Ketjukuljettimen mekaaninen suunnittelu

Abstract

Tässä opinnäytetyössä käydään läpi ketjukuljettimen suunnittelu- ja lujuuslaskentaprosessi. Ketjukuljetin on osa asiakaslähtöistä projektia. Tähän opinnäytetyöhön on projektin osalta rajattu 3D-mallinnus ja mallin rakenteen pääpiirteiden lujuuslaskenta. Varsinaiseen projektiin kuuluu myös useita muita kuljettimia, ja projektin suunnitteluosuudesta on rajattu pois esimerkiksi osa- ja kokoonpanokuvat.

Projektissa suunniteltava ketjukuljetin on Lapualla toimivan Ma-Tech-nimisen kuljetinvalmistajan myymä tuote. Koska tarkoitukseen sopivaa kuljetintyyppiä ei löydy yrityksen vakiomalleista, kuljettimen suunnittelussa ei voida käyttää olemassa olevia tuotteita tai niiden rakenteita hyödyksi. Ketjukuljettimen suunnittelussa täytyi ottaa huomioon kuljettimelta vaadittu suhteellisen korkea kantavuus sekä useat asiakkaan vaatimat tehdasstandardit. Tehdasstandardeista johtuen tässä työssä jouduttiin tekemään useita normaalista käytännöstä poikkeavia ratkaisuja.

Koska aikaisemmin käytettyjä tuoterakenteita ei voitu hyödyntää ja tehdasstandardeista johtuen jouduttiin käyttämään tuotteita, joita ei ollut aikaisemmin yrityksen historiassa käytetty, jokainen yksityiskohta täytyi käydä läpi. Suurien rakenteellisten virheiden välttämiseksi rungon keskeisiä osia analysoitiin lujuuslaskennan sekä FEM-mallinnuksen avulla.

Suunnitteluohjelmana käytetään Solidworks 2016 Professional -suunnitteluohjelmaa ja FEM-laskennassa Solidworks Simulation -ohjelmistoa. Ilman FEM-malllinnusta lasketuissa laskuissa on käytetty MathCad 3.1 -ohjelmistoa.

The thesis studied the process of the design and strength calculations of a chain conveyor. The conveyor was a part of a customer-oriented project. The thesis was restricted to contain only 3D-modeling and structural calculations of the most crucial parts and components in the conveyors. The main project contains multiple other conveyors, whereas subjects like drawings of parts and assemblies were left out of the thesis.

The chain conveyor to be designed in the project is a product sold by a conveyor manufacturer called Ma-Tech, which resides in Lapua. Because no similar type of conveyor can be found in the company’s standard products, existing products or their structures could not be used in this project. In the design, high carrying capacity required by the conveyor had to be taken into account, as well as several of the customer's factory standards. Because of the factory standards, this work had to use several solutions that differed from standard company practice.

Because the previously used product structures could not be utilized and because of the need to use products previously unknown to the company, every detail had to be examined carefully. In order to avoid major structural flaws, the main structure of the conveyor was analyzed using yield strength calculations and FEM-modeling.

The program used for designing was Solidworks 2016 Professional, and Solid-works Simulation was used for FEM-modeling. Calculations done without FEM were done with MathCad 3.1.