Taitettava kolakuljetin
Huhtala, Erkki (2017)
Huhtala, Erkki
Oulun ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201705046335
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201705046335
Tiivistelmä
Työn tavoitteena oli taivutettavan kolakuljettimen suunnittelu ja prototyypin valmistus. Asiakkailla on ollut pitkään tarve saada nostettua koneella prosessoitu eläinrehu korkeammalle siiloihin säilöttäväksi kuin tieliikenteessä käytettävällä laitteistolla on ollut mahdollista. Kuljettimen kokonaiskorkeus on tähän asti ollut esteenä kuljettimen jatkamiselle.
Opinnäytetyön alkuvaiheessa ideoitiin useita toteutusmahdollisuuksia laitteistolle. Ideoidut valmistusvaihtoehdot pisteytettiin ja eniten pisteitä saanut vaihtoehto suunniteltiin ja rakennettiin. Pisteytykseen vaikuttivat monet tekijät, kuten uutuuden viehätys. Nykypäivän trendi on toimialasta riippumatta käytön yksinkertaisuus, ja käyttäjän näkökulmasta katsottuna laitteisto tulee saattaa käyttökuntoon ilman suuria toimenpiteitä.
Toteutukseen valitun mallin suunnittelu aloitettiin punnitsemalla nykyisen kuljettimen komponenttien massat. Massojen perusteella kartoitettiin laitteistoon kohdistuvat voimat lujuuslaskelmien avulla. Laskelmat kohdistettiin laitteiston kriittisimpiin komponentteihin ja niiden perusteella valittiin valmistusmateriaalit sekä niiden vahvuudet.
Laskelmien perusteella kuljettimesta muodostettiin 3D malli, Solidworks suunnitteluohjelman avulla. Mallinnuksessa saatiin kokonaiskuva hahmotettua tuotteesta sekä pystyttiin tarkastelemaan komponenttien keskinäistä sopivuutta. Mallinnuksen jälkeen laitteistosta laadittiin valmistuspiirustukset. Laitteistolle suunniteltiin myös alustava hydrauliikkakaavio erillisenä järjestelmänä, sillä laitetta tullaan käyttämään monissa tehtaan valmistamissa konemalleissa.
Prototyyppi rakennettiin kesän 2016 lopulla, jolloin laitetta voitiin kokeilla myös käytännössä. Koekäytön myötä päästiin toteamaan ketjun käyttäytyminen kolakuljettimen taittovaiheessa, mitä ei mallinnuksessa järkevin menetelmin pystytty toteuttamaan. Kuljettimen toimivuus osoittautui lupaavaksi, joskin muutamia korjauksia tullaan tekemään ennen sarjatuotannon aloittamista. Laskelmien mukaiset linjalaakerit korvataan liukumuoveilla, sillä koneessa käytettävät kemikaalit voivat syövyttää laakerit käyttökelvottomiksi jo hyvin lyhyen käyttöajan jälkeen.
Opinnäytetyön alkuvaiheessa ideoitiin useita toteutusmahdollisuuksia laitteistolle. Ideoidut valmistusvaihtoehdot pisteytettiin ja eniten pisteitä saanut vaihtoehto suunniteltiin ja rakennettiin. Pisteytykseen vaikuttivat monet tekijät, kuten uutuuden viehätys. Nykypäivän trendi on toimialasta riippumatta käytön yksinkertaisuus, ja käyttäjän näkökulmasta katsottuna laitteisto tulee saattaa käyttökuntoon ilman suuria toimenpiteitä.
Toteutukseen valitun mallin suunnittelu aloitettiin punnitsemalla nykyisen kuljettimen komponenttien massat. Massojen perusteella kartoitettiin laitteistoon kohdistuvat voimat lujuuslaskelmien avulla. Laskelmat kohdistettiin laitteiston kriittisimpiin komponentteihin ja niiden perusteella valittiin valmistusmateriaalit sekä niiden vahvuudet.
Laskelmien perusteella kuljettimesta muodostettiin 3D malli, Solidworks suunnitteluohjelman avulla. Mallinnuksessa saatiin kokonaiskuva hahmotettua tuotteesta sekä pystyttiin tarkastelemaan komponenttien keskinäistä sopivuutta. Mallinnuksen jälkeen laitteistosta laadittiin valmistuspiirustukset. Laitteistolle suunniteltiin myös alustava hydrauliikkakaavio erillisenä järjestelmänä, sillä laitetta tullaan käyttämään monissa tehtaan valmistamissa konemalleissa.
Prototyyppi rakennettiin kesän 2016 lopulla, jolloin laitetta voitiin kokeilla myös käytännössä. Koekäytön myötä päästiin toteamaan ketjun käyttäytyminen kolakuljettimen taittovaiheessa, mitä ei mallinnuksessa järkevin menetelmin pystytty toteuttamaan. Kuljettimen toimivuus osoittautui lupaavaksi, joskin muutamia korjauksia tullaan tekemään ennen sarjatuotannon aloittamista. Laskelmien mukaiset linjalaakerit korvataan liukumuoveilla, sillä koneessa käytettävät kemikaalit voivat syövyttää laakerit käyttökelvottomiksi jo hyvin lyhyen käyttöajan jälkeen.