned sheet can be supported.
  • the rocker is loaded with a corresponding mass body so that the rocker is not in equilibrium by itself, but exerts a constant force on the rotor blade, so for example, the rotor blade constantly pushes up,
  • the mean by which the vibration during the dynamic blade test, adjust. Due to the static force caused by such loading of the rocker, which creates an imbalance, the bias that acts on the rotor blade, adjusted. In particular, the bias voltage due to the gravity of the rotor blade can be reduced.
  • FIG. 5 shows a further embodiment according to the invention of a vibration mass arrangement.
  • the mass body 13 and 13 ' are slidably mounted on the rocker 27, and that when the rocker is, for example, in the horizontal position in Fig. 5 horizontally to the left and right.
  • the coupling 29 is arranged between the masses 13 and 13 'and in particular between a mass 13 and the axis of rotation 31 of the rocker 27. In this way, an efficient measurement can be carried out with small deflections of the rotor blade.
  • an amplification factor results from the quotient of the distance of the center of mass of the mass body 13 from the axis of rotation 31 and the distance of the coupling 29 from the axis of rotation 31.
  • the spacing means the horizontal distance.
  • a transverse force can be generated with moving masses that do not statically stress the sheet.
  • one or be appropriate masses preferably mounted on a rocker 27, which are coupled to the rotor blade.
  • the rocker is moved by the rotor blade in motion and exerts on the rotor blade due to their rotational inertia lateral forces on the sheet.
  • the magnitude of the transverse force can be reinforced, for example, by the coupling point of the coupling 29 on the rocker 27, and, as shown above, via lever laws.
  • a high transverse force can be introduced in particular in the blade root in a dynamic test, without overloading the rotor blade.
  • oscillating mass arrangement in particular the rocker 27, and the masses in a simple way to other rotor leaves are adjusted.
  • an auxiliary mass or an additional mass 13 "serves to balance the rocker 27 with the coupling 29 and the load shear, which is not shown in Fig. 5, in a balance.

Abstract

The invention relates to a test apparatus (5, 5', 5'') for a rotor blade (3) of a wind energy installation, having an eccentric (8) which can be driven by a motor (10), at least one set of load scissors for fastening the test apparatus (5, 5', 5'') to the rotor blade (3) and means for transmitting the inertial forces of the eccentric (8) to the at least one set of load scissors. The invention also relates to an oscillatory mass arrangement having a mass body (13, 13') and fastening means for fastening the oscillatory mass arrangement to a rotor blade (3). The invention is characterized in that the test apparatus (5, 5', 5'') comprises a rocker (15) which is fastened, by means of a bearing, to a body bearing the weight force of the test apparatus (5, 5', 5''), in that the motor (10) and the eccentric (8) are arranged on the rocker, and in that the rocker (15) is connected to the at least one set of load scissors via a coupler. The invention is also characterized in that the oscillatory mass arrangement (26) comprises a rocker (27) which is fastened, by means of a bearing (28), to a body (4) bearing the weight force of the oscillatory mass arrangement (26), in that the mass body (13, 13') is arranged on the rocker (27), and in that the rocker (27) is connected to the fastening means (14) via a coupler (29).

Description

Prüfvorrichtung und Schwingmassenanordnung für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage  Test device and vibration mass arrangement for a rotor blade of a wind turbine
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage, mit einem durch einen Motor antreibbaren Exzenter, wenigstens einer Lastschere zur Befestigung der Prüfvorrichtung an dem Rotorblatt und Mitteln zum Übertragen der Trägheitskräfte des Exzenters auf die wenigstens eine Lastschere. The invention relates to a test apparatus for a rotor blade of a wind turbine, with an eccentric drivable by a motor, at least one load shears for fastening the test device to the rotor blade and means for transmitting the inertial forces of the eccentric on the at least one load shears.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Schwingmassenanordnung mit einem Massenkörper und Befestigungsmitteln zur Befestigung der Schwingmassenanordnung an einem Rotorblatt. The invention further relates to a vibrating mass arrangement with a mass body and fastening means for fastening the oscillating mass arrangement to a rotor blade.
Solche Prüfvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie bestehen in der Regel aus einem massiven Träger, welcher mittels einer oder mehrerer Lastscheren auf einem waagerecht montierten Rotorblatt befestigt wird. Auf dem Träger ist ein Motor montiert, welcher über ein Getriebe einen Exzenter antreibt. Die durch die Unwucht des Exzenters entstehenden Trägheitskräfte werden über den Träger und die wenigstens eine Lastschere in das Rotor- Such testing devices are known from the prior art. They usually consist of a solid support, which is fastened by means of one or more load shears on a horizontally mounted rotor blade. On the carrier, a motor is mounted, which drives a cam via a gear. The inertia forces created by the imbalance of the eccentric are transmitted via the carrier and the at least one load shears into the rotor shaft.
BESTÄTIGUNGSKOPIE blatt eingeprägt und regen dieses zu Schwingungen an. Auf diese Weise werden die Schwingungseigenschaften des Rotorblattes sowie dessen Widerstandskraft gegen dauernde Wechselbelastung ermittelt. Um durch die Prüfvorrichtung eine gezielte Belastungsverteilung aufzuprägen, werden zum Teil Schwingmassenanordnungen an dem zu prüfenden Rotorblatt angebracht, welche einen Massenkörper aufweisen, welcher mittels Befestigungsmitteln an dem Rotorblatt befestigt werden. CONFIRMATION COPY imprinted sheet and stimulate this to vibrations. In this way, the vibration characteristics of the rotor blade and its resistance to permanent alternating load are determined. In order to impart a targeted load distribution through the test apparatus, oscillating mass arrangements are in part mounted on the rotor blade to be tested, which have a mass body, which are fastened to the rotor blade by means of fastening means.
Verwendung finden entsprechende Prüfvorrichtungen hauptsächlich im Zulassungsprozess neuer Windenergieanlagen. Diese müssen für eine Betriebszeit von zwanzig Jahren ausgelegt werden und sind in dieser Zeit unterschiedlichsten Belastungen ausgesetzt. Dabei ist die Belastbarkeit der Rotorblätter der Windenergieanlage ein wesentliches Kriterium. Eine Konstruktion der Rotorblätter mit hohen Festigkeitsreserven, wie sie in anderen Bereichen der Technik üblich sind, verbietet sich aus Gewichts- und Kostengründen, so dass die Widerstandsfähigkeit der Anlagen für jede einzelne Konstruktion nachgewiesen werden muss. Zusätzlich zu den rechnerischen Festigkeitsnachweisen wird im Rahmen der Zertifizierung die Eignung jedes neuen Rotorblatttyps experimentell nachgewiesen. Dazu wird in der Regel ein Prototyp eines neuen Rotorblatts in einer Prüfanlage gezielt belastet und seine Reaktion gemessen. Appropriate testing devices are mainly used in the approval process of new wind turbines. These must be designed for a service life of twenty years and are exposed to a variety of loads during this time. The resilience of the rotor blades of the wind turbine is an essential criterion. Designing the rotor blades with high strength reserves, as is common in other fields of technology, prohibits weight and cost reasons, so that the resistance of the equipment must be demonstrated for each individual construction. In addition to the calculated strength proofs, the suitability of each new rotor blade type is experimentally proven within the scope of the certification. For this purpose, as a rule, a prototype of a new rotor blade in a test facility is deliberately loaded and its reaction measured.
Bei der Untersuchung eines Rotorblattes in einer Prüfanlage wird dieses in der Regel zunächst einer statischen Prüfung und anschließend einer dynamischen Prüfung unterzogen. Bei der statischen Prüfung werden an ausgewählten Stellen des Rotorblattes Lastscheren montiert, welche anschließend z.B. durch Seil- oder Kettenzüge belastet werden, die Belastungsrichtung ist dabei zumeist waagerecht. Das Durchbiegungsverhalten des Rotorblattes wird dann z.B. mittels einer Anzahl von Dehnungsmessstreifen er- mittelt, welche auf dem zu prüfenden Rotorblatt angeordnet werden. When testing a rotor blade in a test facility, this is usually subjected first to a static test and then to a dynamic test. In the static test load shears are mounted at selected locations of the rotor blade, which are then loaded, for example by cable or chain hoists, the load direction is mostly horizontal. The deflection behavior of the rotor blade is then achieved, for example, by means of a number of strain gauges. averages, which are arranged on the rotor blade to be tested.
