Voimansiirtoelementtien rasitustesterin runkosuunnittelu ja analysointi
Leppälä, Topias (2025)
2025
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025112429520
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025112429520
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö tehtiin Gearmotive Oy:lle. Opinnäytetyön tavoitteena oli edistää vaihdelaatikon testauspenkin suunnittelua sekä suorittaa kriittiseksi nähty moodianalyysi. Testauspenkki on merkittävä osa tuotekehitystä sekä testaamista. Sen tarkoitus on toimia neutraalina testausympäristönä, jossa pystyy toistettavasti todentamaan tuotteen toimivuutta.
Opinnäytetyö tehtiin suunnitteluun painottuneena käyttäen Solidworksin 3D-suunnitteluohjelmaa CAD-mallien tekoon. Tavoitteena oli yksinkertaistaa ja konkretisoida olemassa olevaa konseptimallia.
Värähtelymekaniikasta, eli pyörivän liikkeen ongelmasta resonanssista käytiin yleismaallinen katsaus teoriaosuudessa, pohjustuksena moodianalyysia varten. Moodianalyysi toteutettiin simulointiin tarkoitetun Ansys-sovelluksen Modal Analysis -työkalulla.
Lopputuloksena saatiin aikaan mekaniikalta toteutettavissa olevia rakenteita testauspenkkiin, kuten laakerointi akseleille, anturointia, kohdistuksia kriittisille komponenteille ja palkkirakenne rungolle. Aiheen laajuuden takia, mekaniikan viimeistely esimerkiksi toleranssien osalta jouduttiin rajaamaan opinnäytetyön ulkopuolelle. Simuloinnin avulla pystyttiin suunnittelemaan nykyiselle runko-rakenteelle toimiva vaimennusjärjestelmä.
Opinnäytetyö tehtiin suunnitteluun painottuneena käyttäen Solidworksin 3D-suunnitteluohjelmaa CAD-mallien tekoon. Tavoitteena oli yksinkertaistaa ja konkretisoida olemassa olevaa konseptimallia.
Värähtelymekaniikasta, eli pyörivän liikkeen ongelmasta resonanssista käytiin yleismaallinen katsaus teoriaosuudessa, pohjustuksena moodianalyysia varten. Moodianalyysi toteutettiin simulointiin tarkoitetun Ansys-sovelluksen Modal Analysis -työkalulla.
Lopputuloksena saatiin aikaan mekaniikalta toteutettavissa olevia rakenteita testauspenkkiin, kuten laakerointi akseleille, anturointia, kohdistuksia kriittisille komponenteille ja palkkirakenne rungolle. Aiheen laajuuden takia, mekaniikan viimeistely esimerkiksi toleranssien osalta jouduttiin rajaamaan opinnäytetyön ulkopuolelle. Simuloinnin avulla pystyttiin suunnittelemaan nykyiselle runko-rakenteelle toimiva vaimennusjärjestelmä.