Aaltovoimaprotolaitteen kehittäminen
Lehtimäki, Janne (2017)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201705158117
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201705158117
Tiivistelmä
Työn tavoitteena oli kehittää aaltovoimalaitteen prototyyppiä. Tarkoituksena oli saattaa laite käyttökelpoiseksi ja turvalliseksi, sillä laitetta ei aikaisemmin pystytty käyttämään. Laite on Tampereen ammattikorkeakoululla, ja se on testiympäristö, jossa jäljitellään aaltojen pystysuuntaista liikettä hissilaitteistolla. Laitteistossa aallon mukana liikkuvaa poijua on simuloitu kelkalla, joka on kiinnitetty vaijerilla servomoottorille. Kelkka sisältää vaihteiston ja generaattorin, jolla otetaan talteen tuotettu energia. Ongelmana laitteessa oli mahdolliset sähkökatkokset, jotka voivat aiheuttaa kelkan putoamisen ja hajoamisen.
Tässä opinnäytetyössä on kehitetty ratkaisu tähän ongelmaan suunnittelemalla laitteistolle turvalukitus sekä kehittämällä kelkkarakennetta. Lukitusjärjestelmä ei saanut häiritä laitteen normaalia toimintaa, mutta sen piti luotettavasti pysäyttää kelkan liike häiriötilanteissa. Opinnäytetyössä on myös suunniteltu aallon liikettä simuloiva kelkka uudelleen.
Aaltovoima on uusiutuvan energian sovellus, joka on toistaiseksi jäänyt vähäiselle huomiolle. Aaltovoiman ideana on ottaa talteen merellä ja vesistöissä syntyneiden aaltojen energiaa ja tähän on kehitetty erilaisia sovelluksia, jotka eroavat tavassa, jolla energia otetaan talteen. Menetelmän ongelmana on meren asettamat vaatimukset laitteistolle ja materiaaleille. Ongelmana on myös pitkien siirtomatkojen aikana tapahtuvat sähköhäviöt, ja tästä johtuen monet sovellukset on suunniteltu toimimaan rannikolla.
Työssä päädyttiin mahdollisimman kustannustehokkaaseen ratkaisuun turvalukituksen kannalta. Kannatinkaapelin rinnalle lisättäisiin turvakaapeli, joka olisi samalla akselilla kannatinkaapelin kanssa. Turvakaapelille laitettaisiin jousitoiminen magneettijarru, ja jarru olisi normaalikäytössä auki. Sähkökatkoksen sattuessa jarrua auki pitävä sähkömagneetti neutraloituu, jolloin jouset aktivoivat jarrutuksen ja kelkka saadaan laskettua hallitusti alas. Kelkalle suunniteltiin kannatinteline ja telineelle tehtiin lujuuslaskentaa kestävyyden selvittämiseksi.
Tässä opinnäytetyössä on kehitetty ratkaisu tähän ongelmaan suunnittelemalla laitteistolle turvalukitus sekä kehittämällä kelkkarakennetta. Lukitusjärjestelmä ei saanut häiritä laitteen normaalia toimintaa, mutta sen piti luotettavasti pysäyttää kelkan liike häiriötilanteissa. Opinnäytetyössä on myös suunniteltu aallon liikettä simuloiva kelkka uudelleen.
Aaltovoima on uusiutuvan energian sovellus, joka on toistaiseksi jäänyt vähäiselle huomiolle. Aaltovoiman ideana on ottaa talteen merellä ja vesistöissä syntyneiden aaltojen energiaa ja tähän on kehitetty erilaisia sovelluksia, jotka eroavat tavassa, jolla energia otetaan talteen. Menetelmän ongelmana on meren asettamat vaatimukset laitteistolle ja materiaaleille. Ongelmana on myös pitkien siirtomatkojen aikana tapahtuvat sähköhäviöt, ja tästä johtuen monet sovellukset on suunniteltu toimimaan rannikolla.
Työssä päädyttiin mahdollisimman kustannustehokkaaseen ratkaisuun turvalukituksen kannalta. Kannatinkaapelin rinnalle lisättäisiin turvakaapeli, joka olisi samalla akselilla kannatinkaapelin kanssa. Turvakaapelille laitettaisiin jousitoiminen magneettijarru, ja jarru olisi normaalikäytössä auki. Sähkökatkoksen sattuessa jarrua auki pitävä sähkömagneetti neutraloituu, jolloin jouset aktivoivat jarrutuksen ja kelkka saadaan laskettua hallitusti alas. Kelkalle suunniteltiin kannatinteline ja telineelle tehtiin lujuuslaskentaa kestävyyden selvittämiseksi.