Die dynamische Prüfung erfolgt mit einer beschriebenen Prüfvorrichtung, dabei erfolgt die Belastung des Rotorblattes in vertikaler, horizontaler oder beiden Richtungen. Das Ziel der dynamischen Prüfung ist dabei hauptsächlich, die Dauerfestigkeit der Rotorblätter nachzuweisen, sowie das Resonanzverhalten zu ermitteln. The dynamic test is carried out with a test device described, while the load of the rotor blade takes place in the vertical, horizontal or two directions. The aim of the dynamic test is mainly to prove the fatigue strength of the rotor blades, and to determine the resonance behavior.
Nachteilig an den bekannten Prüfvorrichtungen ist, dass durch die Montage der gesamten Prüfvorrichtung auf dem zu prüfenden Rotorblatt letzteres nicht nur durch die eingebrachten Trägheitskräfte belastet wird, sondern gleichzeitig auch durch die erhebliche Gewichtskraft des Motors und des Getriebes. Dadurch wird das Rotorblatt statisch vorgespannt und schwingt während der dynamischen Prüfung um diesen verschobenen Nullpunkt, was lokal zur unrealistischen Lastüberhöhung führt. Durch ggf. eingesetzte Schwingmassenanordnungen wird dieser Effekt noch weiter erhöht. A disadvantage of the known testing devices that the latter is not only burdened by the inertial forces introduced by the assembly of the entire test device on the rotor blade to be tested, but at the same time by the considerable weight of the engine and the transmission. As a result, the rotor blade is preloaded statically and oscillates during the dynamic test to this shifted zero point, which leads locally to unrealistic load overshoot. By possibly used oscillating mass arrangements, this effect is further increased.
Weiterhin besteht das Problem, dass entsprechende Prüfvorrichtungen in der Regel über mehrere Lastscheren montiert werden müssen, um sicher befestigt zu sein. Dabei wird zwischen den Befestigungsstellen der Lastscheren das Rotorblatt durch die Prüfvorrichtung künstlich versteift, so dass zusätzliche Lastspitzen an den Befestigungsstellen entstehen, dadurch steigt die Gefahr einer Beschädigung des Rotorblatts während der Prüfung. Furthermore, there is the problem that appropriate test devices must be mounted over several shears usually to be securely attached. In this case, the rotor blade is stiffened artificially between the attachment points of the load shears by the tester so that additional load peaks occur at the attachment points, thereby increasing the risk of damaging the rotor blade during the test.
Ebenso ist es mit den bekannten Prüfvorrichtungen nicht möglich, eine gewünschte Belastungsverteilung auf das Rotorblatt aufzuprägen. Die bisherigen Prüfvorrichtungen machen sich die Massenverteilung des Rotorblattes zunutze, um eine Querkraftverteilung über das Rotorblatt aufzubringen. Dies geschieht über die Beschleuni- gungen, die sich durch das periodische Anregen des Rotorblattes ergeben. Ein beliebiges Rotorblattteilstück der Länge I an der Stelle z erzeugt eine periodische Querkraft Q(z,l,t), durch seine Masse m(l) und die vorherrschende Beschleunigung a(z,t) nach der Formel: Likewise, it is not possible with the known test devices to impart a desired load distribution on the rotor blade. The previous test devices make use of the mass distribution of the rotor blade in order to apply a transverse force distribution over the rotor blade. This is done via the acceleration conditions that result from the periodic excitation of the rotor blade. An arbitrary length of rotor blade of length I at the point z produces a periodic transverse force Q (z, l, t), by its mass m (l) and the prevailing acceleration a (z, t) according to the formula:
Q(z,l,t) = a(z,t) * m(l) (1) Q (z, l, t) = a (z, t) * m (l) (1)
Die Beschleunigung a(z,t) setzt sich aus der Amplitude A(z) sowie der Kreisfrequenz ω zusammen: a(z,t) = -A(z) * ω2 * sin(w*t) (2) Damit ergibt sich: The acceleration a (z, t) is composed of the amplitude A (z) and the angular frequency ω: a (z, t) = -A (z) * ω 2 * sin (w * t) (2) yourself:
Q(z,t) = - m(l) * A(z) * ω2 * sin(w*t) (3) Q (z, t) = - m (l) * A (z) * ω 2 * sin (w * t) (3)
Diese sich ergebende Verteilung der Querkraft Q(z,t) kann modifiziert werden, um der gewünschten Querkraftverteilung zu entsprechen. Dazu werden beim bisherigen Aufbau Einzelmassen am Rotorblatt befestigt, die zusätzliche Querkräfte erzeugen. Der Nachteil dieses Verfahrens macht sich in der Nähe der Einspannung des Rotorblattes bemerkbar, an der die Amplituden nur wenige cm betragen. Um an dieser Stelle eine ausreichende Querkraft zu erreichen, müssten Gewichte in der Größenordnung von 100t aufgebracht werden. Das Rotorblatt würde unter dem Gewicht dieser Zusatzmassen zerbrechen. This resulting distribution of lateral force Q (z, t) can be modified to suit the desired transverse force distribution. For this purpose, individual masses are attached to the rotor blade in the previous structure, which generate additional transverse forces. The disadvantage of this method is noticeable in the vicinity of the clamping of the rotor blade, at which the amplitudes are only a few cm. In order to achieve a sufficient transverse force at this point, weights of the order of 100 t would have to be applied. The rotor blade would break under the weight of these additional masses.
Bei bisherigen Prüfvorrichtungen wird der mittlere Teil des Rotorblattes um bis zu 15% überlastet, um die ausreichende Lasten in den Einspannungsbereich einzubringen. Dies führt zu unnötigen Schäden am Testblatt, die aufwändig instand gesetzt werden müs- sen. In previous test devices, the central part of the rotor blade is overloaded by up to 15% in order to bring the sufficient loads into the clamping area. This leads to unnecessary damage to the test sheet, which must be repaired consuming. sen.
Dementsprechend besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Prüfvorrichtung für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage bereitzustellen, welche die oben genannten Nachteile nicht aufweist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schwingmassenanordnung bereitzustellen, welche auch den Bereich der Einspan- nung korrekt belastet, ohne andere Bereiche zu überlasten. Damit ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Prüfvorrichtung und eine Schwingmassenanordnung vorzusehen, die bei der Prüfung eines Rotorblattes das Rotorblatt gleichmäßig belasten und ein verlässlicheres Prüfungsergebnis zur Verfügung zu stellen. Accordingly, an object of the invention is to provide a test apparatus for a rotor blade of a wind turbine, which does not have the above-mentioned disadvantages. A further object of the invention is to provide a vibration mass arrangement which also correctly loads the area of the clamping without overloading other areas. Thus, it is an object of the present invention to provide a test apparatus and an oscillating mass arrangement that evenly load the rotor blade during the test of a rotor blade and to provide a more reliable test result.
