Kasteluvesilaitteiston suunnittelu jäykkärunkoisen louheensiirtoauton alustalle
Finnilä, Konsta (2024)
2024
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-202401241743
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202401241743
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä suunniteltiin kaivoksella käytettävän louheensiirtoauton rungon päälle asennettava kasteluvesilaitteisto, jota tullaan käyttämään avolouhoksen kulkuteiden kasteluun kuivan kauden aikana syntyvän pölyn vähentämiseksi. Työ suoritettiin insinööritoimiston kautta toimeksiantona kokkolalaiselle konepajayritykselle. Kasteluvesisäiliö oli konepajayrityksen asiakkaan tilaama laite.
Työn lähtökohtana oli suunnitella kestävä tuote, joka täyttää kaikki määritellyt kriteerit. Kriteerejä olivat esimerkiksi paino, tilavuus ja käytettävät materiaalit. Lisäksi tavoitteena oli käyttää mahdollisimman paljon samoja komponentteja kuin konepajayrityksen aikaisemmissa vesisäiliöissä, jotta vältetään tarpeeton uudelleensuunnittelu ja pystytään hyödyntämään jo ennestään hyviksi todettuja komponentteja. Vesisäiliö suunniteltiin niin, että sen eri alikokoonpanoja pystyttiin valmistamaan useassa paikassa samanaikaisesti. Työssä myös laskettiin aikaisemmin käytetyn vesipumppumallin soveltuvuus uuteen asennuspaikkaan NPSH-laskujen avulla.
Vesisäiliö mallinnettiin SolidWorks 2022 -suunnitteluohjelman avulla. Mallin lujuustarkastelu tehtiin hydrostaattisen paineen suhteen FEM eli Finite Element Method -elementtimenetelmän avulla kahdessa eri kuormitustilanteessa. Luodun 3D-mallin lujuusanalyysin suoritti ulkopuolinen taho Ansys Mechanical -ohjelmiston avulla.
Työn lopputuloksena syntyi asetetut vaatimukset täyttävä kasteluvesilaitteiston täydellinen 3D-malli ja valmistuskuvat. Lisäksi suunnitteluprosessin aikana käytetyt laskukaavat ja -metodit dokumentoitiin, jotta niitä voidaan tarvittaessa käyttää esimerkkinä ja apuna myös muissa vastaavissa suunnittelutöissä.
Työn lähtökohtana oli suunnitella kestävä tuote, joka täyttää kaikki määritellyt kriteerit. Kriteerejä olivat esimerkiksi paino, tilavuus ja käytettävät materiaalit. Lisäksi tavoitteena oli käyttää mahdollisimman paljon samoja komponentteja kuin konepajayrityksen aikaisemmissa vesisäiliöissä, jotta vältetään tarpeeton uudelleensuunnittelu ja pystytään hyödyntämään jo ennestään hyviksi todettuja komponentteja. Vesisäiliö suunniteltiin niin, että sen eri alikokoonpanoja pystyttiin valmistamaan useassa paikassa samanaikaisesti. Työssä myös laskettiin aikaisemmin käytetyn vesipumppumallin soveltuvuus uuteen asennuspaikkaan NPSH-laskujen avulla.
Vesisäiliö mallinnettiin SolidWorks 2022 -suunnitteluohjelman avulla. Mallin lujuustarkastelu tehtiin hydrostaattisen paineen suhteen FEM eli Finite Element Method -elementtimenetelmän avulla kahdessa eri kuormitustilanteessa. Luodun 3D-mallin lujuusanalyysin suoritti ulkopuolinen taho Ansys Mechanical -ohjelmiston avulla.
Työn lopputuloksena syntyi asetetut vaatimukset täyttävä kasteluvesilaitteiston täydellinen 3D-malli ja valmistuskuvat. Lisäksi suunnitteluprosessin aikana käytetyt laskukaavat ja -metodit dokumentoitiin, jotta niitä voidaan tarvittaessa käyttää esimerkkinä ja apuna myös muissa vastaavissa suunnittelutöissä.