Konceptdesign för isklassade propellrar

Abstract

Detta examensarbete har utförts i samarbete med Steelprop Finland Ab Oy i Jakobstad. Företaget tillverkar och underhåller propellrar i Duplex rostfritt stål till små- och medelstora båtar. Steelprop Finland Ab Oy utför även service på båtar av alla slag och även mindre fartyg.

Syftet med examensarbetet var att dimensionera och konstruera en BUP-propeller som lämpas för is-klass (1A). En BUP-propeller är en propeller med fast stigning och löstagbara blad, fastsättningen bör vara av egen design och klara av de kriterier som klass 1A följer.

Examensarbetet koncentrerades på att dimensionera och konstruera ett propellerkoncept som klarar av isklassen (1A). För att utföra detta krävs fakta om isklassdimensionering, propellerdimensionering och hållfasthetsberäkning. Flera propellerkoncept eller bladfastsättningskoncept utfördes och den bästa av dessa valdes ut. Examensarbetet innehöll inte tillverkning av propellrar eller ritningar för propellrar, endast koncept och dimensionering.

Resultatet blev en 3D-modell av det koncept som ansetts vara den bästa och uppfyller uppdragsgivarens krav. I resultatet visades också FEM-analyser, propellerberäkningar och is-klassberäkningar som krävs för is-klass (1A).

Tämä opinnäytetyö on tehty yhteistyössä Steelprop Finland Ab Oy:n kanssa Pietarsaaressa. Yritys valmistaa ja huoltaa ruostumattomasta teräksestä valmistettuja Duplex-potkureita pienille ja keskisuurille veneille. Steelprop Finland Ab Oy huoltaa myös kaikenlaisia veneitä ja jopa pienempiä aluksia.

Opinnäytetyön tavoitteena oli mitoittaa ja rakentaa jääluokkaan (1A) sopiva BUP-potkuri. BUP-potkurissa on kiinteä nousu ja irrotettavat terät. Kiinnityslaitteen pitäisi olla suunniteltuna itse ja noudattaa 1A-luokan kriteerejä.

Opinnäytetyö keskittyi mitoittamaan ja rakentamaan potkurikonseptin, joka myös soveltuu jääluokkaan (1A). Tämän suorittamiseksi tarvittiin tietoja jääluokan mitoituksesta, potkurin mitoituksesta ja lujuuden laskemisesta. Suoritettiin useita potkurikonsepteja ja terän kiinnityskonsepteja, joista paras valittiin. Opinnäytetyö ei sisältänyt potkurien tai niiden piirustusten valmistusta, ainoastaan käsitteitä ja mitoitusta.

Tuloksena on 3D-mallikonsepti, jota pidettiin sopivimpana ja joka vastasi myös asiakkaan kaikkia vaatimuksia. Tulos sisältää myös FEM-analyysit, potkurilaskelmat ja jääluokan (1A) edellyttämät laskelmat.

This bachelor’s thesis has been carried out in collaboration with Steelprop Finland Ab Oy in Jakobstad. The company manufactures and maintains propellers in Duplex stainless steel for small and medium-sized boats. Steelprop Finland Ab Oy also performs service on boats of all kinds and even smaller vessels.

The purpose of the project was to dimension and construct a BUP-propeller suitable for ice class (1A). A BUP-propeller is a propeller with a fixed pitch and detachable blades, the attachment should be of its own design and meet the criteria that class 1A follows.

The bachelor’s thesis was concentrated on dimensioning and constructing a propeller concept that can handle the ice class (1A). To perform this, facts about ice class dimensioning, propeller dimensioning and strength calculation are required. Several propeller concepts or blade attachment concepts were performed and the best one of these was selected. The bachelor’s thesis did not include the manufacturing of propellers or drawings for propellers, only concepts and dimensioning.

The result was a 3D-model concept that was considered to be the most fitted and also met all the client's requirements. The result also contained FEM-analyses, propeller calculations and ice class calculations required for ice class (1A).