Käärintäkoneen kehän pyörityslaitteiston suunnittelu ja mitoitus
Riivari, Tomi (2014)
Riivari, Tomi
Turun ammattikorkeakoulu
2014
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405229474
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405229474
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö tehtiin Oy M.Haloila Ab:lle. Oy M.Haloila Ab on yksi maailman johtavista täysautomaattisten lavankäärintäkoneiden valmistajista. Octopus-konemallit ovat olleet markkinoilla jo yli 30 vuotta, ja ne olivat ensimmäisiä kehärakenteella toimivia täysin automaattisia lavankäärintäkoneita. Opinnäytetyössäni tavoitteena oli suunnitella ja mitoittaa Octopus GP1580T -mallin kehän pyörityslaitteisto. Lisäksi tuli arvioida kehää kannattelevien polyuretaanipyörien määrä riittävän kantavuuden saavuttamiseksi.
Työn teoriaosuudessa käsitellään suurelta osin lattahihnojen ja sähkömoottorien mitoitusta kiihtyvyyden kannalta. Sähkömoottoreiden ja lattahihnojen mitoituksessa toisiinsa sopiviksi tulee huomioida komponenttien asettamat rajoitukset. Työssä rajoitettuna oli lattahihnan leveys. Kapea lattahihna nostaa hihnan ominaistehonsiirtokyvyn tarvetta. Ominaistehonsiirtokyvyn kasvattaminen tarkoittaa käytännössä hihnan paksuuden kasvattamista. Tämä kasvattaa pienintä mahdollista hihnan taivutussädettä, joka vaikuttaa sähkömoottorin ja kehän välityssuhteeseen. Välityssuhteen kasvaessa nousee myös moottorin tehon tarve kiihdytyksessä.
Työn lopulla havaittiin komponenttien kasvavan liian suuriksi. Liian suuret komponentit johtuivat tiukoista lähtöarvoista. Työn lopulla verrattiin jo olemassa olevan koneen kiihtyvyyttä ja havaittiin, että se ei pääse täyteen nopeuteensa halutulla matkalla. Lisäksi käyttöön halutaan ottaa uudentyyppiset synkronimoottorit, joilla on monia etuja perinteisiin kolmivaiheoikosulkumoottoreihin verrattuna. Myös synkronimoottorien suoritusarvoja verrattiin jo olemassa olevaan konemalliin.
Työn lopputuloksena saatiin arvioitua moottorien todellisia suorituskykyjä. Laskennat on aiemmin teetetty yrityksen ulkopuolella, ja nyt yritykselle saatiin moottorien ja lattahihnojen mitoitukseen soveltuva excel-taulukko. Moottorivaihtoehtoja mitoitettiin lopuksi useita eri kriteerien mukaan. Jokaiselle moottorille löytyy sopiva lattahihna. Polyuretaanipyörien mitoituksessa havaittiin, että on tarpeellista harkita pyörien lisäämistä riittävän tukivoiman saavuttamiseksi.
Työn teoriaosuudessa käsitellään suurelta osin lattahihnojen ja sähkömoottorien mitoitusta kiihtyvyyden kannalta. Sähkömoottoreiden ja lattahihnojen mitoituksessa toisiinsa sopiviksi tulee huomioida komponenttien asettamat rajoitukset. Työssä rajoitettuna oli lattahihnan leveys. Kapea lattahihna nostaa hihnan ominaistehonsiirtokyvyn tarvetta. Ominaistehonsiirtokyvyn kasvattaminen tarkoittaa käytännössä hihnan paksuuden kasvattamista. Tämä kasvattaa pienintä mahdollista hihnan taivutussädettä, joka vaikuttaa sähkömoottorin ja kehän välityssuhteeseen. Välityssuhteen kasvaessa nousee myös moottorin tehon tarve kiihdytyksessä.
Työn lopulla havaittiin komponenttien kasvavan liian suuriksi. Liian suuret komponentit johtuivat tiukoista lähtöarvoista. Työn lopulla verrattiin jo olemassa olevan koneen kiihtyvyyttä ja havaittiin, että se ei pääse täyteen nopeuteensa halutulla matkalla. Lisäksi käyttöön halutaan ottaa uudentyyppiset synkronimoottorit, joilla on monia etuja perinteisiin kolmivaiheoikosulkumoottoreihin verrattuna. Myös synkronimoottorien suoritusarvoja verrattiin jo olemassa olevaan konemalliin.
Työn lopputuloksena saatiin arvioitua moottorien todellisia suorituskykyjä. Laskennat on aiemmin teetetty yrityksen ulkopuolella, ja nyt yritykselle saatiin moottorien ja lattahihnojen mitoitukseen soveltuva excel-taulukko. Moottorivaihtoehtoja mitoitettiin lopuksi useita eri kriteerien mukaan. Jokaiselle moottorille löytyy sopiva lattahihna. Polyuretaanipyörien mitoituksessa havaittiin, että on tarpeellista harkita pyörien lisäämistä riittävän tukivoiman saavuttamiseksi.