Roskatyöntimen laitesuunnittelu

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli suorittaa roskatyöntimen laitesuunnittelu Nordautomation Oy:lle. Tukkienlajittelulaitoksissa ongelmana on ollut puuroskan kertyminen roskaraapan alueelle. Roska-aluetta ei aina ehditä tyhjentämään ennen alueen ylitäyttymistä, mikä usein aiheuttaa ongelmia lajitteluprosessissa. Toimeksiantaja haluaa parantaa alueen toimivuutta roskatyöntimen avulla.

Tämän opinnäytetyön edistyminen perustuu projektityöskentelyn vaiheittain etenevään malliin. Työn alussa on esitetty lähtökohdat ja teoria, mihin suunnitteluprosessissa hyödynnetyt menetelmät perustuvat. Esisuunnitteluvaiheessa tutkittiin laitteen toimintaympäristöä ja havainnollistettiin suunnitteluun vaikuttavia tekijöitä. Roskatyöntimestä ideoitiin erilaisia malleja, joiden ominaisuuksia arvioitiin ja perusteltiin tutkimustulosten avulla. Vaihtoehdoista valittiin soveltuvin painopistearvioinnin avulla. Suunnitteluvaiheessa koneen rakennetta analysoitiin hyödyntäen FEM-laskentaa ja lujuusoppiin perustuvaa tietoutta.

Laitteesta luotiin 3D-mallinnus, työkuvat, osaluettelot ja turvallisuusselvitys. 3Dmallia voidaan hyödyntää tukkienlajittelulaitoksen lay-out kuvassa. Työkuvia käytetään koneen valmistuksessa konepajalla ja osaluetteloista saadaan selville koneessa käytetyt osat, sekä niiden tarkat tiedot. Laitteesta laadittiin turvallisuusselvitys, jonka avulla pystytään kartoittamaan työturvallisuusriskit alueella.

Roskatyönnin on täysin uusi keksintö sahateollisuuden alalla, eikä sellaista ole käytetty aiemmin missään tukkienlajittelulaitoksessa. Suunnitteluvaiheessa on mahdotonta täydellisesti hahmottaa, kuinka laite toimii käytännössä. Siksi on melko todennäköistä, että laite vaatii hienosäätöä ja parannuksia käyttökokemuksen karttuessa.

The purpose of this thesis was to perform an engineering of waste pusher for Nordautomation Oy. At the log sorting line, accumulation of wood waste has been a problem in the waste area of the cleaning conveyors. There is not always time to empty the waste area before overfilling and this is often causing problems in the sorting process. The principal of this thesis wants to improve functionality of the waste area by using a waste pusher.

Proceeding of this thesis is based on project work model advancing in stages. In the beginning of the work, starting points and theory has been presented, where the utilized methods are based in the design process. At the preliminary planning stage, the operational environment of the device was evaluated and the factors affecting to design were illustrated. Different models of waste pusher were innovated. The characteristics of these models were examined and justified by research data. The most suitable alternative was chosen by using point evaluation. At the design phase the machine structure was analyzed by utilizing FEM-calculation and knowledge based on study of strength of materials.

3D-model, drawings, bill of materials and safety statement were created. The 3D-model can be used in the layout drawing of the log sorting line. Drawings are used in the production of the machine and the bill of materials tells the information of the parts used in the device. Safety statement of the machine were written. It is used to survey safety risks at the area.

Waste pusher is a brand-new innovation in the sawmill industry and there has never been similar system in any log sorting line. In the designing phase it is impossible to completely perceive, how this device will work in practise. Therefore it is quite likely that the machine will need fine-tuning and improvements after user experience data has been gathered.