Soodakattilan ilma-aukkojen valusuuttimien parametrinen 3D-mallinnus
Rantamo, Mikko (2021)
2021
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-202105189137
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202105189137
Tiivistelmä
Tässä työssä käsitellään Andritz Oy:lle tehtyä opinnäytetyötä, jonka tarkoituksena oli tuottaa Autodesk Inventor -ohjelmistolla soodakattiloiden ilma-aukkojen valusuuttimien mallinnukseen soveltuva parametrisoitu 3D-malli ja sen käyttöohje. Työn suorittamiseen vaadittavat tiedot hankittiin keräämällä tietoa Andritzin aiemmista ilma-aukkojen malleista, haastattelemalla henkilöstöä sekä perehtymällä Andritz Oy:n suunnitteluohjeisiin ja tietokantoihin.
3D-mallinnuksen tavoitteena oli nopeuttaa ja yhtenäistää Andritzin soodakattiloissa käyttämien ilma-aukkojen ja niihin oleellisesti liittyvien valusuuttimien mallinnusprosessia. Mallinnuksen lähtökohtana oli luoda muutamalla päämitalla toimiva 3D-malli, jolla voitaisiin nopeasti ja tehokkaasti mallintaa uusia valusuuttimellisia ilma-aukkojen kokoonpanoja. Samalla malleista muodostuisi yhtenäinen tuotesarja. Mallinnuksen kelpoisuutta ja kehityskohteita arvioitiin yhteistyössä Andritz Oy:n soodakattiloiden ilma-aukkojen toteutukseen liittyvän henkilöstön kanssa.
Ilma-aukkojen ja valusuuttimien geometrioissa esiintyy niin paljon vaihtelua, että malleja oli tarpeen tuottaa kaksi kappaletta. Pienempien aukkojen malli sisältää mahdollisuuden tuottaa 3D-malleja primääri-ilma-aukoille ja pienille sekundääri/tertiääritasojen ilma-aukoille. Suurempien aukkojen mallissa putkiohituksen tyyli vaihtuu yksitasotaivutuksesta monitasotaivutukseksi, jollaisia käytetään ainoastaan suuremmissa sekundääri- ja tertiääritason aukoissa. Malleissa hyödynnettiin Autodesk Inventorin iLogic-ominaisuutta, jolla integroitiin suunnittelusääntöjä malliin sekä mahdollistettiin useiden erilaisten geometrioiden luominen yhdessä osatiedostossa.
Malleista muodostui toimivat kokonaisuudet, joita ohjataan vain kourallisella parametreja. Mallit mahdollistavat ilma-aukkokokonaisuuksien mallintamisen murto-osassa siitä ajasta, joka kuluisi, jos mallinnus aloitettaisiin tyhjästä. Opinnäytetyön osana tehdyn käyttöohjeen avulla mallien käytöstä on pyritty tekemään niin yksinkertaista, että mallien käyttöön riittää Autodesk Inventorin perusteiden hallinta. Mallien toimintaa on testattu jo käytännössä ja niillä on mallinnettu ilma-aukkokokonaisuuksia putkiko’oille, joita Andritz Oy ei ole aiemmin soodakattiloissaan käyttänyt.
3D-mallinnuksen tavoitteena oli nopeuttaa ja yhtenäistää Andritzin soodakattiloissa käyttämien ilma-aukkojen ja niihin oleellisesti liittyvien valusuuttimien mallinnusprosessia. Mallinnuksen lähtökohtana oli luoda muutamalla päämitalla toimiva 3D-malli, jolla voitaisiin nopeasti ja tehokkaasti mallintaa uusia valusuuttimellisia ilma-aukkojen kokoonpanoja. Samalla malleista muodostuisi yhtenäinen tuotesarja. Mallinnuksen kelpoisuutta ja kehityskohteita arvioitiin yhteistyössä Andritz Oy:n soodakattiloiden ilma-aukkojen toteutukseen liittyvän henkilöstön kanssa.
Ilma-aukkojen ja valusuuttimien geometrioissa esiintyy niin paljon vaihtelua, että malleja oli tarpeen tuottaa kaksi kappaletta. Pienempien aukkojen malli sisältää mahdollisuuden tuottaa 3D-malleja primääri-ilma-aukoille ja pienille sekundääri/tertiääritasojen ilma-aukoille. Suurempien aukkojen mallissa putkiohituksen tyyli vaihtuu yksitasotaivutuksesta monitasotaivutukseksi, jollaisia käytetään ainoastaan suuremmissa sekundääri- ja tertiääritason aukoissa. Malleissa hyödynnettiin Autodesk Inventorin iLogic-ominaisuutta, jolla integroitiin suunnittelusääntöjä malliin sekä mahdollistettiin useiden erilaisten geometrioiden luominen yhdessä osatiedostossa.
Malleista muodostui toimivat kokonaisuudet, joita ohjataan vain kourallisella parametreja. Mallit mahdollistavat ilma-aukkokokonaisuuksien mallintamisen murto-osassa siitä ajasta, joka kuluisi, jos mallinnus aloitettaisiin tyhjästä. Opinnäytetyön osana tehdyn käyttöohjeen avulla mallien käytöstä on pyritty tekemään niin yksinkertaista, että mallien käyttöön riittää Autodesk Inventorin perusteiden hallinta. Mallien toimintaa on testattu jo käytännössä ja niillä on mallinnettu ilma-aukkokokonaisuuksia putkiko’oille, joita Andritz Oy ei ole aiemmin soodakattiloissaan käyttänyt.