Adaptiivisen iskukiilan suunnittelu
Hietala, Toni (2023)
2023
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-202305037486
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202305037486
Tiivistelmä
Työ tehtiin Finn-Power Oy:lle, joka on levytyökeskuksia valmistava yritys Seinäjoella. Tavoitteena oli suunnitella prototyyppi uuden sukupolven lävistyskoneistosta, joka toimiessaan nopeuttaisi koneen lävistystoimintoa. Se on levytyökeskuksen perustoiminto, mitä verrataan tarjouskilpailussa muihin. Työ oli aloitettu vuonna 2016 esisuunnittelulla, mistä opinnäytetyön tekijä sai lähtötiedot. Esisuunnittelussa oli päädytty lujuusteknisistä syistä erikoiseen kaarevaan ruuviin säätölaitteiston liikuttamiseksi.
Työssä tutustuttiin kiilakoneiston geometriaan ja sen pohjalta kehitettiin laskentakaavat lävistysvoimien määritystä varten. Nämä todennettiin käyttäen statiikkaa. Kiilan suunnittelussa käytettiin apuna yrityksen laajaa tietokantaa ja asiantuntemusta. Iskukoneiston runko suunniteltiin uudestaan linjaamalla kuularuuvi virtaviivaisemmaksi muun koneiston kanssa. Ruuvin mallintamiseen käytettiin Siemensin ohjelmistoa. Laskentaa suoritettiin käyttäen Exceliä sekä Mathcadiä tarkasteltaessa pintapaineita, teoreettisia voimia ja teoreettisia nopeuksia. Säätölaitteiston kestävyydestä tehtiin myös FEM-tarkastelua. Lopuksi pohdittiin hieman erilaisia valmistusmenetelmiä, joilla prototyypin voisi valmistaa, sekä olisiko se kannattavaa sarjatuotantona.
Tulokseksi tuli suunnitelma uudesta adaptiivisesta iskukoneistosta. Prototyypin todettiin olevan valmistettavissa nykyisen alihankintaverkoston kanssa, lukuun ottamatta erikoista säätölaitteistoa, mitä varten joudutaan kartoittamaan uusia alihankkijoita ja menetelmiä. Prototyypin valmistamiseksi löytyi myös hyviä ehdokkaita, mutta sarjatuotantoa varten pitää menetelmiä vielä tarkemmin tutkia.
Työssä tutustuttiin kiilakoneiston geometriaan ja sen pohjalta kehitettiin laskentakaavat lävistysvoimien määritystä varten. Nämä todennettiin käyttäen statiikkaa. Kiilan suunnittelussa käytettiin apuna yrityksen laajaa tietokantaa ja asiantuntemusta. Iskukoneiston runko suunniteltiin uudestaan linjaamalla kuularuuvi virtaviivaisemmaksi muun koneiston kanssa. Ruuvin mallintamiseen käytettiin Siemensin ohjelmistoa. Laskentaa suoritettiin käyttäen Exceliä sekä Mathcadiä tarkasteltaessa pintapaineita, teoreettisia voimia ja teoreettisia nopeuksia. Säätölaitteiston kestävyydestä tehtiin myös FEM-tarkastelua. Lopuksi pohdittiin hieman erilaisia valmistusmenetelmiä, joilla prototyypin voisi valmistaa, sekä olisiko se kannattavaa sarjatuotantona.
Tulokseksi tuli suunnitelma uudesta adaptiivisesta iskukoneistosta. Prototyypin todettiin olevan valmistettavissa nykyisen alihankintaverkoston kanssa, lukuun ottamatta erikoista säätölaitteistoa, mitä varten joudutaan kartoittamaan uusia alihankkijoita ja menetelmiä. Prototyypin valmistamiseksi löytyi myös hyviä ehdokkaita, mutta sarjatuotantoa varten pitää menetelmiä vielä tarkemmin tutkia.