le roulement à rouleaux toroïdaux CARBMD serré avant d’être chauffé.

Grands défis - grandes solutions

Un nouveau roulement dans un arbre de rotor creux. L'arbre en fonte doit soutenir le lourd rotor, et pourtant il est creux. C'était la meilleure manière de combler les exigences de poids, de coût et de rendement de l'éolienne, trois questions essentielles du processus de conception.

Pour éviter les erreurs de position et de déviation, les spécialistes de SKF et les concepteurs de REpower ont mis au point un système pour soutenir l'arbre à l’aide de deux roulements. Le roulement à rouleaux toroïdaux CARBMD de SKF sert de palier libre. L’autre système, en palier fixe, est un roulement axial à rouleaux sphériques. Le double roulement ainsi conçu et son arbre sont très légers et ils permettent pourtant de porter un poids très lourd.

« SKF a calculé la durée de fonctionnement (du roulement) », a déclaré M. Liesegang. À l’origine, les calculs comprenaient « les calculs L10h en fonction des estimations de premier chargement et les calculs finaux de durée pour la certification Germanischer Lloyd établie selon la distribution de charges données au fil du temps. » (NDLR : L10h est une norme de l’industrie basée sur des attentes théoriques de la durée de vie de 90 % de toute production de roulements, selon des charges et des conditions climatiques, avec un acier fabriqué à partir d’ingrédients de même qualité, selon le même processus de fabrication et avec la même qualité de fabrication.)

Résolution de problèmes par la simulation et les outils de calculs. Pour vérifier que le roulement convient aux exigences de rendement, SKF a mis au point son propre outil de simulation : BEAST, de BEAring Simulation Toolbox (outil de simulation de roulement). Il s’agit d’un programme de simulation dynamique qui sert de banc d’essai virtuel sur ordinateur. La méthode de banc d'essai classique était longue et coûteuse. Les nouvelles simulations par ordinateurs sont plus rapides et plus détaillées. Le programme a tout d’abord été utilisé pour la conception de la gamme de roulements CARBMD de SKF et de roulements CARBMD de petite taille, afin d’évaluer quelle influence l'arbre incliné du 5M aurait sur le fonctionnement du roulement. Le roulement du 5M, de par son diamètre intérieur de 1,5 m et son poids de 2 700 kg, est le plus grand de ce type jamais construit par SKF. Au cours des premières étapes de la conception, il était impossible de dire si un roulement si gros serait affecté par un arbre incliné, mais le produit fini présente un roulement hors du commun. À cause de la taille du roulement et du montage, il a fallu un développement et des calculs FEM supplémentaires pour déterminer l'ajustement serré de l'arbre de rotor en fonte creux.