Aukikelaimen suojarakenteen suunnittelu
Parvela, Ville (2025)
2025
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-2025101025852
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025101025852
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella SSAB Hämeenlinnan putkitehtaan laitteeseen mekaaninen suojarakenne, joka estää virhetilanteessa vaurioiden syntymisen siltanosturiin sekä suoja-aitaan. Virhetilanne syntyy, kun raina pääsee karkaamaan oikaisukoneen telojen välistä. Opinnäytetyön toimeksiantaja on Teollisuuskopla Oy.
Työssä simuloidaan rainan aiheuttamia vaurioita suoja-aitaan Ansys-ohjelmiston transienttianalyysilla sekä lasketaan rainan taivuttamiseen vaadittavia voimia eri materiaaleilla ja paksuuksilla, joita linjalla käytetään. Transienttianalyysissa käytettyjä kuormituksia arvioitiin suoja-aitaan syntyneiden vaurioiden perusteella. Saatuja tuloksia käytettiin apuna mallien suunnittelussa.
Opinnäytetyössä suunniteltiin kolme eri versioita suojarakenteesta: levyleikkeistä valmistettu, levyleikkeistä ja putkipalkista valmistettu sekä koneistamalla valmistettu. Malleille tehtiin lujuustarkastelua käyttäen Autodesk Inventorin FEM -työkalua. 3D-mallinnuksessa laitteen rajoitteet kiinnityksen ja geometrian suhteen otettiin huomioon suunnittelussa.
Tuloksena saatiin lasketut voimat kestävä suojarakenne, jonka valmistuksesta ja asennuksesta laadittiin tarjous asiakkaalle. Valmistettavan rakenteen valinta tehtiin lujuustarkasteluiden sekä komponenttien vaihdettavuuden perusteella. Työssä pohdittiin myös keinoja välttää virhetilanteen syntyminen sekä ideoitiin tuotteen jatkokehitystä.
Työssä simuloidaan rainan aiheuttamia vaurioita suoja-aitaan Ansys-ohjelmiston transienttianalyysilla sekä lasketaan rainan taivuttamiseen vaadittavia voimia eri materiaaleilla ja paksuuksilla, joita linjalla käytetään. Transienttianalyysissa käytettyjä kuormituksia arvioitiin suoja-aitaan syntyneiden vaurioiden perusteella. Saatuja tuloksia käytettiin apuna mallien suunnittelussa.
Opinnäytetyössä suunniteltiin kolme eri versioita suojarakenteesta: levyleikkeistä valmistettu, levyleikkeistä ja putkipalkista valmistettu sekä koneistamalla valmistettu. Malleille tehtiin lujuustarkastelua käyttäen Autodesk Inventorin FEM -työkalua. 3D-mallinnuksessa laitteen rajoitteet kiinnityksen ja geometrian suhteen otettiin huomioon suunnittelussa.
Tuloksena saatiin lasketut voimat kestävä suojarakenne, jonka valmistuksesta ja asennuksesta laadittiin tarjous asiakkaalle. Valmistettavan rakenteen valinta tehtiin lujuustarkasteluiden sekä komponenttien vaihdettavuuden perusteella. Työssä pohdittiin myös keinoja välttää virhetilanteen syntyminen sekä ideoitiin tuotteen jatkokehitystä.