Diese Aufgabe wird zum einen gelöst durch eine Prüfvorrichtung für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage, mit einem durch einen Motor antreibbaren Exzenter, wenigstens einer Lastschere zur Befestigung der Prüfvorrichtung an dem Rotorblatt und Mitteln zum Übertragen der Trägheitskräfte des Exzenters auf die wenigstens eine Lastschere, welche dadurch weitergebildet ist, dass die Prüfvorrichtung eine Wippe umfasst, welche mittels eines Lagers an einem die Gewichtskraft der Prüfvorrichtung tragenden Körper angeordnet, insbesondere befestigt, ist, wobei der Motor und der Exzenter auf der Wippe angeordnet sind und wobei die Wippe über eine Koppel mit der wenigstens einen Lastschere verbunden ist. Durch diese Ausgestaltung der Prüfvorrichtung wird das Gewicht der Prüfvorrichtung durch den Körper getragen und belastet nicht mehr das Rotorblatt. Es können somit hohe und exakt definierte Kräfte in das Rotorblatt eingebracht werden, ohne dass dieses gleichzeitig durch die erhebliche Gewichtskraft der Prüfvorrichtung belastet ist. Gleichzeitig wird die Gefahr reduziert, dass im Fall einer Beschädigung des Exzenters dieser auf das zu prüfende Rotorblatt fällt und es beschädigt. Im Rahmen der Erfindung handelt es sich bei einer Lastschere um eine Vorrichtung zum flächigen Einbringen von äußeren Kräften in ein Rotorblatt. Die Lastschere umfasst insbesondere zwei Konturschablonen bzw. besteht aus zwei Konturschablonen, die das Rotorblatt umschließen. Zudem kann ein Rahmen vorgesehen sein, der die Konturschablonen umschließt und gegen die Blattoberfläche drückt. This object is achieved on the one hand by a test apparatus for a rotor blade of a wind turbine, with a driven by a motor eccentric, at least one load shears for attachment of the tester to the rotor blade and means for transmitting the inertial forces of the eccentric on the at least one scissors, which thereby further developed in that the test device comprises a rocker which is arranged, in particular fastened, by means of a bearing on a body carrying the weight of the test device, the motor and the eccentric being arranged on the rocker and the rocker being coupled to the at least one Shears connected. This design of the test device, the weight of the test device is supported by the body and no longer loaded the rotor blade. It can thus be introduced into the rotor blade high and precisely defined forces, without this being burdened by the considerable weight of the tester at the same time. At the same time the risk is reduced that in case of damage to the eccentric this falls on the rotor blade to be tested and it is damaged. In the context of the invention, a load shear is a device for the areal introduction of external forces into a rotor blade. The load shears in particular comprises two contour templates or consists of two contour templates which enclose the rotor blade. In addition, a frame may be provided which encloses the contour templates and presses against the leaf surface.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Wippe mittels des Lagers an einem Fundament angeordnet, insbesondere befestigt. Durch die große Masse des Fundaments ist sichergestellt, dass dieses nicht ebenfalls zu Schwingungen angeregt wird, welche das Prüfergebnis verfälschen würden. According to a preferred embodiment of the invention, the rocker is arranged by means of the bearing on a foundation, in particular fixed. The large mass of the foundation ensures that this is not also stimulated to vibrate, which would distort the test result.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der Exzenter und der Motor über ein Getriebe miteinander verbunden. Dadurch ist es möglich, den Motor in einem ersten, für den Motor günstigen Drehzahlbereich zu betreiben, und gleichzeitig den Exzenter in einem für das gerade zu prüfende Rotorblatt erforderlichen Drehzahlbereich zu betreiben. Wenn als Getriebe ein verstellbares Getriebe vorgesehen ist, kann die Prüfvorrichtung besonders einfach an unterschiedliche zu prüfende Rotorblätter angepasst werden. According to a further embodiment of the invention, the eccentric and the motor are connected to each other via a transmission. This makes it possible to operate the engine in a first, for the engine favorable speed range, and at the same time to operate the eccentric in a required for the rotor blade to be tested speed range. If an adjustable transmission is provided as the transmission, the test device can be adapted particularly easily to different rotor blades to be tested.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind der Motor, der Exzenter und ggf. das Getriebe so auf der Wippe montiert, dass die Wippe sich im Gleichgewicht befindet. Auf diese Weise erfolgt die Belastung des zu prüfenden Rotorblatts ausschließlich durch die Trägheitskräfte des Exzenters. According to a further advantageous embodiment of the invention, the motor, the eccentric and possibly the transmission are mounted on the rocker so that the rocker is in equilibrium. In this way, the load of the rotor blade to be tested is effected exclusively by the inertial forces of the eccentric.
Weiter bevorzugt ist es, dass der Motor, der Exzenter und ggf. das Getriebe so auf der Wippe angeordnet sind, dass die Wippe eine geringe und/oder variable Rotationsträgheit bzw. ein geringes und/oder variables Rotationsträgheitsmoment aufweist. Dadurch werden die durch den Exzenter eingebrachten Trägheitskräfte besonders effektiv an das Rotorblatt weitergegeben. Vorzugsweise ist der Exzenter in einem vorgebbaren Frequenzbereich betreibbar bzw. wird in einem vorgebbaren Frequenzbereich betrieben. Hierdurch können entsprechend vorgebbare Schwingungsmoden bzw. Eigenfrequenzmoden des Rotorblattes angeregt werden. It is further preferred that the engine, the eccentric and possibly the Gear are arranged on the rocker, that the rocker has a low and / or variable rotational inertia or a low and / or variable rotational moment of inertia. As a result, the inertial forces introduced by the eccentric are transmitted to the rotor blade in a particularly effective manner. Preferably, the eccentric can be operated in a predefinable frequency range or is operated in a predefinable frequency range. In this way, correspondingly predefinable vibration modes or natural frequency modes of the rotor blade can be excited.
Wenn der Motor, der Exzenter und für den Fall, dass ein Getriebe vorgesehen ist, das Getriebe so auf der Wippe angeordnet sind, dass die Wippe ein Rotationsträgheitsmoment aufweist, dass keine Eigenschwingfrequenz der Wippe im Bereich der Testfrequenz liegt, verfälscht die Prüfvorrichtung die Prüfung des Rotorblattes nicht. Zudem kann dann die Prüfvorrichtung auch das Rotorblatt nicht durch Auftreten einer Eigenfrequenzschwingung der Prüfvorrichtung beschädigen. If the engine, the eccentric and in the event that a transmission is provided, the gear are arranged on the rocker, that the rocker has a rotational moment of inertia that no natural vibration frequency of the rocker is in the range of the test frequency, the tester falsified the test of Rotor blade not. In addition, then the tester can not damage the rotor blade by the occurrence of a natural frequency vibration of the tester.
In einer besonders bevorzugten Ausführung umfasst die Prüfvorrichtung wenigstens zwei Lastscheren, welche mit der Wippe über ein Koppelgetriebe verbunden sind. Es ist dadurch möglich, die Trägheitskräfte des Exzenters gezielt auf mehrere Befestigungsstellen des zu prüfenden Rotorblatts zu verteilen. Das Koppelgetriebe ermöglicht es dabei, dass Schwingungen des zu prüfenden Rotorblattes an den einzelnen Befestigungsstellen mit unterschiedlichen Amplituden und Phasen angeregt werden, wobei gleichzeitig lokale Belastungsspitzen an den Befestigungsstellen vermieden werden. Wenn das Koppelgetriebe verstellbar ausgeführt ist, ist wiederum eine besonders einfache Anpassung an unterschiedliche zu prüfende Rotorblätter möglich. Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung weist zur Verteilung der Trägheitskräfte auf zwei Lastscheren das Koppelgetriebe ein erstes und ein zweites Koppelelement auf, welche jeweils mit der ersten bzw. der zweiten Lastschere verbunden sind, wobei ferner das erste und das zweite Koppelelement mit einem Querkoppelelement verbunden sind, und das Querkoppelelement mit einem dritten Koppelelement verbunden ist, welches seinerseits mit der Wippe verbunden ist. Eine entsprechende Konstruktion des Koppelgetriebes erlaubt eine besonders variable Ein- prägung der Trägheitskräfte in das zu prüfende Rotorblatt bei möglichst einfachem Aufbau. In a particularly preferred embodiment, the test device comprises at least two load shears, which are connected to the rocker via a coupling gear. It is thereby possible to distribute the inertial forces of the eccentric targeted to several attachment points of the rotor blade to be tested. The coupling mechanism makes it possible that vibrations of the rotor blade to be tested at the individual attachment points are excited with different amplitudes and phases, at the same time local load peaks are avoided at the attachment points. When the coupling gear is made adjustable, in turn, a particularly simple adaptation to different rotor blades to be tested is possible. According to a further particularly preferred embodiment of the invention, for distributing the inertial forces on two load shears, the coupling gear on a first and a second coupling element, which are respectively connected to the first and the second shears, further comprising the first and the second coupling element with a transverse coupling element are connected, and the transverse coupling element is connected to a third coupling element, which in turn is connected to the rocker. A corresponding design of the linkage allows a particularly variable input of the inertial forces in the rotor blade to be tested with the simplest possible structure.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das erste Koppelelement gelenkig mit dem Querkoppelelement verbunden, und das zweite Koppelelement und das Querkoppelelement sind zu einer verwindungssteifen Einheit verbunden. Durch eine entsprechende Konstruktion des Koppelgetriebes wird ein störendes Lagerspiel auf ein Minimum reduziert und gleichzeitig eine mechanische Überbestimmung vermieden. According to a preferred embodiment of the invention, the first coupling element is pivotally connected to the transverse coupling element, and the second coupling element and the transverse coupling element are connected to a torsionally rigid unit. By an appropriate design of the linkage a disturbing clearance is reduced to a minimum and at the same time avoiding a mechanical overdetermination.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Schwingmassenanordnung mit einem Massenkörper und Befestigungsmitteln zur Befestigung der Schwingmassenanordnung an einem Rotorblatt, welche dadurch weiter gebildet ist, dass die Schwingmassenanordnung eine Wippe umfasst, welche mittels eines Lagers an einem die Gewichtskraft der Schwingmassenanordnung tragenden Körper angeordnet, insbesondere befestigt, ist, wobei der Massenkörper auf der Wippe angeordnet ist und wobei die Wippe über eine Koppel mit den Befestigungsmitteln verbunden ist. Dadurch, dass das Gewicht der Schwingmassenanordnung nicht durch das Rotorblatt getragen wird, kann die Trägheit des Massenkörpers gezielt zur Einstellung der Schwingungsmoden des Rotorblatts eingesetzt werden, ohne dass dieses zusätzlich statisch belastet wird. The object is also achieved by an oscillating mass arrangement with a mass body and fastening means for fastening the oscillating mass arrangement on a rotor blade, which is further formed in that the oscillating mass arrangement comprises a rocker, which arranged by means of a bearing on a weight of the vibrating mass assembly body, in particular fixed is, wherein the mass body is arranged on the rocker and wherein the rocker is connected via a coupling with the fastening means. The fact that the weight of the oscillating mass arrangement is not borne by the rotor blade, the inertia of the mass body can be used specifically for setting the vibration modes of the rotor blade, without that this is additionally loaded statically.
