Kuljetinkäyttöjen rakenteen ja alustapalkin kehittäminen

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli kehittää alustapalkkeja ja luoda standardoitu tuoteperhe. Opinnäytetyö tehtiin Kumera Drives Oy:lle. Alustapalkki on rakenne, joka tukee vaihdetta ja sähkömoottoria kuljetinkäytössä. Jo olemassa olevat alustapalkit ovat tehty tapauskohtaisesti. Tavoite oli kehittää tuoteperhe alustapalkeille, jotta alustapalkkeja voitaisiin hankkia kustannustehokkaasti myös varastoon.

Työ toteutettiin ensin tutkimalla jo olemassa olevia alustapalkkeja ja keräämällä tietoa alustapalkkiin vaikuttavista tekijöistä. Kuljetinkäytössä alustapalkkiin asennetaan vaihdelaatikko, kytkin ja sähkömoottori. Alustapalkkien komponenttien tutkimisen jälkeen, aloitettiin konseptien suunnittelu. Konseptit tehtiin 3D mallinnus ohjelmalla Siemens Solid Edge.

Ensisijaiset ongelmat olivat, kuinka sovittaa mahdollisimman monta erikokoista vaihdelaatikkoa samalle alustapalkille ja alustapalkin pituuden määrittäminen. Todettiin, että vaihdettavissa oleva moottorialusta on kannattavampi toteuttaa kuin vaihdettava vaihteen alusta. Tämä johtui vaihteiden suuresta koko skaalasta. Seurauksena rajattiin vaihteet vain G-sarjan vaihteisiin. Suunnittelussa ilmeni, että vain muutama vaihdekoko oli mahdollista sovittaa samalle alustapalkille. Tämä johti kolmeen alustapalkkiin, jotka soveltuvat kahdelle vaihdekoolle per alustapalkki. Yksi alustapalkki ko’oille 225-250, toinen ko’oille 280-315 ja kolmas ko’oille 355-400. Jokainen IEC standardin sähkömoottorin runkokoko koosta 160 kokoon 355 on asennettavissa jokaiseen kolmeen alustapalkkiin. Vaihtamalla moottorin alustaa saadaan asennettua mikä vain runkoko’oista alustapalkille.

Opinnäytetyön tulokseksi saatiin suunnitteluohje G-2000 ja G-3000 sarjan vaihteiden alustapalkeille. Johtopäätöksenä saman alustapalkin modulointi usealle eri vaihteelle ja sähkömoottorille on mahdotonta, koska vaihteet vaihtelevat muun muassa koossa ja teholuokituksessa.

The goal of the thesis was to develop and improve the swing bases for a conveyor drive. The thesis was commissioned by Kumera Drives Oy. A swing base is a structure that supports the gearbox and electric motor in conveyor usage. Already existing swing bases are manufactured case by case. The goal was to modulate the swing bases into a product family. If swing bases could be manufactured as a product family, it could save costs.

First, the already existing swing bases were examined and data was gathered to an Excel table. The main components of a conveyor drive are a gearbox, a coupling and the electric motor. These components are mounted to the swing base. Previously used gearboxes, couplings and electric motors of a conveyor drive were studied. After the research of swing bases’ components, the designing of concepts began. The concepts were made with 3D designing software Siemens Solid Edge.

The primary problems were how to fit as many different gearboxes as possible to the same swing base and how to adjust the length of the swing base. The idea of interchangeable bases for the electric motors was easier to implement than the interchangeable gearbox bases. This was due to the very large size scale of gearboxes. The gearboxes had to be narrowed to only include the G-series. It became clear that only a few gearbox sizes were fit to the same swing base. This led to the result of three swing bases, each intended for two gearbox sizes. One swing base for sizes 225-250, the second for sizes 280-315 and the third for sizes 355-400. Every IEC standards electric motor frame size from 160 to 355 could be mounted on each of the swing bases. By changing the motors base to appropriate base for the desired frame size.

The result of the thesis was the designing instructions for the swing bases for the gearboxes of the G-2000 and G-3000 series. In conclusion, the modulation of the swing bases is very difficult as gearboxes are different in sizes and power rating. It is not possible to mount every gearbox and electric motor to the same swing base.