Moodianalyysilaitteiston kartoitus ja käyttöönotto tuulivoimageneraattoreita valmistavassa yrityksessä
Suuronen, Anssi (2011)
Suuronen, Anssi
Saimaan ammattikorkeakoulu
2011
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201105117291
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201105117291
Tiivistelmä
Opinnäytetyön aihe on moodianalyysiin eli mekaanisten värähtelyominaisuuksien mittaamiseen tarvittavan laitteiston selvittäminen ja käyttöönotto. Työn tavoitteena oli selvittää ja hankkia tarvittavat mittalaitteet, joilla kohdeyritys, The Switch, pystyy jatkossa suorittamaan perinteisiä moodianalyysejä. Opinnäytetyön case-osuudessa suoritettiin esimerkkimittaus, jonka perusteella tuli laatia mittausohje kokeellisen moodianalyysin suorittamisesta.
Tutkimusmenetelminä opinnäytetyössä käytettiin tiedon tutkimista eri lähteistä, lähinnä ulkomaalaisesta kirjallisuudesta ja eri värähtelymittalaitevalmistajien kotisivuilta.
The Switch on vuonna 2006 perustettu teknologiayritys, joka toimittaa megawattiluokan kestomagneettigeneraattoreita tuulivoima käyttöön sekä tehonmuokkaimia uusiutuviin energiaratkaisuihin. Lisäksi The Switch valmistaa polttokennojen tehoelektroniikkajärjestelmiä sekä suurnopeuskoneita, mutta pääasiallinen liiketoimintavolyymi saadaan tuulivoimasovelluksista.
Työ aloitettiin selvittämällä moodianalyysiin ja mekaanisiin värähtelyihin liittyvää teoriatietoa ja periaatteita. Lisäksi kartoitettiin The Switchillä olevia mittalaitteita sekä niiden soveltuvuutta kokeelliseen moodianalyysiin. Seuraavaksi selvitettiin hankittavat mittalaitteet. Niistä tehtiin tarjouspyynnöt sekä hankintapäätökset yrityksen toimesta. Mittausohjelmiston toimituksessa ilmenneen viivästyksen vuoksi case-osuuden mittaukset suoritettiin Lappeenrannan teknillisen yliopiston moodianalyysilaitteistolla yhteistyössä tutkija Janne Heikkisen kanssa. Mittauksista saatujen kokemusten perusteella kirjoitettiin mittausohje.
Työn lopputuloksena saatiin The Switchille hankittua tarvittavat mittalaitteistot, joilla he pystyvät suorittamaan kokeellisia moodianalyysejä omalla tehtaallaan. Esimerkkimittauksissa saatuja tuloksia käytettiin hyväksi myös Eero Schermanin opinnäytetyössä ”Koneteknisen laskennan menetelmät ja ohjeistus standardinopeustuulivoimalageneraattorin analysointiin”. Kyseisessä opinnäytetyössä mittaustuloksiani verrattiin Schermanin suorittamiin FEM-menetelmällä saatuihin laskentatuloksiin sekä verifioitiin simulointimallia mittaustulosteni perusteella.
Tutkimusmenetelminä opinnäytetyössä käytettiin tiedon tutkimista eri lähteistä, lähinnä ulkomaalaisesta kirjallisuudesta ja eri värähtelymittalaitevalmistajien kotisivuilta.
The Switch on vuonna 2006 perustettu teknologiayritys, joka toimittaa megawattiluokan kestomagneettigeneraattoreita tuulivoima käyttöön sekä tehonmuokkaimia uusiutuviin energiaratkaisuihin. Lisäksi The Switch valmistaa polttokennojen tehoelektroniikkajärjestelmiä sekä suurnopeuskoneita, mutta pääasiallinen liiketoimintavolyymi saadaan tuulivoimasovelluksista.
Työ aloitettiin selvittämällä moodianalyysiin ja mekaanisiin värähtelyihin liittyvää teoriatietoa ja periaatteita. Lisäksi kartoitettiin The Switchillä olevia mittalaitteita sekä niiden soveltuvuutta kokeelliseen moodianalyysiin. Seuraavaksi selvitettiin hankittavat mittalaitteet. Niistä tehtiin tarjouspyynnöt sekä hankintapäätökset yrityksen toimesta. Mittausohjelmiston toimituksessa ilmenneen viivästyksen vuoksi case-osuuden mittaukset suoritettiin Lappeenrannan teknillisen yliopiston moodianalyysilaitteistolla yhteistyössä tutkija Janne Heikkisen kanssa. Mittauksista saatujen kokemusten perusteella kirjoitettiin mittausohje.
Työn lopputuloksena saatiin The Switchille hankittua tarvittavat mittalaitteistot, joilla he pystyvät suorittamaan kokeellisia moodianalyysejä omalla tehtaallaan. Esimerkkimittauksissa saatuja tuloksia käytettiin hyväksi myös Eero Schermanin opinnäytetyössä ”Koneteknisen laskennan menetelmät ja ohjeistus standardinopeustuulivoimalageneraattorin analysointiin”. Kyseisessä opinnäytetyössä mittaustuloksiani verrattiin Schermanin suorittamiin FEM-menetelmällä saatuihin laskentatuloksiin sekä verifioitiin simulointimallia mittaustulosteni perusteella.