Gemäß einer besonderen Weiterbildung der Erfindung umfassen die Befestigungsmittel der Schwingmassenanordnung wenigstens eine Lastschere. Dadurch kann die Schwingmassenanordnung besonders einfach und variabel an dem zu prüfenden Rotorblatt befestigt werden. Vorzugsweise ist die Koppel näher an einer Drehachse der Schwingmassenanordnung angeordnet als der Schwerpunkt eines Massenkörpers der Schwingmassenanordnung. Durch diese Maßnahme kann eine auf das Rotorblatt ausgeübte Querkraft aufgrund der Rotationsträgheit der Schwingmassenanordnung über eine Hebelkraft verstärkt werden. Vorzugsweise dient eine Hilfsmasse, die auf der Wippe verschiebbar angeordnet ist, dazu, die Wippe in ein Gleichgewicht auszutarieren. Vorzugsweise ist die Koppel näher an einer Drehachse der Schwingmessanordnung angeordnet als der Schwerpunkt der Schwingmessanordnung. According to a particular embodiment of the invention, the fastening means of the oscillating mass arrangement comprise at least one load shears. As a result, the oscillating mass arrangement can be attached in a particularly simple and variable manner to the rotor blade to be tested. Preferably, the coupling is arranged closer to a rotational axis of the oscillating mass arrangement than the center of gravity of a mass body of the oscillating mass arrangement. By virtue of this measure, a transverse force exerted on the rotor blade can be increased by means of a lever force due to the rotational inertia of the oscillating mass arrangement. Preferably, an auxiliary mass, which is arranged displaceably on the rocker, serves to balance the rocker in an equilibrium. Preferably, the coupling is arranged closer to a rotational axis of the vibration measuring arrangement than the center of gravity of the vibration measuring arrangement.
Vorzugsweise liegt das Trägheitsmoment bzw. Rotationsträgheitsmoment zwischen 5.000 kgm2 und 50.000 kgm2, insbesondere zwischen 10.000 kgm2 und 30.000 kgm2, vorzugsweise bei 20.000 kgm2. Preferably, the moment of inertia or rotational moment of inertia is between 5,000 kgm 2 and 50,000 kgm 2 , in particular between 10,000 kgm 2 and 30,000 kgm 2 , preferably at 20,000 kgm 2 .
Vorzugsweise ist wenigstens ein Massenkörper auf der Wippe verschiebbar angeordnet, Der Massenkörper ist hierzu vorzugsweise lösbar fixierbar bzw. lösbar fixiert und kann zum Verschieben gelöst werden. Vorzugsweise ist der Massenkörper auf einem Schienensystem oder Rollensystem angeordnet, so dass der Massenkörper leicht verschoben werden kann. Anschließend wird der Massenkörper dann wieder auf der Wippe fixiert. Damit der Massenkörper sich nicht von alleine, wenn dieser von der Wippe gelöst ist, in Bewegung setzt, ist vorzugsweise eine Wippenfixiervorrichtung vorgesehen, die die Wippe in der waagerechten Position hält. Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen. Preferably, at least one mass body is slidably mounted on the rocker, the mass body is this preferably releasably fixed or releasably fixed and can be solved for moving. Preferably, the mass body is arranged on a rail system or roller system, so that the mass body can be easily moved. Subsequently, the mass body is then fixed again on the rocker. So that the mass body does not set in motion on its own when it is detached from the rocker, a rocker fixing device is preferably provided which holds the rocker in the horizontal position. Further features of the invention will become apparent from the description of embodiments according to the invention together with the claims and the accompanying drawings. Embodiments of the invention may satisfy individual features or a combination of several features.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen: The invention will be described below without limiting the general inventive idea by means of embodiments with reference to the drawings, reference being expressly made to the drawings with respect to all in the text unspecified details of the invention. Show it:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer Prüfanlage für ein Fig. 1: a schematic representation of a test system for a
Rotorblatt einer Windenergieanlage nach dem Stand der Technik,  Rotor blade of a wind turbine according to the prior art,
Fig. 2: eine schematische Darstellung einer Prüfanlage für ein Fig. 2: a schematic representation of a test system for a
Rotorblatt einer Windenergieanlage mit einer Prüfvorrichtung gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform,  Rotor blade of a wind turbine with a test device according to the invention in a first embodiment,
Fig. 3: eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung, 3 shows a schematic representation of a second embodiment of a test device according to the invention,
Fig. 4: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schwingmassenanordnung und Fig. 4 is a schematic representation of a vibrating mass arrangement according to the invention and
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schwingmassenanordnung. In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird. Fig. 5 is a schematic representation of another embodiment of a vibrating mass arrangement according to the invention. In the drawings, the same or similar elements and / or parts are provided with the same reference numerals, so that apart from a new idea each.
Figur 1 zeigt eine Prüfanlage 1 für ein Rotorblatt 3 einer Windenergieanlage. Die Prüfanlage 1 weist einen Montageblock 2 auf, an welchem ein zu prüfendes Rotorblatt 3 befestigt ist. Das Rotorblatt 3 ist dabei waagerecht in einer gewissen Höhe über einem Fundament 4 der Prüfanlage 1 angeordnet, so dass eine vertikale Bewegung des Rotorblatts 3 möglich ist. Auf dem zu prüfenden Rotorblatt 3 ist eine Prüfvorrichtung 5 angeordnet, welche einen massiven Träger 6 umfasst, der mittels zweier Lastscheren 7 an dem Rotorblatt 3 befestigt ist. Auf dem Träger 6 ist ein Exzenter 8 angeordnet, welcher über ein Getriebe 9 von einem Motor 10 angetrieben wird. Die ganze Prüfvorrichtung 5 ist zur Sicherheit von einem Käfig 1 1 umgeben. Die Prüfvorrichtung 5 kann leicht eine Masse von 6t aufweisen und somit eine erhebliche statische Belastung des Rotorblatts 3 bewirken. Diese Belastung addiert sich während der Prüfung mit den Trägheitskräften des Exzenters 8 und kann so zu einer Überlastung und im schlimmsten Fall zu einer Zerstörung des Rotorblatts 3 führen. Gleichzeitig wird durch die über den Träger 6 steif verbundenen Lastscheren 7 das Rotorblatt 3 im Bereich der Prüfvorrichtung 5 versteift, was zu unnatürlichen Belastungsspitzen an den Befestigungsstellen der Lastscheren 7 führt. Hierdurch wird die Gefahr einer Beschädigung des Rotorblatts 3 noch weiter erhöht. FIG. 1 shows a test system 1 for a rotor blade 3 of a wind energy plant. The test system 1 has a mounting block 2, to which a rotor blade 3 to be tested is attached. The rotor blade 3 is arranged horizontally at a certain height above a foundation 4 of the test system 1, so that a vertical movement of the rotor blade 3 is possible. On the rotor blade 3 to be tested a test device 5 is arranged, which comprises a solid support 6, which is fastened by means of two load shears 7 on the rotor blade 3. On the carrier 6, an eccentric 8 is arranged, which is driven via a gear 9 by a motor 10. The entire testing device 5 is surrounded by a cage 1 1 for safety. The test device 5 can easily have a mass of 6 t and thus cause a considerable static load on the rotor blade 3. This load is added during the test with the inertial forces of the eccentric 8 and can thus lead to an overload and in the worst case to a destruction of the rotor blade 3. At the same time, the rotor blade 3 is stiffened in the region of the test device 5 by the rigidly connected to the carrier 6 load shears 7, resulting in unnatural load peaks at the attachment points of the load shears 7. As a result, the risk of damage to the rotor blade 3 is further increased.
