Momenttivääntimien kalibrointipenkin suunnittelu

Abstract

Valmet Technologies Oy:n Rautpohjan tehtaalla toimivassa kalibrointilaboratorioissa momenttivääntimien kalibrointiin liittyi mittausepävarmuuksia ja työergonomian huolia, jotka johtuivat käytössä olevasta kalibrointipenkistä. Mittausepävarmuus johti momenttivääntimien lähettämiseen ulkopuolelle kalibrointiin, mikä aiheutti lisäkustannuksia, hidasti kalibrointia ja heikensi yrityksen omavaraisuutta. Tehtävänä oli suunnitella uusi kalibrointipenkki, jossa voi kalibroida sähköiset, pneumaattiset ja hydrauliset momenttivääntimet sekä suuret momenttiavaimet mahdollisimman mittatarkasti paremmalla työergonomialla.

Toteutustapa perustui tuotekehitysprosessiin, jossa hyödynnettiin tehtävän selkeyttämistä, konseptisuunnittelua, toteutussuunnittelua ja yksityiskohtaista suunnittelua. Nykyistä kalibrointipenkkiä ja sen ongelmakohtia tutkittiin, vertailtiin markkinoilla olevia ratkaisuja ja haastateltiin alan asiantuntijoita. Suunnittelutyön tuloksena laadittiin 3D-mallit, lujuuslaskennat, komponenttivalinnat, kustannusarvio, työpiirustukset sekä kalibrointipenkin käyttöohjeet ja testaussuunnitelma.

Tulokseksi kehitettiin modulaarinen ja säädettävä kalibrointipenkki, joka hyödyntää toimeksiantajan kalibrointilaboratoriossa olemassa olevia momenttiantureita ja näyttölaitetta. Kalibrointipenkissä voidaan kalibroida sähköiset, pneumaattiset ja hydrauliset momenttivääntimet sekä suuret momenttiavaimet. Kalibrointipenkin vastavoimatuen toteutus mahdollistaa useiden eri vastavoimavarsien käytön. Rakenne parantaa työergonomiaa sähköisten ja pneumaattisten momenttiväänninten sekä momenttiavainten kalibroinnissa. Liitossimulaattoreiden toiminnan ja momenttianturin tuennan arvioitiin vähentävän mittausepävarmuutta verrattuna nykyiseen kalibrointipenkkiin.

Johtopäätöksenä todettiin, että suunniteltu kalibrointipenkki vastasi suurimpaan osaan toimeksiantajan vaatimuksista. Kalibrointipenkin valmistus, käytännön testaus ja mittausepävarmuuden lopullinen arviointi jäivät jatkotoimenpiteiksi.