3D digitalizacija rotora francisove turbine

GOM-ovi beskontaktni prenosni optički sistemi za 3D-digitalizaciju ATOS i TRITOP  omogućavaju tačno detaljno snimanje oblika i dimenzija komplikovanih objekata bez obzira na veličinu, na mestu gde se objekat nalazi.

U saradnji s Institutom građevinarstva Hrvatske i Hrvatskom elektroprivredom obavili smo skeniranje i 3D merenje rotora u nekoliko hidroelektrana.

Francisove turbine vrlo su rasprostranjene u hrvatskim hidroelektranama sa srednjim padom i protokom vode. Efikasne su kod različitih režima rada.

Rotor francisove turbine ima zakrivljene i gusto postavljene lopatice, koje se u pravilu na kraju proizvodnje ručno bruse i poliraju. Budući da su kanali za protok vode vrlo nepristupačni, izrada ovih turbina je teška i podložna netačnostima, a kontrola oblika lopatica klasičnim postupcima skoro je nemoguća. Korišćenje modernih 3D mernih metoda  je doprinelo značajnoj uštedi vremena kod planiranja i sprovođenja rekonstrukcija turbina, kontrole rotora i izrade zamenskih delova.

Digitalizacija rotora francisove turbine sistemima ATOS i TRITOP započinje fotogrametrijskim snimanjem pomoću profesionalne digitalne kamere. Obradom snimljenih fotografija u programu TRITOP izračunava se prostorni položaj referentnih tačaka nalepljenih na rotor.

Oblik turbinskih lopatica između referentnih tačaka određuje se pomoću sistema ATOS koji na njihovu površinu projektuje guste linije i snima ih pomoću dve kalibrisane digitalne kamere. Za 2 sekunde, koliko traje pojedinačno snimanje, dobije se i do četiri miliona trodimenzionalnih mernih tačaka koje vrlo precizno opisuju oblik snimanog segmenta lopatice. Snimanja se ponavljaju dok odabrane turbinske lopatice, ili celi rotor, nisu trodimenzionalno snimljeni sa svih strana. Poklapanje pojedinačnih snimaka u jednu celinu, odnosno zajednički koordinatni sistem, sprovodi se automatski korišćenjem fotogrametrijski određene referentne tačke.

Rezultat je digitalizovani model s više miliona mernih tačaka. Usprkos nepristupačnosti, u pravilu se može trodimenzionalno snimiti kompletna površina lopatica.

Ovakav celoviti rezultat digitalizacije omogućava kontrolu oblika rotora, određivanje dimenzija potrebnih za rekonstrukciju turbine, proizvodnju zamenskog rotora, izradu vernih umanjenih kopija prikladnih za modelska ispitivanja, izradu CAD modela… Digitalizovani rezultat se prema potrebi za dalje analize može redukovati na manji broj tačaka ili prikazati pomoću paralelnih preseka.

3D digitalizacija rotora turbine
digitalizacija rotora francisove turbine
rezultat digitalizacije turbina