Framtagning av testrigg för att testa regnerosion på vindturbinblad

Sammanfattning: Bakgrunden till projektet är problem med kanterosion av turbinblad inom vindkraftverks- industrin. Det är ett fenomen som uppstår när turbinblad roterar i höga hastigheter och träffar partiklar, främst vattendroppar i regn. Denna erosion skadar turbinbladen, vilket både minskar vindkraftverkens effektivitet och sprider partiklar i den lokala miljön. För att både undersöka detta fenomen och ge möjlighet att utvärdera olika materials motståndskraft mot erosion ska en testrigg tas fram. Utöver detta ska testriggen även möjliggöra uppsamling av partiklar för vidare forskning kring deras effekt på miljön. Som utgångspunkt används en tribometer med rotationsmekanism från ett föregående maskinkonstruktionsprojekt på KTH. Ombyggnationen av denna avgränsas till att endast genomföras digitalt med hjälp av CAD för att hålla mängden arbete till en rimlig nivå. Förutom CAD har arbetet även inkluderat kravspecifikationer, beräkningar i MATLAB, FEA-analyser och kostnadskalkyler. Resultatet är en digitalt styrd testrigg med tillhörande komponentlista och instruktioner för tillverkning och genomförande. Inköpskostnad för ombyggnationen uppskattas till 28 000 kr. Riggen för en cylindrisk provbit genom ett artificiellt regn i hög hastighet, vilket resulterar i en accelererad nötningsprocess. Under testets gång dokumenteras erosionen visuellt med hjälp av en kamera och efter testet kan mängden förlorat material mätas i vikt och partiklar samlas upp. Flera andra parametrar dokumenteras automatiskt under testets gång för att ge en mer detaljerad bild av processen och data för undersökningar av repeterbarhet. Slutligen konstateras att testriggen uppnår alla krav ställda på den förutom att den inte har en nödbroms. Avsaknaden av nödbroms diskuteras och det leder till slutsatsen att testriggen, även utan nödbroms, är fullt fungerande, enkel och säker att använda.