钢丝绳-滑轮在风电叶片静力试验中的磨损规律及优化匹配研究

来源：机床与液压杂志2021年第6期北京时间：

作者：李建伟，黄雪梅，张磊安，张倩倩，王冠华

单位：山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院

摘要：针对风电叶片静力加载试验过程中牵引支架滑轮与钢丝绳易出现过度磨损问题，采用虚拟样机模型与正交试验相结合的方法来研究钢丝绳-滑轮在风电叶片静力试验中的磨损规律，进一步完成对其参数的优化匹配。采用虚拟样机技术建立钢丝绳滑轮卷绕过程的动力学模型，模拟仿真得到滑轮表面接触应力；结合正交试验，选取滑轮D1表面压应力作为试验指标，结合极差分析与方差分析对全部仿真试验的结果进行数据分析，表明滑轮槽底直径对滑轮表面磨损影响最为显著，进而筛选出钢丝绳滑轮的最优结构参数组合；对这组优化参数进行数值仿真，仿真结果表明：当滑轮直径为330 mm、滑轮槽底直径为31 mm、钢丝绳偏角为3°时得到滑轮表面应力为6.09 MPa，此时试验指标值最小，验证了正交试验结果的准确性，对之后整体牵引支架的优化设计具有指导意义。

关键词：风电叶片;卷绕过程;动力学模型;磨损;优化匹配

基金资助：国家重点研发计划(2018YFB1501203)；山东省自然科学基金(ZR2019MEE076)；山东省优秀青年创新团队项目(2019KJB031)