Armeerauskoneen prototyypin suunnittelu
Tikka, Ari (2017)
Tikka, Ari
Oulun ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017060212140
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017060212140
Tiivistelmä
Työssä suunniteltiin uudenlaisen armeerauskoneen prototyyppi, mallinnettiin sen osat ja tehtiin sille lujuusanalysointi. Työhön kuului pelkästään koneen mekaniikkasuunnittelu, joten pois jäivät voimansiirto ja jarrut. Työn aihe rajattiin valmiin mallin ja ratkaisuvaihtoehtojen tekemiseen sekä lujuustarkasteluihin käsin ja FEM-analyysein.
Teoriaosuuden ensimmäinen luku esittelee yrityksen ja sen toimialan. Sen jälkeen kerrotaan optisista kaapeleista, niiden rakenteesta, siirto-ominaisuuksista, kaapelien käsittelystä ja kuidusta. Varsinaisen teoriaosuuden viimeinen luku käsittelee suunnittelun pohjalla olleita valmiita koneita. Loppuosuus kertoo työn kulun alun suunnitteluvaiheesta lopullisiin lujuuslaskelmiin saakka.
Työn tuloksena saatiin mallinnettua uudenlainen armeerauskoneen prototyyppi. Se poikkeaa markkinoilla olevista armeerauskoneista muutamilla ominaisuuksilla. Uuteen malliin on mahdollista vaihtaa teräslankakela suoraan paikalleen, jolloin poistuu työvaihe, jossa lanka kelataan erikseen koneelle. Uudessa armeerauskoneessa kelojen takaisinkierto toimii painovoiman avulla erillisten moottorien sijaan. Lisäksi uusi kone on rakenteeltaan kevyempi ja pienempi kuin markkinoilta löytyvät koneet. Pyörimisnopeudeltaan uusi kone on hitaampi mutta se täyttää yrityksen tarpeen.
Opinnäytetyössä suunnittelua suoritettiin itsenäisesti sekä ohjausryhmän kanssa palavereissa. Koneen mallintaminen tapahtui Autodesk Inventor 2017 -ohjelmalla. Lopussa FEM-analyysi suoritettiin Inventorista löytyvällä simulointityökalulla. Työssä tehtyä mallia sekä lujuuslaskelmia voidaan hyödyntää tulevaisuudessa prototyypin jatkokehityksessä ja työkuvien laadinnassa. Lisäksi työ antaa yritykselle mahdollisuuden arvioida investoinnin hyötyjä ja kannattavuutta.
Teoriaosuuden ensimmäinen luku esittelee yrityksen ja sen toimialan. Sen jälkeen kerrotaan optisista kaapeleista, niiden rakenteesta, siirto-ominaisuuksista, kaapelien käsittelystä ja kuidusta. Varsinaisen teoriaosuuden viimeinen luku käsittelee suunnittelun pohjalla olleita valmiita koneita. Loppuosuus kertoo työn kulun alun suunnitteluvaiheesta lopullisiin lujuuslaskelmiin saakka.
Työn tuloksena saatiin mallinnettua uudenlainen armeerauskoneen prototyyppi. Se poikkeaa markkinoilla olevista armeerauskoneista muutamilla ominaisuuksilla. Uuteen malliin on mahdollista vaihtaa teräslankakela suoraan paikalleen, jolloin poistuu työvaihe, jossa lanka kelataan erikseen koneelle. Uudessa armeerauskoneessa kelojen takaisinkierto toimii painovoiman avulla erillisten moottorien sijaan. Lisäksi uusi kone on rakenteeltaan kevyempi ja pienempi kuin markkinoilta löytyvät koneet. Pyörimisnopeudeltaan uusi kone on hitaampi mutta se täyttää yrityksen tarpeen.
Opinnäytetyössä suunnittelua suoritettiin itsenäisesti sekä ohjausryhmän kanssa palavereissa. Koneen mallintaminen tapahtui Autodesk Inventor 2017 -ohjelmalla. Lopussa FEM-analyysi suoritettiin Inventorista löytyvällä simulointityökalulla. Työssä tehtyä mallia sekä lujuuslaskelmia voidaan hyödyntää tulevaisuudessa prototyypin jatkokehityksessä ja työkuvien laadinnassa. Lisäksi työ antaa yritykselle mahdollisuuden arvioida investoinnin hyötyjä ja kannattavuutta.