Am äußeren Ende des Rotorblatts 3 ist eine Schwingmassenanordnung 12 angebracht, um zusätzliche Querkräfte in das Rotorblatt 3 einzubringen. Die Schwingmassenanordnung besteht aus einem Massenkörper 13, welcher mittels einer weiteren Lastschere 14 an dem Rotorblatt 3 befestigt ist. Durch die Gewichtskraft der Schwingmassenanordnung 12 wird das Rotorblatt 3 zusätzlich statisch belastet und die Beschädigungsgefahr somit weiter erhöht. At the outer end of the rotor blade 3, a vibration mass arrangement 12 is mounted in order to introduce additional transverse forces in the rotor blade 3. The oscillating mass arrangement consists of a mass body 13, which is fastened by means of a further load shears 14 on the rotor blade 3. By the weight of the Oscillating mass arrangement 12, the rotor blade 3 is additionally loaded statically and thus further increases the risk of damage.
In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Prüfanlage 1 ' für ein Rotorblatt 3 einer Windenergieanlage dargestellt. Diese unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Prüfanlage 1 dadurch, dass an Stelle der herkömmlichen Prüfvorrichtung 5 eine Prüfvorrichtung 5' gemäß der Erfindung vorgesehen ist. Die Prüfvorrichtung 5' umfasst ebenfalls zwei Lastscheren 7, 7' welche mit einem Abstand zueinander an dem Rotorblatt 3 befestigt sind. Zur Kraftbeaufschlagung der Lastscheren 7, 7' ist wiederum ein Exzenter 8 vorgesehen, welcher über ein Getriebe 9 von einem Motor 10 angetrieben wird. FIG. 2 shows a test system 1 'according to the invention for a rotor blade 3 of a wind energy plant. This differs from the test apparatus 1 shown in FIG. 1 in that, instead of the conventional test apparatus 5, a test apparatus 5 'according to the invention is provided. The test device 5 'also includes two load shears 7, 7' which are secured to one another at a distance from the rotor blade 3. For applying force to the load shears 7, 7 ', in turn, an eccentric 8 is provided which is driven by a motor 10 via a gear 9.
Anders als in der Prüfvorrichtung 5 sind der Motor 10, das Getriebe 9 und der Exzenter 8 auf einer Wippe 15 angeordnet, welche über ein als Lagerbock 16 ausgeführtes Lager schwenkbar auf dem Fundament 4 der Prüfanlage 1 ' befestigt ist. Die Idee ist es, den Antrieb aus Exzenter 8, Getriebe 9 und Motor 10 auf dem Boden beziehungsweise dem Fundament 4 fest zu installieren und durch eine Kopplung die Energie beziehungsweise die Trägheitskräfte an das Rotorblatt 3 weiter zu leiten. Dazu ist eine Wippe 15 vorgesehen, auf welcher der Motor 10 sowie der Exzenter 8 befestigt werden, und ggf. auch das Getriebe 9. Die Wippe 15 treibt das Rotorblatt 3 mit einer vorgebbaren Frequenz an. Die Lagerung ist dabei so ausgeführt, dass die Wippe 15 etwa im Gleichgewicht ist und ein möglichst variables Rotationsträgheitsmoment aufweist. Die Gewichtskraft des Exzenters 8, des Getriebes 9 und des Motors 10 wird dabei von dem Lagerbock 16 und letztendlich von dem Fundament 4 getragen, ohne dass das Rotorblatt 3 dadurch belastet wird. Unlike in the test apparatus 5, the motor 10, the gear 9 and the eccentric 8 are arranged on a rocker 15, which is mounted on a bearing 16 designed as a bearing pivotally on the foundation 4 of the test system 1 '. The idea is to permanently install the drive from eccentric 8, gear 9 and motor 10 on the ground or the foundation 4 and to pass on the energy or the inertial forces to the rotor blade 3 by a coupling. For this purpose, a rocker 15 is provided, on which the motor 10 and the eccentric 8 are fixed, and possibly also the transmission 9. The rocker 15 drives the rotor blade 3 with a predetermined frequency. The storage is carried out so that the rocker 15 is approximately in equilibrium and has a variable as possible rotational moment of inertia. The weight of the eccentric 8, the transmission 9 and the motor 10 is supported by the bearing block 16 and ultimately by the foundation 4, without the rotor blade 3 is loaded thereby.
Motor 10, Getriebe 9 und Exzenter 8 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Wellen 17 und 17' miteinander verbunden. Anstelle der Wellen 17, 17' können ebenso andere Übertragungsmittel Anwendung finden, wie z.B. Ketten oder Treibriemen. Das Getriebe 9 ist als verstellbares Getriebe ausgeführt. Durch Verstellung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 9 kann die Drehzahl des Exzenters 8 bei gleicher Drehzahl des Motors 10 verändert werden. Aber auch bei Verwendung von Elektromotoren kann ein verstellbares Getriebe von Vorteil sein. Motor 10, gear 9 and eccentric 8 are in the illustrated embodiment by the shafts 17 and 17 'connected to each other. Instead of the shafts 17, 17 ', other transmission means may also be used, such as chains or drive belts. The transmission 9 is designed as an adjustable transmission. By adjusting the transmission ratio of the transmission 9, the speed of the eccentric 8 can be changed at the same speed of the motor 10. But even with the use of electric motors, an adjustable transmission can be beneficial.
Ein Ende der Wippe 15 ist über eine als Koppelgetriebe 18 ausgeführte Koppel mit den Lastscheren 7, 7' verbunden. Wird der Exzenter 8 jetzt durch den Motor 10 in Rotation versetzt, so werden die entstehenden Trägheitskräfte über das Koppelgetriebe 18 und die Lastscheren 7, 7' in das Rotorblatt 3 eingeprägt, wodurch dieses in Schwingungen versetzt wird und somit auf seine Haltbarkeit und seine Schwingungseigenschaften hin untersucht werden kann. One end of the rocker 15 is connected via a designed as a coupling gear 18 coupling with the load shears 7, 7 '. If the eccentric 8 is now set in rotation by the motor 10, the resulting inertia forces are impressed into the rotor blade 3 via the coupling mechanism 18 and the load shears 7, 7 ', causing it to oscillate and thus to its durability and its vibration properties can be examined.
Die Messvorrichtungen zum Ermitteln der Schwingungsbewegungen des Rotorblattes 3 sind wie im Stand der Technik ausgeführt und der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. The measuring devices for determining the oscillatory movements of the rotor blade 3 are designed as in the prior art and not shown for clarity.
