Tahtikoneiden roottorien jälkikoneistusprosessin määrittäminen ja epätasapainoon vaikuttavat tekijät
Kinnunen, Kalle (2020)
Kinnunen, Kalle
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202005118229
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202005118229
Tiivistelmä
ABB:n Pitäjänmäen konetehtaalla oli havaittu epätasapaino-ongelmia 710- ja 900-kokoluokan tahtikoneiden roottoreissa. Ongelmaa oli yritetty korjata jälkikoneistamalla roottorit napalevypaketin ja akselin kutistusliitoksen jälkeen. Roottorien ominaisuuksista ei kuitenkaan ollut määritetty selkeitä kriteereitä jälkikoneistusprosessin suunnittelulle.
Insinöörityön tavoitteena oli tutkia jälkikoneistettuja tähtinapaisia roottoreita ja selvittää roottorien rakenteelliset ominaisuudet, joiden perusteella jälkikoneistusprosessin tarpeellisuus voitaisiin määrittää. Insinöörityön toisena tavoitteena oli selvittää tähtinapaisten roottorien keskeisimpiä epätasapainoon vaikuttavia tekijöitä. Selvitystyössä tutkittiin roottorien rakennetta, ABB:n suunnitteluohjeistusta, alaan liittyvää kirjallisuutta sekä verrattiin roottorien rakenteellisia ominaisuuksia niiden tasapainotuksessa mitattuihin epätasapainoihin.
Insinöörityössä vertailtiin jälkikoneistettujen ja jälkikoneistamattomien roottorien tasapainotusraporttien tuloksia toisiinsa. Tuloksena vertailussa oli, että jälkikoneistetut roottorit olivat ennen tasapainotusta keskimäärin suuremmassa epätasapainossa kuin jälkikoneistamattomat roottorit. Jälkikoneistettuja roottoreita oli tehty suhteellisesti paljon vähemmän kuin jälkikoneistamattomia roottoreita, joten jälkikoneistettuja roottoreita oli vertailussa vähemmän. Jälkikoneistettujen roottorien pieni otanta aiheutti vertailuun epävarmuutta.
Insinöörityön toisena tavoitteena oli selvittää tähtinapaisten roottorien keskeisimpiä epätasapainoon vaikuttavia tekijöitä. Selkeimmäksi epätasapainoa aiheuttavaksi tekijäksi huomattiin laakeriväli. Selvitystyössä löydettiin yhteys suurien epätasapainojen ja tasapainotustasoilta mitattujen epätasapainojen kulma-asemien välillä. Yhteyden tulkittiin johtuvan roottorien kutistusliitoksen aiheuttamista muodonmuutoksista. Muodonmuutosten yhteys epätasapainoihin pitää tulevaisuudessa varmistaa käytännön mittauksilla.
Insinöörityön alussa jälkikoneistusprosessin oletettiin vähentävän roottorien epätasapainoa. Oletus osoittautui vääräksi insinöörityön edetessä. Roottoreissa havaitut epätasapaino-ongelmien todettiin insinöörityön aikana tehdyn selvitystyön pohjalta johtuvan nykyisestä jälkikoneistusprosessista. Tuotannon epätasapaino-ongelmien huomattiin alkaneen suunnilleen samaan aikaan kuin jälkikoneistusprosessi otettiin käyttöön. Jälkikoneistusprosessin aiheuttamien suurempien epätasapainojen todettiin johtuvan sen heikosta valmistusteknisestä soveltuvuudesta epätasapainojen vähentämiseen. Työssä esiteltiin mahdollisia ratkaisuja jälkikoneistusprosessin kehittämiseen. Insinöörityön pohjalta suositeltiin nykyisen jälkikoneistusprosessin käytön lopettamista.
Insinöörityön tavoitteena oli tutkia jälkikoneistettuja tähtinapaisia roottoreita ja selvittää roottorien rakenteelliset ominaisuudet, joiden perusteella jälkikoneistusprosessin tarpeellisuus voitaisiin määrittää. Insinöörityön toisena tavoitteena oli selvittää tähtinapaisten roottorien keskeisimpiä epätasapainoon vaikuttavia tekijöitä. Selvitystyössä tutkittiin roottorien rakennetta, ABB:n suunnitteluohjeistusta, alaan liittyvää kirjallisuutta sekä verrattiin roottorien rakenteellisia ominaisuuksia niiden tasapainotuksessa mitattuihin epätasapainoihin.
Insinöörityössä vertailtiin jälkikoneistettujen ja jälkikoneistamattomien roottorien tasapainotusraporttien tuloksia toisiinsa. Tuloksena vertailussa oli, että jälkikoneistetut roottorit olivat ennen tasapainotusta keskimäärin suuremmassa epätasapainossa kuin jälkikoneistamattomat roottorit. Jälkikoneistettuja roottoreita oli tehty suhteellisesti paljon vähemmän kuin jälkikoneistamattomia roottoreita, joten jälkikoneistettuja roottoreita oli vertailussa vähemmän. Jälkikoneistettujen roottorien pieni otanta aiheutti vertailuun epävarmuutta.
Insinöörityön toisena tavoitteena oli selvittää tähtinapaisten roottorien keskeisimpiä epätasapainoon vaikuttavia tekijöitä. Selkeimmäksi epätasapainoa aiheuttavaksi tekijäksi huomattiin laakeriväli. Selvitystyössä löydettiin yhteys suurien epätasapainojen ja tasapainotustasoilta mitattujen epätasapainojen kulma-asemien välillä. Yhteyden tulkittiin johtuvan roottorien kutistusliitoksen aiheuttamista muodonmuutoksista. Muodonmuutosten yhteys epätasapainoihin pitää tulevaisuudessa varmistaa käytännön mittauksilla.
Insinöörityön alussa jälkikoneistusprosessin oletettiin vähentävän roottorien epätasapainoa. Oletus osoittautui vääräksi insinöörityön edetessä. Roottoreissa havaitut epätasapaino-ongelmien todettiin insinöörityön aikana tehdyn selvitystyön pohjalta johtuvan nykyisestä jälkikoneistusprosessista. Tuotannon epätasapaino-ongelmien huomattiin alkaneen suunnilleen samaan aikaan kuin jälkikoneistusprosessi otettiin käyttöön. Jälkikoneistusprosessin aiheuttamien suurempien epätasapainojen todettiin johtuvan sen heikosta valmistusteknisestä soveltuvuudesta epätasapainojen vähentämiseen. Työssä esiteltiin mahdollisia ratkaisuja jälkikoneistusprosessin kehittämiseen. Insinöörityön pohjalta suositeltiin nykyisen jälkikoneistusprosessin käytön lopettamista.