Analysis of bale clamp frame
Paavolainen, Mikael (2021)
Diplomityö
Paavolainen, Mikael
2021
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021100549394
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021100549394
Tiivistelmä
The objective of this master’s thesis was to find out if the capacity of a bale clamp can be increased. This was done by finding out the most critical point in the structure. When the critical points were found, some improvements were done for the structure. Four different loading cases were analyzed which were provided by Auramo. The analysis of the loading cases was done using FE-analysis.
The literature review was focused on explaining the methods and equations used for the calculations. The biggest focus was on the modelling and getting the FE-model working properly. The used methods were Hot Spot-method and some Eurocode 3 equations for bolted connections. The static durability was investigated but the risk of failure through fatigue was bigger.
The results showed that the critical point in the structure is the cylinder bracket. The fatigue failure would occur by the cylinder bracket weld toe. The improvements for the structure were adding material by the cylinder bracket and adding a stiffener plate to reduce the stresses by the bracket. The stresses by the bracket were mostly caused by bending. Adding the stiffener reduced the stresses a lot and made the structure more durable and the risk for fatigue failure smaller. Dessa diplomarbetets objektiv var att ta reda på om man kan öka balpressens kapacitet. Dessa var gjord genom att ta reda på var är det mest kritiska stället i strukturen. När det kritiska stället hittades gjordes några förändringar för strukturen. Fyra olika belastningsfall analyserades som Auramo gav. Analysen gjordes med hjälp av FE-analys.
Litteraturgranskningen fokuserades på att förklara metoderna och ekvationerna som användes i räkningarna. Största fokusen var i modelleringen och att få FE-analysen att funka rätt. Metoderna som användes var Hot Spot och några Eurocode 3 ekvationer. Statiska kapaciteten analyserade men den större risken var i utnötningen av strukturen.
Resultaten visade att det kritiska stället var vid cylinder hållaren. Utnötningen skulle hända vid svets tån av cylinder hållaren. Förändringarna som gjordes för strukturen var att man lade till material vid cylinderhållarna och svetsa där ett styvnings plåt. Spänningarna vid cylinderhållarna orsakades mest av böjning. Med svetsningen av styvningsplåtarna förminskade spänningarna mycket och risken för utmatning blev mindre.
The literature review was focused on explaining the methods and equations used for the calculations. The biggest focus was on the modelling and getting the FE-model working properly. The used methods were Hot Spot-method and some Eurocode 3 equations for bolted connections. The static durability was investigated but the risk of failure through fatigue was bigger.
The results showed that the critical point in the structure is the cylinder bracket. The fatigue failure would occur by the cylinder bracket weld toe. The improvements for the structure were adding material by the cylinder bracket and adding a stiffener plate to reduce the stresses by the bracket. The stresses by the bracket were mostly caused by bending. Adding the stiffener reduced the stresses a lot and made the structure more durable and the risk for fatigue failure smaller.
Litteraturgranskningen fokuserades på att förklara metoderna och ekvationerna som användes i räkningarna. Största fokusen var i modelleringen och att få FE-analysen att funka rätt. Metoderna som användes var Hot Spot och några Eurocode 3 ekvationer. Statiska kapaciteten analyserade men den större risken var i utnötningen av strukturen.
Resultaten visade att det kritiska stället var vid cylinder hållaren. Utnötningen skulle hända vid svets tån av cylinder hållaren. Förändringarna som gjordes för strukturen var att man lade till material vid cylinderhållarna och svetsa där ett styvnings plåt. Spänningarna vid cylinderhållarna orsakades mest av böjning. Med svetsningen av styvningsplåtarna förminskade spänningarna mycket och risken för utmatning blev mindre.