Konstruktion av serviceverktyg för reparation av intag till vattenjetaggregat

Abstract

Detta examensarbete utfördes på uppdrag av Rolls Royce Oy Ab i Karleby. Företaget tillverkar och underhåller vattenjetaggregat för små- och medelstora båtar. Rolls Royce Oy Ab är en del av marindivisionen hos det globala företaget Rolls Royce plc.

Syftet med examensarbetet är att konstruera serviceverktyg som skall kunna användas under reparationer av intagsrör hos två olika aggregatsmodeller. Reparationerna innebär att byta ut en bit av intagsröret hos aggregat som blivit skadat av oxidering. Dessa nya serviceverktyg konstruerades utgående från ett tidigare använt serviceverktyg som var anpassad för en annan specifik aggregatsmodell.

Arbetet avgränsades så att det endast kom att innehålla konstruktion av serviceverktygens svetsfixturer. För att kunna konstruera dessa svetsfixturer krävdes det att de detaljer som byts ut på de skadade vattenjetaggregaten först konstrueras. Den svetsfixtur som tidigare använts analyserades med hjälp av finita elementmetoden, och med hjälp av resultaten från dessa analyser konstruerades de nya svetsfixturerna. Detta utfördes genom att modellerna av de nya fixturerna analyserades med finita elementmetoden, och justerades därefter så de hade samma egenskaper som den tidigare använda svetsfixturen.

Resultatet blev 3D modeller av svetsfixturerna samt de delar som ersätter de skadade delarna under reparationerna. I arbetet beräknas också säkerhetskoefficienterna vid svetsfixturernas lyftpunkter. Slutligen presenteras även en jämförelse mellan de olika svetsfixturernas egenskaper.

Tämä opinnäytetyö on tehty toimeksiantona Rolls Royce Oy Ab:lle Kokkolassa, ja siellä valmistetaan ja huolletaan pienien ja keskisuurien veneiden vesisuihkulaitteita. Rolls Royce Oy Ab kuuluu maailmanlaajuisen yrityksen Rolls Royce plc:n Marine-osastoon.

Opinnäytetyön tarkoituksena on suunnitella huoltotyökaluja, joita voidaan käyttää imuputken korjaustoimintaan kahdella eri vesisuihkulaitemallilla. Korjauksien tarkoitus on korvata imuputkessa oleva pala, joka on vaurioitunut hapetuksen takia. Uudet huoltotyökalut tehtiin aikaisemmin käytetyn ja toiseen vesisuihkulaitemalliin suunnitellun huoltotyökalun pohjalta.

Työ rajoitettiin niin, että se sisälsi vain huoltotyökalujen hitsauskiinnikkeiden suunnittelu. Ne osat jotka korvaavat imuputken vaurioituneet osat, suunniteltiin ensin, ja sen jälkeen hitsauskiinnikkeiden suunnittelu alkoi. Aikaisemmin käytetty hitsauskiinnike analysoitiin käyttämällä elementtimenetelmää, ja näiden analyysien tulosten avulla rakennettiin uudet hitsauskiinnikkeet. Uusien hitsauskiinnikkeiden mallit analysoitiin elementtimenetelmällä, ja säädettiin niin, että niillä oli samat ominaisuudet kuin aiemmin käytetty hitsauskiinnike.

Tuloksena oli 3D malleja hitsauskiinnikkeistä ja niistä osista, jotka korvaavat vaurioituneet osat. Työssä lasketaan myös turvallisuuskertoimet hitauskiinnikkeiden nostopisteillä. Lopuksi esitellään myös vertailun hitsauskiinnikkeiden ominaisuuksista.

This Bachelor’s thesis work was done on behalf of Rolls Royce Oy Ab in Kokkola which manufactures and maintains waterjet units for small and middle sized vessels. Rolls Royce Oy Ab is a part of the marine division of the global company Rolls Royce plc.

The purpose of this thesis work was to construct a service tool that was going to be used under the repair of the intake pipe on two different models of waterjet units. The repair consists of replacing a piece of the inlet pipe of the unit that has been damaged due to oxidation. The constructions of these new service tools were based on a previously used service tool that was made for one specific model of waterjet unit.

The work was restricted so that it only came to include the construction of welding fixtures for the service tools. To be able to construct these welding fixtures, it was first required that the parts that are being replaced on the damaged waterjet units to be constructed first. The previously used welding fixture was analyzed using the finite element method, and using the results of these analyzes the new the new welding fixtures were constructed. This was done by analyzing the models of the new fixtures with the finite element method, and then adjusting them so they had the same properties as the previously used welding fixture.

The result was 3D models of the welding fixtures and the parts that replaces the damaged parts during repairs. The work also calculated safety coefficients of both the welding fixtures different lifting points. Finally, a comparison of the different properties of the welding fixtures was also presented.