Nostosiirtovaunun teräsrakenteen suunnittelu

Abstract

Opinnäytetyössä suunniteltiin nostosiirtovaunun kuormaa kantava teräsrakenne. Suunnittelutyö toteutettiin teknisen suunnittelun toimistolle Saofin Oy:lle. Tarve uudelle nostosiirtovaunulle syntyi Saofin Oy:n asiakkalla, Jawiko Oy:ssa, jossa nykyinen nostosiirtovaunu ei täyttänyt enää yrityksen tarpeita. Uuden nostosiirtovaunun suunnittelukriteereinä olivat suurempi nostokapasiteetti ja pituus.

Työssä perehdyttiin teräsrakenteen suunnittelua koskeviin käytäntöihin, kuten rakenteen valmistettavuuteen, toleransseihin ja rakennetta koskeviin standardeihin. Työn pääpainona oli rakenteen lujuuslaskenta. Laskennan aluksi käytiin läpi runkopalkkien mitoitus ja nostokapasiteettikuvaajan piirtäminen. Telirakenteen lujuuslaskenta tehtiin FE-analyysin avulla. Telirakenteen kriittisille kohdille tehtiin väsymistarkastelu käyttäen väsymisrajaan ja hot spot -menetelmään perustuvia laskentatapoja.

Työn tuloksena suunniteltiin nostosiirtovaunun teräsrakenteen runkopalkit ja telirakenne. Rakenteen kestävyys on varmistettu lujuuslaskennan ja väsymistarkastelun avulla. Runkopalkkien mitoitusta varten toteutettiin laskentapohja, jonka avulla runkopalkit voidaan mitoittaa eri kantokyvyille ja pituuksille. Nostosiirtovaunun dokumentointi toteutettiin nostokapasiteettikuvaajaa ja osien teknisisä piirustuksia myöden valmiiksi. Nostosiirtovaunuprojekti jatkuu vaunun valmistuksella Jawiko Oy:ssa.

The object of this thesis was to design a roll trailer’s load bearing steel structure. This thesis was made for a technical engineering company, Saofin Oy. The need for a new roll trailer came from Jawiko Oy, a customer company of Saofin Oy. Their current roll trailer had grown inadequate for the company’s growing needs in lifting capacity. The design criteria for the new roll trailer was to increase lifting capacity and allow longer loads.

This thesis covers the complete design process of the steel structure. The covered topics are manufacturability of welded structures, tolerances and the standards used in the design. The focus of this thesis was the steel structure’s strength analysis. The strength analysis was made for the steel structures beam frame and a lifting capacity graph was drawn. FE-analysis was used for the bogies welded steel structure’s strength analysis. A fatigue analysis was performed for the critical features of the bogies welded steel structure. Fatigue limit and hot spot -based analysis methods were used.

The set design criteria were successfully accomplished for the roll trailers steel structure. The beam frame and bogies welded steel structures were designed according to the customer’s needs. Strength and fatigue analysis were performed to ensure the integrity and safety of the roll trailer. A calculation sheet was completed for the easy analysis of the beam frame. The frames main beams can be easily dimensioned for different load capacities and lengths with the calculation sheet. Technical drawings and a lift capacity graph were drawn to complete the design process. The projects development continues with building the roll trailer at Jawiko Oy.