Hydraulisylinterin männänvarren vakiointi

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella Hydroline Oy:lle vakioitu hydraulisen sylinterin männänvarsi, jota voitaisiin käyttää useammalla hydraulisen sylinterin männän koolla.

Opinnäytetyössä käytettäviksi sylinterikokoluokaksi valittiin 80, 90 ja 100 mm sylinterit ja painetasoksi n Bar. Vakiodulla männänvarrella on mahdollista helpottaa tuotantoa ja tarjota tähän halvempaa hintaa. Männänvarsi mitoitettiin Hydrolinen määrittämään painetasoon ja kestoikään.

Opinnäytetyössä suunniteltiin männänvarsi käyttämällä SolidWorks 3d-mallinnusohjelmaa ja jännityksien laskentaan hyödynnettiin Ansys FEM-analyysi ohjelmaa. Jännityksiä tutkittiin pääasiassa oletettavasta väsymismurtumisen pisteestä kierteen lopetusuran alueelta ja vastepinnasta. Opinnäytetyössä käytettiin myös erinäisiä tarvittavia kaavoja, joilla selvitettiin tarvittavaa esikiristysvoimaa, kierteenpituutta ja jännityksiä, näiden laskemiseen käytettiin Excel taulukkolaskentaohjelmaa.

Lopputuloksena suunniteltu kappale kesti 1,9*X sykliä ennen hajoamistaan kuormituskehässä. Saatu tulos oli melkein kaksi kertaa enemmän kuin vaadittu X syklin kestoikä. Väsymismurtopinta kului pääosin tasaiseksi testin aikana, mutta väsymissärön syntymispisteessä oli nähtävissä särön etenemisjälkiä. Kuitenkin suunniteltu männänvarsi olisi voinut kestää pitempään, mutta männän sisäisenkierteen koneistuksen pinnanlaatu ei ollut hyvä, vaan koneistusterä on värissyt. Männän huono pinnanlaatu on näkyvissä selvästi testin jälkeisessä männänvarren kierteessä jälkinä ja näkyvät jäljet viittaavat mahdolliseen esikiristysvoiman vähenemiseen.