Das Koppelgetriebe 18 weist zur Übertragung der Trägheitskräfte des Exzenters 8 auf die Lastscheren 7, 7' ein erstes Koppelelement 19 und ein zweites Koppelelement 20 auf, die jeweils mit den Lastscheren 7, 7' verbunden sind. An der jeweils von den Lastscheren 7, 7' abgewandten Seite sind die Koppelelemente 19, 20 durch ein Querkoppelelement 22 verbunden, welches wiederum über ein drittes Koppelelement 21 mit der Wippe 15 verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem Querkoppelelement 22 und dem dritten Koppelelement 21 kann dabei entlang des Querkoppelelements 22 verstellt werden, hierdurch kann die Verteilung der Trägheitskräfte auf die beiden Lastscheren 7, 7' verändert werden. Die Verbindungen der Koppelelemente 19, 20 mit dem Querkoppelelement 22 sind vorzugsweise winkelfest. Die Verbindungen zu den Lastscheren 7, 7' und der Wippe 15 sind vorzugsweise mit Gelenken 23 versehen. Hierdurch wird eine Phasen- und/oder Amplitudendifferenz der Schwingungsbewegungen des zu prüfenden Rotorblatts 3 an den Befestigungsstellen der beiden Lastscheren 7, 7' möglich. Es ist also eine Lastverzweigung möglich, ohne dass dabei das natürliche Durchbiegungsverhalten des Rotorblatts 3 behindert wird. Die Gelenke 23 sind besonders spiel- und reibungsarm ausgeführt, z.B. als Kreuzfedergelenke. The coupling gear 18 has to transmit the inertial forces of the eccentric 8 on the load shears 7, 7 'on a first coupling element 19 and a second coupling element 20, which are each connected to the load shears 7, 7'. At the side away from the load shears 7, 7 'side, the coupling elements 19, 20 are connected by a transverse coupling element 22, which in turn is connected via a third coupling element 21 with the rocker 15. The connection between the transverse coupling element 22 and the third coupling element 21 can be adjusted along the transverse coupling element 22, thereby the distribution of the inertial forces on the two load shears 7, 7 'can be changed. The connections of the coupling elements 19, 20 with the transverse coupling element 22 are preferably a winkelfest. The connections to the load shears 7, 7 'and the rocker 15 are preferably provided with joints 23. In this way, a phase and / or amplitude difference of the oscillatory movements of the rotor blade 3 to be tested at the attachment points of the two load shears 7, 7 'possible. Thus, a load branch is possible without the natural deflection behavior of the rotor blade 3 being hindered. The joints 23 are designed to be particularly play and friction, for example as a Kreuzfedergelenke.
In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Variante 5" der Prüfvorrichtung 5' dargestellt. Diese unterscheidet sich von der Prüfvorrichtung 5' dadurch, dass das zweite Koppelelement 20 und das Querkoppelelement 22 durch eine zusätzliche Verstrebung 24 zu einer ver- windungssteifen Einheit 25 verbunden sind. Dadurch wird das Spiel des Koppelgetriebes 18 deutlich reduziert, was zu einer Verringerung von Verschleiß an dem Koppelgetriebe 18 führt. 3 shows a variant 5 "of the test device 5 'according to the invention, which differs from the test device 5' in that the second coupling element 20 and the transverse coupling element 22 are connected by an additional strut 24 to form a torsionally rigid unit 25. As a result, the play of the linkage 18 is significantly reduced, which leads to a reduction of wear on the coupling gear 18.
In Fig. 4 ist schematisch eine Schwingmassenanordnung 26 gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung dargestellt. Diese unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Schwingmassenanordnung 12 dadurch, dass der Massenkörper 13 nicht von dem Rotorblatt 3 getragen wird, sondern wiederum von einer weiteren Wippe 27, welche mittels eines weiteren als Lagerbock 28 ausgeführten Lagers am Fundament 4 der Prüfanlage befestigt ist. Ein Ende der Wippe 27 ist über eine Koppel 29 mit einer Lastschere 14 verbunden, welche am Rotorblatt 3 befestigt ist. Wird nun das Rotorblatt 3 z.B. durch eine Prüfvorrichtung 5, 5', 5" in Schwingungen versetzt, so werden diese Schwingungen über die Koppel 29 auf die Wippe 27 übertragen, wobei sich die Trägheit des Massenkörpers 13 zu der Trägheit des Rotorblatts addiert. Bezüglich der Trägheit wirkt die Schwingmassenanordnung 26 also wie die Schwingmassenanord- nung 12, ohne allerdings das Rotorblatt 3 statisch zu belasten. Die Beschädigungsgefahr für das Rotorblatt 3 wird dadurch erheblich reduziert. Um die Wippe 27 statisch etwa im Gleichgewicht zu halten, ist zusätzlich zum Massenkörper 13 ein zweiter, etwa gleich schwerer Massenkörper 13' auf der anderen Seite der Wippe 27 vorgesehen. An den Verbindungen der Koppel 29 mit der Wippe 27 und der Lastschere 14 sind wiederum Gelenke 30 vorgesehen. FIG. 4 schematically shows a vibrating mass arrangement 26 according to a further aspect of the invention. This differs from the oscillating mass arrangement 12 shown in FIG. 1 in that the mass body 13 is not supported by the rotor blade 3, but in turn by another rocker 27, which is fastened to the foundation 4 of the test facility by means of a further bearing designed as a bearing block 28 , One end of the rocker 27 is connected via a coupling 29 with a load shears 14 which is fixed to the rotor blade 3. If, for example, the rotor blade 3 is vibrated by a test device 5, 5 ', 5 ", then these vibrations are transmitted via the coupling 29 to the rocker 27, the inertia of the mass body 13 adding to the inertia of the rotor blade Inertia, the oscillating mass arrangement 26 thus acts like the oscillating mass arrangement. 12, but without stressing the rotor blade 3 statically. The risk of damage to the rotor blade 3 is thereby significantly reduced. In order to hold the rocker 27 statically approximately in equilibrium, in addition to the mass body 13, a second, approximately equally heavy mass body 13 'on the other side of the rocker 27 is provided. At the joints of the coupling 29 with the rocker 27 and the load shears 14 hinges 30 are in turn provided.
Mit Hilfe der Wippe 27 kann ein horizontal ausgerichtetes Blatt gestützt werden. Hierbei wird die Wippe mit einem entsprechenden Massenkörper so beladen, dass die Wippe von sich aus nicht im Gleichgewicht steht, sondern eine konstante Kraft auf das Rotorblatt ausübt, also beispielsweise das Rotorblatt konstant nach oben drückt, Damit lässt sich der Mittelwert, um den die Schwingung beim dynamischen Blatttest erfolgt, einstellen. Durch die statische Kraft, die durch eine derartige Beladung der Wippe, die für ein Ungleichgewicht sorgt, wird die Vorspannung, die auf das Rotorblatt wirkt, eingestellt. Insbesondere kann die Vorspannung aufgrund der Schwerkraft des Rotorblattes vermindert werden. With the help of the rocker 27, a horizontally aligned sheet can be supported. Here, the rocker is loaded with a corresponding mass body so that the rocker is not in equilibrium by itself, but exerts a constant force on the rotor blade, so for example, the rotor blade constantly pushes up, Thus, the mean, by which the vibration during the dynamic blade test, adjust. Due to the static force caused by such loading of the rocker, which creates an imbalance, the bias that acts on the rotor blade, adjusted. In particular, the bias voltage due to the gravity of the rotor blade can be reduced.
Fig. 5 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform einer Schwingmassenanordnung. Hierbei ist dargestellt, dass die Massenkörper 13 und 13' auf der Wippe 27 verschiebbar angeordnet sind, und zwar, wenn die Wippe beispielsweise im Waagerechten steht in der Fig. 5 waagerecht nach links und rechts. Hierdurch ergibt sich ein variables Trägheitsmoment bzw. Rotationsträgheitsmoment der Wippe, die um die Drehachse 31 verdrehbar ist. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Koppel 29 zwischen den Massen 13 und 13' angeordnet ist und insbesondere zwischen einer Masse 13 und der Drehachse 31 der Wippe 27. Hierdurch kann bei kleinen Auslenkungen des Rotorblattes eine effiziente Messung durchgeführt werden. Insbesondere kann hiermit ein hohes Rotationsträg- heitsmoment ausgenutzt werden. Zudem kann mit einer sehr hohen Querkraft gearbeitet werden, da eine Hebelwirkung ausgenutzt werden kann. Nach dem Hebelgesetz ergibt sich ein Verstärkungsfaktor durch den Quotienten des Abstands des Massenschwerpunktes des Massenkörpers 13 zur Drehachse 31 und des Abstands der Koppel 29 zur Drehachse 31. Mit dem Abstand ist der horizontale Abstand gemeint. 5 shows a further embodiment according to the invention of a vibration mass arrangement. Here it is shown that the mass body 13 and 13 'are slidably mounted on the rocker 27, and that when the rocker is, for example, in the horizontal position in Fig. 5 horizontally to the left and right. This results in a variable moment of inertia or rotational moment of inertia of the rocker, which is rotatable about the axis of rotation 31. In particular, it is preferred if the coupling 29 is arranged between the masses 13 and 13 'and in particular between a mass 13 and the axis of rotation 31 of the rocker 27. In this way, an efficient measurement can be carried out with small deflections of the rotor blade. In particular, a high rotational support be exploited. In addition, it is possible to work with a very high lateral force, since leverage can be exploited. According to the law of levers, an amplification factor results from the quotient of the distance of the center of mass of the mass body 13 from the axis of rotation 31 and the distance of the coupling 29 from the axis of rotation 31. The spacing means the horizontal distance.
