Raskaan rejektin erottelulaitteiden suunnittelu ja lujuuslaskenta

Abstract

Opinnäytetyö syntyi Valmet Technologies Oy:n Paperit liiketoimintalinjan massankäsittely- ja kiertokuitu teknologia yksikön tarpeesta luoda 3D-mallit raskaan rejektin erottelulaitteille projektisuunnittelun ja myynnin tueksi sekä suorittaa asianmukaiset lujuuslaskelmat laitteille. Tehtävänä oli tutustua Valmetin erottelulaitteiden toimintaan sekä niiden suunnittelussa tarvittavaan aineistoon. Työn tavoitteena oli luoda parametrinen 3D-malli raskaan rejektin erottelulaitteiden tuoteperheelle sekä suorittaa laitteille lujuuslaskenta FEM-ohjelmaa käyttäen.

Työssä onnistuttiin luomaan selkeästi toimiva, Excel-tiedostolla ohjattava parametrinen 3D-malli tuoteperheen laitteiden eri kokoluokille. Luotuja 3D-malleja käytettiin FEM-ohjelmalla suoritettavassa lujuuslaskennassa. Tuloksissa käsitellään FEM-laskennan pohjalta saatuja tuloksia erottelulaitteiden rakenteen jännityksistä ja muodonmuutoksista. Laitteiden rakennelaskelmien tuloksista tarkasteltiin rakenteen muodonmuutoksia sekä rakenteen jännityksiä.

FEM-analyysia tutkimalla voitiin varmistaa erottelulaitteiden kestävän niille suunnittelussa asetetut ehdot. Laitteiden 3D-mallien luonti projektisuunnittelun sekä myynnin avuksi onnistui toimivan parametrisen mallin luonnin myötä. Tuloksien pohjalta voitiin myös tehdä jatkokehittämisehdotuksia erottelulaitteiden rakenteen muuttamisesta.

This thesis was commissioned by Valmet Technologies Oy. The product development unit of the company’s paper business department had a need to create 3D-models for Valmet heavy reject separators for the support of project design and sales and to perform strength calculation for devices. The task was to get acquainted with Valmet's reject separation equipment and the materials needed for their design. The aim of the thesis was to create a parametric 3D-model for the reject separator product family and to perform strength calculations using the FEM-program.

Development of the parametric 3D model controlled by Excel file for heavy reject separator product family was successful. The 3D-models created in this study were used in FEM-program strength calculations. The results include the successful 3D modeling of the devices and the FEM based calculation. The principal stresses and deformations of the structure were inspected from the results of structural calculations.

The FEM analysis made it possible to ensure that the devices can withstand the conditions set for them. Based on the results, further development suggestions could be made to modify the structure of the separation devices.