23948sdkhjf

Orsaksanalys av lagerskador i vindkraftverk

| Av Christer Åkerlundh | UochD | Tipsa redaktionen

Orsaken till White Structure Flaking, en lagerskada i vindkraftverk och andra drivsystem som uppstår väldigt tidigt, har länge varit okänd. Nu har NSK utvecklat ett nytt lagermaterial som uppges ge stora fördelar för vindturbiners livslängd.

Ett problem som fortfarande påverkar vindenergibranschen är en typ av skada som kallas White Structure Flaking, WSF, eller White Etching Cracks, WEC. Båda felen visar att vissa delar av materialet under lagrets rullbana har lokal sprödhet.

Läs också: Flis i stället för plast

Den spröda strukturen kan inte motstå belastningen och är därmed orsaken till sprickor. Så småningom växer dessa sprickor upp till rullbanan och slutligen havererar lagret. Det är typiskt för denna typ av skada att den uppträder relativt tidigt; någon gång strax efter att systemet har tagits i bruk.

Intensiva tester i lagerspecialisten NSK:s forsknings- och utvecklingsavdelning har återskapat skadorna och kunnat ge en viss hypotes om dess ursprung. Olika utmattningstester på rullbanorna har visat att vita strukturer orsakas av vätepenetration.

Denna vätepenetration påverkas sannolikt av flera faktorer och deras kombination, inklusive axiell eller periferisk glidning mellan rullar och löpbanor, elektricitet och vissa typer av smörjning.

Väte tränger därefter in i rullbanan och bildar de typiska vita etsningsstrukturerna som leder till sprickbildning och så småningom resulterar i flagning. Dessa sprickor kan vara flera millimeter långa och sprida sig från insidan ut till ytan.

Läs också: BDX landar rekordorder

Destruktiva tester av använda lager som inte visade några tecken på ytskador visade att vita etsningsområden även kan vara närvarande här.  När skadan undersöks mer detaljerat kan det observeras att under inverkan av väte bryts den ursprungligen martensitiska mikrostrukturen ned i en mycket finkornig, spröd ferrit.

Denna mekanism kan förklaras av HELP-teorin, Hydrogen Enhanced Localized Plasticity. En av dess egenskaper är att plastisitet endast uppträder lokalt och att lagrets globala utmattning är liten. Så det är inte en av de klassiska typerna av utmattningsskador som kommer antingen under rullbanan (på grund av införandet av icke metalliska partiklar) eller i rullbanan (på grund av allvarlig kontaminering).  Var kommer då vätet från?

Genom att jämföra nya och använda lager kunde NSK:s centrala forskningsgrupp visa att väte endast bildas medan lagren är i drift. Det är sannolikt, åtminstone enligt det ursprungliga antagandet, att väte kommer från kolvätekedjorna i smörjmedel och dess tillsatser. Denna teori underbyggdes efter att typiska skademässiga symptom på de vita strukturerna kunde återskapas i laboratoriet med vissa typer av oljor och fetter.

Liknande skador rapporterades av bilindustrin på 1990-talet, vilket ytterligare stödjer teorin. Här havererade lagren i bältesspännare och generatorer för tidigt. Byte av fett och bältesmaterial löste dock problemet. Emellertid har påverkan av elektricitet (strömflöde) på detta fel ännu inte fastställts.

Läs också: De satsar på flytande elproduktion

NSK har utvecklat nya legeringar som ger bättre resultat vid utmattningstester vid rullande kontakt. I test med väteladdning ledde den optimerade kemiska kompositionen till en femfaldig ökning i WSF-resistans jämfört med konventionella lagerstål.

En signifikant förbättring uppnås också genom optimerad värmebehandling. Här kan resterande stress under löpbanorna ökas genom karbonitriding istället för genomhärdning. Även om denna åtgärd inte hindrar bildandet av de vita strukturerna utvecklas betydligt färre sprickor från dessa strukturer, och de sprider sig långsammare till ytan.

Baserat på dessa resultat introducerade NSK ett nytt lagermaterial som heter AWS-TF. AWS står för Anti-White Structure, som kombinerar den optimerade kemiska kompositionen med optimal värmebehandling.