Bei einem dynamischen Blatttest ist es notwendig, dynamische Querkräfte in das Rotorblatt einzuleiten, um die geforderte Biege- momentenverteilung zu erreichen. An der Blattwurzel können keine Querkräfte mit dem bisherigen Verfahren eingeleitet werden. Insbesondere an der Blattwurzel ist eine Trägheitswippe gemäß der Erfindung geeignet, hohe Querkräfte einzuleiten. Es können insbesondere durch die Zusatzmassen hohe Beschleunigungskräfte hervorgerufen werden. Alternativ können die Querkräfte auch durch Hydraulikzylinder aufgebracht werden. Bevorzugt ist allerdings die Variante mit den Massen auf der Wippe. In a dynamic blade test, it is necessary to introduce dynamic lateral forces into the rotor blade in order to achieve the required bending moment distribution. At the blade root no lateral forces can be initiated with the previous method. In particular, at the blade root is a inertia rocker according to the invention suitable to initiate high lateral forces. It can be caused in particular by the additional masses high acceleration forces. Alternatively, the transverse forces can also be applied by hydraulic cylinders. However, the variant with the masses on the rocker is preferred.
Gemäß der Erfindung kann eine Querkraft mit bewegten Massen erzeugt werden, die das Blatt nicht statisch belasten. Hierzu wird eine oder werden entsprechende Massen auf einer Wippe 27 vorzugsweise befestigt, die mit dem Rotorblatt gekoppelt werden. Die Wippe wird durch das Rotorblatt in Bewegung versetzt und übt auf das Rotorblatt infolge ihrer Rotationsträgheit Querkräfte auf das Blatt aus. Die Größe der Querkraft kann beispielsweise durch den Kopplungspunkt der Koppel 29 auf der Wippe 27 verstärkt werden, und zwar, wie oben dargestellt wurde, über Hebelgesetze. Damit kann eine hohe Querkraft insbesondere in der Blattwurzel bei einem dynamischen Test eingeleitet werden, ohne das Rotorblatt zu überlasten. Zudem können die Schwingmassenanordnung, insbesondere die Wippe 27, und die Massen auf einfache Art auf andere Rotor- blätter eingestellt werden. Besonders bevorzugt ist noch eine Variante, bei der eine Hilfsmasse bzw. eine Zusatzmasse 13" dazu dient, die Wippe 27 mit der Koppel 29 und der Lastschere, die in Fig. 5 nicht dargestellt ist, in ein Gleichgewicht auszutarieren. According to the invention, a transverse force can be generated with moving masses that do not statically stress the sheet. For this purpose, one or be appropriate masses preferably mounted on a rocker 27, which are coupled to the rotor blade. The rocker is moved by the rotor blade in motion and exerts on the rotor blade due to their rotational inertia lateral forces on the sheet. The magnitude of the transverse force can be reinforced, for example, by the coupling point of the coupling 29 on the rocker 27, and, as shown above, via lever laws. Thus, a high transverse force can be introduced in particular in the blade root in a dynamic test, without overloading the rotor blade. In addition, the oscillating mass arrangement, in particular the rocker 27, and the masses in a simple way to other rotor leaves are adjusted. Particularly preferred is still a variant in which an auxiliary mass or an additional mass 13 "serves to balance the rocker 27 with the coupling 29 and the load shear, which is not shown in Fig. 5, in a balance.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein. All mentioned features, including the drawings alone to be taken as well as individual features that are disclosed in combination with other features are considered alone and in combination as essential to the invention. Embodiments of the invention may be accomplished by individual features or a combination of several features.
Bezuqszeichenliste i ,r Prüfanlage List of accessories i, r Test system
2 Montageblock  2 mounting block
3 Rotorblatt  3 rotor blade
4 Fundament  4 foundation
5,5\5" Prüfvorrichtung  5.5 \ 5 "tester
6 Träger  6 carriers
7, T Lastschere  7, T Shears
8 Exzenter  8 eccentrics
9 Getriebe  9 gears
10 Motor  10 engine
1 1 Käfig  1 1 cage
12 Schwingmassenanordnung 12 oscillating mass arrangement
13, 13', 13"Massenkörper 13, 13 ', 13 "mass body
14 Lastschere  14 scissors
15 Wippe  15 seesaw
16 Lagerbock  16 bearing block
17, 17' Welle  17, 17 'wave
18 Koppelgetriebe  18 coupling gear
19,20,21 Koppelelemente  19,20,21 coupling elements
22 Querkoppelelement 22 cross coupling element
23 Gelenk 23 joint
24 Verstrebung  24 brace
25 Einheit  25 unit
26 Schwingmassenanordnung 26 oscillating mass arrangement
27 Wippe 27 seesaw
28 Lagerbock  28 bearing block
29 Koppel  29 paddock
30 Gelenk  30 joint
31 Drehachse  31 axis of rotation

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Prüfvorrichtung für ein Rotorblatt (3) einer Windenergieanlage, mit einem durch einen Motor (10) antreibbaren Exzenter (8), wenigstens einer Lastschere (7, 7') zur Befestigung der Prüfvorrichtung (5, 5', 5") an dem Rotorblatt (3) und Mitteln zum Übertragen der Trägheitskräfte des Exzenters (8) auf die wenigstens eine Lastschere (7, 7'), dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung (5, 5', 5") eine Wippe (15) umfasst, welche mittels eines Lagers (16) an einem die Gewichtskraft der Prüfvorrichtung (5, 5', 5") tragenden Körper (4) angeordnet, insbesondere befestigt, ist, wobei der Motor (10) und der Exzenter (8) auf der Wippe (15) angeordnet sind, und wobei die Wippe (15) über eine Koppel (18) mit der wenigstens einen Lastschere (7, 7') verbunden ist. 1. Testing device for a rotor blade (3) of a wind turbine, with an eccentric (8) that can be driven by a motor (10), at least one load scissor (7, 7 ') for attaching the testing device (5, 5', 5") to the Rotor blade (3) and means for transmitting the inertial forces of the eccentric (8) to the at least one load scissor (7, 7'), characterized in that the testing device (5, 5', 5") comprises a rocker (15), which is arranged, in particular fastened, by means of a bearing (16) on a body (4) which carries the weight of the testing device (5, 5', 5"), the motor (10) and the eccentric (8) being on the rocker (15 ) are arranged, and wherein the rocker (15) is connected to the at least one load scissor (7, 7 ') via a coupling (18).
2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wippe (15) mittels des Lagers (16) an einem Fundament (4) angeordnet, insbesondere befestigt, ist. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das der Exzenter (8) und der Motor (10) über ein Getriebe (9), insbesondere ein verstellbares Getriebe (9), miteinander verbunden sind. 2. Testing device according to claim 1, characterized in that the rocker (15) is arranged, in particular fastened, on a foundation (4) by means of the bearing (16). Testing device according to claim 1 or 2, characterized in that the eccentric (8) and the motor (10) are connected to one another via a gear (9), in particular an adjustable gear (9).
Prüfvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (10), der Exzenter (8) und für den Fall, dass ein Getriebe (9) vorgesehen ist, das Getriebe (9) so auf der Wippe (15) angeordnet ist, dass die Wippe (15) sich im Gleichgewicht befindet. Testing device according to one of the preceding claims, characterized in that the motor (10), the eccentric (8) and, in the event that a gear (9) is provided, the gear (9) are arranged on the rocker (15). that the rocker (15) is in balance.
Prüfvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter in einem vorgebbaren Frequenzbereich betreibbar ist oder betrieben wird. Testing device according to one of the preceding claims, characterized in that the eccentric can be operated or is operated in a predeterminable frequency range.
Prüfvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung (5',5") wenigstens zwei Lastscheren (7, 7') umfasst, welche mit der Wippe (15) über ein, insbesondere verstellbares, Koppelgetriebe (18) verbunden sind. Testing device according to one of the preceding claims, characterized in that the testing device (5', 5") comprises at least two load scissors (7, 7'), which are connected to the rocker (15) via a, in particular adjustable, coupling gear (18). .
Prüfvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verteilung der Trägheitskräfte auf zwei Lastscheren (7, 7') das Koppelgetriebe (18) ein erstes und ein zweites Koppelelement (19, 20) aufweist, welche jeweils mit einer ersten bzw. einer zweiten der Lastscheren (7, Testing device according to one of the preceding claims, characterized in that in order to distribute the inertial forces between two load scissors (7, 7'), the coupling gear (18) has a first and a second coupling element (19, 20), each with a first and a second of the load scissors (7,
7') verbunden sind, wobei ferner das erste und das zweite Koppelelement (19, 20) mit einem Querkoppelelement (22) verbunden sind und das Querkoppelelement (22) mit einem dritten Koppelelement (21 ) verbunden ist, welches seinerseits mit der Wippe (15) verbunden ist. 7') are connected, wherein furthermore the first and second coupling elements (19, 20) are connected to a cross-coupling element (22) and the cross-coupling element (22) is connected to a third coupling element (21), which in turn is connected to the rocker (15 ) connected is.
8. Prüfvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Koppelelement (19) gelenkig mit dem Querkoppelelement (22) verbunden ist, und das zweite Kop- 5 pelelement (20) und das Querkoppelelement (22) zu einer verwindungssteifen Einheit (25) verbunden sind. 8. Testing device according to claim 7, characterized in that the first coupling element (19) is connected in an articulated manner to the transverse coupling element (22), and the second coupling element (20) and the transverse coupling element (22) form a torsion-resistant unit (25). are connected.
Schwingmassenanordnung mit einem Massenkörper (13, 13') und Befestigungsmitteln zur Befestigung der Schwingmassenanordnung an einem Rotorblatt (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingmassenanordnung (26) eine Wippe (27) umfasst, welche mittels eines Lagers (28) an einem die Gewichtskraft der Schwingmassenanordnung (26) tragenden Körper (4) angeordnet, insbesondere befestigt, ist, und dass der Massenkörper (13,13') auf der Wippe (27) angeordnet ist, und dass die Wippe (27) über eine Koppel (29) mit den Befestigungsmitteln (14) verbunden ist. Oscillating mass arrangement with a mass body (13, 13 ') and fastening means for attaching the oscillating mass arrangement to a rotor blade (3), characterized in that the oscillating mass arrangement (26) comprises a rocker (27), which by means of a bearing (28) on a the weight force The body (4) carrying the oscillating mass arrangement (26) is arranged, in particular fastened, and that the mass body (13, 13 ') is arranged on the rocker (27), and that the rocker (27) is connected via a coupling (29). the fastening means (14) is connected.
10. Schwingmassenanordnung nach Anspruch 9, dadurch ge-o kennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (14) wenigstens eine Lastschere (14) umfassen. 10. Oscillating mass arrangement according to claim 9, characterized in that the fastening means (14) comprise at least one load scissor (14).
1 . Schwingmassenanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppel (29) näher an einer Dreh-5 achse (31 ) der Schwingmassenanordnung (26) angeordnet ist als der Schwerpunkt eines Massenkörpers (13, 13') der Schwingmassenanordnung (26). 1 . Oscillating mass arrangement according to claim 9 or 10, characterized in that the coupling (29) is arranged closer to a rotation axis (31) of the oscillating mass arrangement (26) than the center of gravity of a mass body (13, 13 ') of the oscillating mass arrangement (26).
12. Schwingmassenanordnung nach einem der Ansprüche 9 biso 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Massenkörper ( 3, 13') auf der Wippe (27) verschiebbar angeordnet ist. 12. Oscillating mass arrangement according to one of claims 9 to 1 1, characterized in that at least one mass body (3, 13 ') is displaceably arranged on the rocker (27).
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104697753A (en) * 2013-12-04 2015-06-10 中国直升机设计研究所 Tail blade fatigue test device
CN104748928A (en) * 2013-12-30 2015-07-01 天津航天瑞莱科技有限公司 Vibratory fatigue testing method of aviation-engine blades based on electrodynamics vibration generator
CN105181318A (en) * 2015-09-23 2015-12-23 华北电力大学(保定) Wind power generator blade bending-torsional coupling vector measuring device
CN105268499A (en) * 2014-06-10 2016-01-27 广西大学 Multifunctional experiment table
CN107091684A (en) * 2017-04-24 2017-08-25 北京航空航天大学 A kind of device for obtaining vibration phase under blade controllable vibration form
CN109459330A (en) * 2018-11-01 2019-03-12 中车株洲电力机车有限公司 The equipment of slider wear between a kind of simulation bow net
CN111397824A (en) * 2019-12-31 2020-07-10 宁波柯力传感科技股份有限公司 Drop impact test device for strain type weighing sensor
EP3722772A1 (en) 2019-04-10 2020-10-14 Nordex Energy GmbH Test bench and test procedure for a wind energy rotor blade
CN112649182A (en) * 2019-10-09 2021-04-13 西门子歌美飒可再生能源公司 Rotor blade fatigue testing

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11579039B2 (en) 2016-11-30 2023-02-14 Vestas Wind Systems A/S Torsional testing of a wind turbine blade
ES2902804T3 (en) * 2019-04-23 2022-03-29 Siemens Gamesa Renewable Energy As Exciter device and method for fatigue testing of a wind turbine blade
CN112781816B (en) * 2021-01-22 2022-10-21 华北电力大学(保定) Device and method for analyzing forced vibration coupling characteristic of stator winding system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004005879A1 (en) * 2002-07-03 2004-01-15 Midwest Research Institute Resonance test system
US20100175480A1 (en) * 2007-05-30 2010-07-15 Vestas Wind Systems A/S Fatigue Testing Device for Wind Turbine Blade Testing, a Method of Testing Wind Turbine Blades and a Control System for a Blade Testing Actuator

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4425646C2 (en) * 1994-07-20 1997-06-19 Aeg Vibrationstechnik Gmbh Vibrator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004005879A1 (en) * 2002-07-03 2004-01-15 Midwest Research Institute Resonance test system
US20100175480A1 (en) * 2007-05-30 2010-07-15 Vestas Wind Systems A/S Fatigue Testing Device for Wind Turbine Blade Testing, a Method of Testing Wind Turbine Blades and a Control System for a Blade Testing Actuator

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104697753A (en) * 2013-12-04 2015-06-10 中国直升机设计研究所 Tail blade fatigue test device
CN104748928A (en) * 2013-12-30 2015-07-01 天津航天瑞莱科技有限公司 Vibratory fatigue testing method of aviation-engine blades based on electrodynamics vibration generator
CN105268499A (en) * 2014-06-10 2016-01-27 广西大学 Multifunctional experiment table
CN105181318A (en) * 2015-09-23 2015-12-23 华北电力大学(保定) Wind power generator blade bending-torsional coupling vector measuring device
CN107091684B (en) * 2017-04-24 2020-02-21 北京航空航天大学 Device for obtaining vibration phase of blade in controllable vibration mode
CN107091684A (en) * 2017-04-24 2017-08-25 北京航空航天大学 A kind of device for obtaining vibration phase under blade controllable vibration form
CN109459330A (en) * 2018-11-01 2019-03-12 中车株洲电力机车有限公司 The equipment of slider wear between a kind of simulation bow net
CN109459330B (en) * 2018-11-01 2021-05-11 中车株洲电力机车有限公司 Equipment for simulating abrasion of sliding block between bow nets
EP3722772A1 (en) 2019-04-10 2020-10-14 Nordex Energy GmbH Test bench and test procedure for a wind energy rotor blade
CN112649182A (en) * 2019-10-09 2021-04-13 西门子歌美飒可再生能源公司 Rotor blade fatigue testing
CN112649182B (en) * 2019-10-09 2023-10-31 西门子歌美飒可再生能源公司 Rotor blade fatigue test
CN111397824A (en) * 2019-12-31 2020-07-10 宁波柯力传感科技股份有限公司 Drop impact test device for strain type weighing sensor
CN111397824B (en) * 2019-12-31 2021-11-02 宁波柯力传感科技股份有限公司 Drop impact test device for strain type weighing sensor

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