ZF Wind Power fabrique des boîtes de vitesse qui durent grâce à PTC Mathcad

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Si vous observez une éolienne dans un champ, il est facile de voir comment la force du vent crée le mouvement de rotation qui est à l’origine de la génération d’électricité. Toutefois, le problème est que la vitesse des éoliennes est d’environ 15 tours par minute, alors qu’un générateur standard doit fonctionner à au moins 1 000 tours par minute pour générer un courant alternatif utile de 60 Hz.

La solution ? Une boîte de vitesse sophistiquée se trouve dans la nacelle de la plupart des éoliennes. En théorie, cette boîte de vitesse se compose de gros engrenages qui dirigent de petits engrenages afin d’accélérer la vitesse de rotation du générateur.

Mais en pratique, ce système est particulièrement complexe. La boîte de vitesse nécessite un couple de serrage si élevé et est soumise à tant de vibrations et autres nuisances environnementales qu’elle tombe souvent en panne très longtemps avant les autres composants du système. Ce type d’équipement implique une ingénierie minutieuse et innovante pour assurer la fiabilité, la longévité et l’efficacité générale.

ZF Wind Power, l’un des clients de PTC, est spécialisé dans la conception, la fabrication et la distribution de ces équipements stratégiques. Basée à Anvers en Belgique, cette société développe et crée des transmissions pour tous types d’applications industrielles depuis une bonne centaine d’années. Avec son équipe d’ingénieurs, ZF Wind Power se fixe pour objectif de fournir certaines des solutions les plus compactes et les plus économiques aux producteurs d’énergie éolienne.

L’un des secrets de sa réussite repose sur l’utilisation de produits PTC, tels que PTC Mathcad, PTC Creo et PTC Windchill. Les ingénieurs et les scientifiques font confiance à PTC Mathcad pour résoudre, analyser et partager les calculs techniques essentiels.

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« Nous utilisons PTC Mathcad pour faciliter le développement des engrenages », explique Bert Beirinckx, ingénieur technologique en chef. « Nous utilisons des calculs complexes à maintes reprises. PTC Mathcad nous aide à les résoudre. »

Seuls quelques utilisateurs avancés de PTC Mathcad programment ces normes et ces calculs. Environ 90 % de l’équipe exploite tout simplement les « documents » qui en résultent. Elle peut ainsi se concentrer sur les problèmes de conception au lieu d’essayer de résoudre des problèmes qui ont déjà été traités.

Bien entendu, aucun ingénieur digne de ce nom n’entre les chiffres dans une formule sans en comprendre le fonctionnement. C’est l’une des raisons pour lesquelles Bert Beirinckx trouve que PTC Mathcad répond parfaitement aux besoins de son équipe.

Selon lui, les deux principales fonctionnalités de PTC Mathcad sont la notation mathématique naturelle et la gestion des unités.

 

Notation mathématique naturelle

Contrairement aux feuilles de calcul Microsoft Excel ou aux scripts Visual Basic, PTC Mathcad affiche les équations avec une présentation similaire à celle d’un manuel. Dès lors, si un ingénieur pense qu’une formule contient une erreur, il peut rapidement évaluer le problème.

« La lecture des documents PTC Mathcad est très simple si on la compare à d’autres formats populaires de création de calculs », explique Bert Beirinckx. « Dans Visual Basic, par exemple, je n’ai pas de moyen de voir directement comment une formule est énoncée. Je passe une demi-heure à compter les virgules et les crochets pour m’assurer qu’il n’y a pas d’erreur. C’est un processus très laborieux ! »

Le gros avantage des documents PTC Mathcad est qu’ils permettent de corriger les erreurs et de communiquer facilement cette information au reste de l’équipe lorsque quelqu’un découvre un problème dans une formule standard.

Reconnaissance des unités

PTC Mathcad offre également une fonctionnalité unique de reconnaissance des unités, qui va jusqu’à vous permettre de mélanger les systèmes (système anglo-saxon et système international, par exemple) dans une seule équation tout en générant les résultats corrects. Selon Bert Beirinckx, la reconnaissance des unités l’aide aussi à vérifier la validité de ses formules. « Si les unités ne correspondent pas ou si l’unité diffère totalement de ce à quoi vous vous attendiez, vous savez qu’il y a une erreur quelque part. »

Pour Bert Beirinckx, aucune autre application n’offre cette reconnaissance des unités. Et entre cette fonctionnalité et la notation mathématique, il est convaincu par PTC Mathcad. « Ce sont les deux fonctionnalités clés de PTC Mathcad. Elles font toute la différence. »

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