Uuden sukupolven turboahtimen asennus työkoneen dieselmoottoriin ja sen tuennan tarkastelu

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella uuden sukupolven turboahtimen mekaaninen asennus työkoneen dieselmoottoriin testikäyttöön, tuennan tarpeen selvitys ja varmistua suunnitellun tuennan riittävyydestä moodianalyysillä. Työ suoritettiin AGCO Power Oy:lle. Suunnittelu ja CAD-mallinnus suoritettiin käyttämällä Creo Parametric 3.0 ohjelmistoa, ja moodianalyysi suoritettiin käyttämällä ANSYS Workbench 17.0 ohjelmistoa. Lisäksi työssä pyrittiin tarkastelemaan ja selvittämään, voiko suurnopeuskameraa hyödyntää kiinteästi asennettujen komponenttien värähtelyn tutkimiseen moottorikehityksessä. Kuvaus suoritettiin Phantom Mira LC 310 suurnopeuskameralla, ja kuvamateraalia analysoitiin Phantom PCC 2.5 ohjelmistolla.

Opinnäytetyössä onnistuttiin suunnittelemaan ja valmistamaan tuki, joka täyttää AGCO Powerin suunnitteluvaatimukset ominaistaajuuden suhteen pakolinjan komponenteille. Tuki valmistettiin ja asennettiin moottoriin, ja sen käytössä ei toistaiseksi opinnäytetyötä kirjoitettaessa ole ilmennyt ongelmia.

Tuennan suunnittelua ja valmistustapaa rajoitti se, että siitä haluttiin tehdä yksinkertainen ja helposti valmistettavissa laboratoriotesteihin. Tuennan tarkastelun yhteydessä myös todettiin, että joustavilla kumityynyillä dynamometriin asennetusta dieselmoottorista ei pystytä kuvaamaan hyvin kiinteästi asennettujen komponenttien värähtelyjä, sillä moottorin oma heiluminen oli niin voimakasta.

Tästä julkisesta opinnäytetyöstä poistettiin salassa pidettävät liitteet ja yksityiskohdat.

The target of this thesis was to design the mechanical installation of a new generation turbocharger for an off-highway diesel engine for laboratory testing, to conclude the possible need for a support structure and to verify the support through modal analysis. The thesis was carried out for AGCO Power Inc. The design and CAD software used was Creo Parametric 3.0 and the modal analysis was simulated using ANSYS Workbench 17.0. This thesis also covered if high-speed cameras could be used to investigate the vibrations of rigidly mounted components in engine development. The high-speed camera used was a Phantom Mira LC 310 and the software used for video analysis was Phantom PCC 2.5.

A support was successfully designed and manufactured that fulfilled the AGCO Power design criteria for the natural frequency of exhaust aftertreatment components. The support was manufactured and installed in the engine, and so far, no problems have arised concerning the support as this thesis is written.

The design and manufacturing methods of the support were limited by the need to make a simple support that could be easily fabricated for laboratory testing. It was also concluded that engines supported on flexible rubber mounts for dynamometer installations are not suitable for high-speed camera vibration analysis on very rigid components due to the engine’s own vibration being very prevalent.

Documents and information that must not be made public were removed from this public thesis.