Tester har visat att även om lager av AWS-TF inte helt eliminerar risken för WEC är fördröjningen före skada sju gånger längre jämfört med konventionella lagerstål. Initiala fälttester i kritiska installationer pågår och verkar bekräfta testresultaten.

Mer om: lager | NSK | Vindkraft
Håll dig uppdaterad med Nordiske Medier Newsroom
Kommentarer (0)
Startsidan just nu

Finsk importör tar över Beck Maskin i Sverige

Beck Maskins svenska verksamhet får finsk ägare. Det är maskinimportören KH-Koneet Group som tecknat avtal om förvärv av samtliga aktier i Beck Maskin Sverige AB.

Magni saluförs av Kranlyft i England

I april blev Kranlyft exklusiv distributör för Magnis produkter på den svenska marknaden. Sedan 1 november har uppdraget utvidgats till att även omfatta södra England.

Dynatec Group tar stororder

Norrländska cancerbolaget får ny vd

Fjärrstyrda lastare kan revolutionera virkeshantering

Fjärrstyrda lastmaskiner kan effektivisera arbetet på virkesterminaler. Den övertygelsen står bakom ett utvecklingsprojekt där bland annat Mittuniversitetet, Volvo och SCA samarbetar med målet att samma operatör ska kunna ta hand om lastning och lossning på flera virkesterminaler.

Säkrare i gruvan med sydafrikansk hjälp

Gruvbrytning och tunneldrivning under jord ska bli ännu säkrare i Sverige, lovar Epiroc, som nu lanserar sydafrikanska New Concept Mining på den svenska marknaden – ett nyligen förvärvat företag som specialiserat på främst bergförstärkning i tuffa miljöer.

Nyhetsbrev

Så hamnade matavfall i fokus

Det senaste decenniet har matavfall gått från att vara en ickefråga till att bli en miljöfråga i fokus, både i samhället i stort och i livsmedelshandeln.

"Det är en helt fantastisk spont"

Den färgsprakande skyskrapan drar blickarna till sig. Frågan är dock om inte grunden är minst lika intressant.

Hon ska leda Medtechlabs

Heineken ratar plasten

Ryska kryptokoder en utmaning

Svenska Mässan lyfter industrins utmaningar

Budet på Cramo är holländskt

”Sverige klarar tillverkningen”

I Matfors bygger Cobra Biologics två unika tillverkningssviter för storskalig GMP-tillverkning av ATMP-produkter. Kontraktstillverkaren rustar för att möta den ökade efterfrågan och för att behålla tillverkningen i Sverige.

Världens bästa matbutik finns i Finland – se bilderna

Nya EU-regler gör bilen säkrare – men dyrare

Alla nya bilar måste snart vara utrustade med avancerade system som ska förhindra olyckor, enligt nya EU-regler. Lagkraven ökar säkerheten, men kan göra bilar avsevärt mycket dyrare, enligt branschorganisationen Bil Sweden.

Motsatsernas maskin

Pontus Eriksson trivs i sin lilla men urstarka och skräddarsydda storstadsmaskin – den kritvita Hydreman har bland annat fått lastbilstuta, specialstol, klädd hytt och inbyggd ”dammsugare”.

Olofsfors prisade på hemmaplan

Ny fossilfri barriärförpackning

Ägg mot cancer

Förpackningen står för största klimatpåverkan

Elva personer gripna efter internationellt samarbete

Polisen har frihetsberövat elva personer som ingår i en kriminell gruppering och som misstänks ha stulit bilar i Sverige, som sedan transporterats till Polen.

Mässling mycket farligare än man trott

Inlandsbanan testas för tunga transporter

Nu ska förutsättningarna för fossilfria transporter av kalk och makadam mellan Orsa och Gällivare utredas gemensamt av LKAB och Inlandsbanan.

Nytt sätt att angripa virus får miljoner

Hon blir ny kommunikationschef på WSP

Ny ordförande i Packbridge

Scania bantar

Hon är Hydroscands nya vd och koncernchef

Svevia bygger i Norrköping

Fler slangbussar i Stockholm

Han tar över vd-stolen i Xylem Sverige

Ledare: Prislapp med frågetecken

Internet fyller 50

Han tar över som Sandvik-chef

Nya biomarkörer för barnastma

Se alla Företagens egna nyheter

Sänd till en kollega

0.185