ZF Wind Power baut langlebige Getriebe mit PTC Mathcad

Wenn man ein Windrad auf einem Feld beobachtet, ist zu erkennen, dass es vom Wind in eine Drehbewegung versetzt wird, die wiederum einen Generator antreibt. Aber da ist auch schon der Haken: Windräder drehen sich mit etwa 15 Umdrehungen pro Minute, während ein normaler Generator Drehzahlen von mindestens 1.000 U/min benötigt, um nutzbaren 60-Hertz-Wechselstrom generieren zu können.

Die Lösung? Die meisten Windkraftanlagen sind im Maschinenhaus mit einem ausgefeilten Getriebe ausgestattet. Dieses Getriebe besteht im Prinzip aus großen Zahnrädern, die kleinere Zahnräder antreiben und so höhere Drehzahlen an den Generator liefern.

In der Praxis ist diese Anlage hoch kompliziert. Im Getriebe herrschen ein so hohes Drehmoment, so starke Vibrationen und andere extreme Umwelteinflüsse, dass es in der Regel lange vor allen anderen Komponenten ausfällt. Für zuverlässige, langlebige und effiziente Getriebe ist höchste Ingenieurskunst und Innovation gefragt.

Der PTC Kunde ZF Wind Power hat sich auf die Entwicklung, Herstellung und den Vertrieb dieser wichtigen Anlagen spezialisiert. Das Unternehmen mit Sitz im belgischen Antwerpen entwickelt und baut seit 100 Jahren Kraftübertragungsanlagen für die Industrie. ZF Wind Power und sein Team von Ingenieuren haben sich das Ziel gesetzt, die kompaktesten und kostengünstigsten Lösungen für Betreiber von Windkraftanlagen anzubieten.

Ein Geheimnis ihres Erfolgs sind PTC Produkte wie PTC Mathcad, PTC Creo und PTC Windchill. Die Ingenieure und Naturwissenschaftler nutzen PTC Mathcad, um wichtige Konstruktionsberechnungen zu lösen, zu analysieren und gemeinsam zu nutzen.

Mathcad

 

 

 

 

 

 

 

 

„Wir setzen PTC Mathcad in der Entwicklung unserer Zahnräder ein“, erklärt Bert Beirinckx, Senior Technology Engineer. „Viele komplexe Kalkulationen benötigen wir immer wieder. PTC Mathcad ermöglicht uns die Lösung dieser Berechnungen.“

Für die Programmierung dieser Standards und Berechnungen reichen einige wenige PTC Mathcad Power-User aus. Etwa 90 % des Teams nutzen lediglich die resultierenden Arbeitsblätter. So können sie sich voll und ganz auf ihre jeweilige Konstruktionsaufgabe konzentrieren, statt Probleme zu lösen, für die es bereits eine Lösung gibt.

Selbstverständlich setzt kein ernstzunehmender Ingenieur einfach irgendwelche Zahlen in eine Formel ein, ohne diese Formel zu verstehen. Das ist einer der Gründe, warum PTC Mathcad laut Beirinckx für sein Team so gut funktioniert.

Die beiden wichtigsten Leistungsmerkmale von PTC Mathcad sind seiner Meinung nach die echte mathematische Schreibweise und die Einheitenerkennung.

Echte mathematische Schreibweise
Anders als in Microsoft Excel-Tabellen oder Visual Basic-Skripts werden in PTC Mathcad Gleichungen genauso wie im Lehrbuch dargestellt. Wenn ein Ingenieur also Fehler in einer Formel vermutet, kann er diesen rasch nachgehen.

„PTC Mathcad Arbeitsblätter lassen sich sehr einfach lesen, anders als bei anderen gängigen Methoden, Berechnungen zu schreiben“, so Beirinckx. „In Visual Basic beispielsweise gibt es keine Möglichkeit, die Formel auf einen Blick zu sehen. Stattdessen brauche ich eine halbe Stunde, um die Kommas und Klammern zu zählen. ‚Also gut, eine ist geschlossen, hier sind drei, da zwei, hier ist wieder eine öffnende Klammer‘ – das ist wirklich unglaublich aufwendig!“

Und das Beste: Wenn irgendjemand im Unternehmen ein Problem mit einer Standardformel erkennt, lässt sich dieses mithilfe von PTC Mathcad Arbeitsblättern sehr einfach beheben und an die anderen im Team verteilen.

Erkennung von Einheiten
PTC Mathcad verfügt über die einzigartige Fähigkeit, Einheiten zu erkennen. Es ist sogar möglich, verschiedene Systeme (z. B. angelsächsische Einheiten und SI-Einheiten) innerhalb einer Gleichung zu mischen und dennoch korrekte Ergebnisse zu erhalten. Laut Beirinckx erleichtert ihm die Einheitenerkennung auch die Prüfung seiner Formeln. „Wenn die Einheiten sich nicht auflösen lassen oder eine unerwartete Einheit herauskommt, weiß ich, dass etwas nicht stimmt.“

„Keine andere Anwendung bietet eine so überragende Einheitenerkennung“, so Beirinckx. Dieses Leistungsmerkmale und die mathematische Schreibweise haben ihn zu einem echten PTC Mathcad Fan gemacht. „Das sind die großen Vorteile von PTC Mathcad. Und sie sind wirklich einmalig.“

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