EFFECTS OF CRACK INITIALIZATION ANGLE ON CRACK PROPAGATION PATH OF THIN RIM GEARS FOR WIND TURBINES

Authors : Oğuz Doğan, Onur Kalay, Fatih Karpat

Pages : 217-230

Doi:10.17482/uumfd.663845

View : 27 | Download : 8

Publication Date : 2020-04-30

Article Type : Research

Abstract :Günümüzde, rüzgar türbinleri, yenilenebilir enerji kaynaklarına gittikçe artan ilgi nedeniyle dişli tasarımcılarının ana konularından birisi haline gelmiştir. Dişli sistemine etki eden dinamik yükler nedeniyle, dişli dişlerinde çatlaklar oluşabilir. Bu çatlaklar diş veya rim boyunca ilerleyebilir. Benzer durumlarda; çatlak diş boyunca ilerliyorsa, çatlak iyi huylu olarak sınıflandırılır. Çatlak rim boyunca ilerliyor ise; bu tip çatlaklar yıkıcı çatlaklar olarak sınıflandırılabilir. Bu çalışmada, düz dişli çarklarda çatlak başlangıç açısı ve rim oranının çatlak ilerleme yolu üzerindeki etkileri nümerik olarak incelenmiştir. Diş kökündeki maksimum gerilme yeri, çatlak başlangıç noktası olarak tanımlanmıştır. İlk çatlaklar, 0 ° - 45 ° - ve 90 ° çatlak başlangıç açıları ile açılmıştır. Ayrıca, çatlak ilerleme analizi için beş farklı rim oranı kullanılmıştır. Çatlak ilerleme analizleri ANSYS Workbench, SMART Crack Growth modülünde gerçekleştirilmiştir. Çatlak ilerleme yolları on beş analiz ile değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, rim kalınlığı büyük ise, çatlak başlangıç açısının çatlak ilerleme yolları üzerinde bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Çatlak başlangıç açısının özel bir rim kalınlığı için çatlak ilerleme yolları üzerinde bir etkisi olduğu tespit edilmiştir.
Keywords : Rüzgar Türbinleri, Kırılma Mekaniği, Çatlak İlerlemesi, Dişli Çarklar