Avausnousunporauslaitteen porausyksiköiden vaihdettavuuden suunnittelu
Seppälä, Aleksi (2020)
2020
Automaatiotekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Automation Engineering
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2020-11-24
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202010287639
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202010287639
Tiivistelmä
Tämä diplomityön tavoitteena oli avausnousunporauslaitteen porausyksiköiden vaihdettavuuden kehittäminen. Vaikka työn lähtökohtana olevan koneen suunnittelussa on huomioitu joitakin vaihdettavuuden kannalta oleellisia tekijöitä, eivät aiemmat ratkaisut riittäneet täyttämään tälle työlle asetettuja vaatimuksia.
Projektin hallinnan helpottamiseksi perehdyttiin tuotekehityksen prosessimallin valintaan ja systemaattisen suunnittelun malliin. Laitteen käyttötavan ymmärrystä vahvistettiin tutkimalla avausnousunporausmenetelmiä ja markkinoilla olevia porauslaitteita. Tätä osuutta voidaan käyttää myös uusien työntekijöiden perehdytykseen. Merkittävimmäksi haasteeksi osoittautui vaatimus ilman nosturia suoritettavasta porausyksikön vaihdosta. Projektin vaikutus ulottuu useisiin avausnousunporauslaitteen osiin niin mekaniikan, hydrauliikan, sähköjärjestelmän kuin ohjelmistonkin kohdalla. Laajuuden vuoksi tässä työssä keskityttiin mekaniikan ja hydrauliikan suunnitteluun.
Nosturin puute korvattiin hyödyntämällä koneen omia hydraulisia toimintoja, mikä aiempaan menetelmään verrattuna vaikeutti porausmoduulin kohdistamista kiinnitysrajapintaan. Tämän seurauksena porausmoduulille jouduttiin suunnittelemaan uusi säilytysteline, jonka mekaaninen ohjain helpottaa koneen asemointia telineeseen nähden. Myös kamera- ja kauko-ohjausmuutoksiin varauduttiin. Vaatimusten kiristymisestä huolimatta vaihtoaikaa pystyttiin lyhentämään merkittävästi koneeseen lisätyn pikaliitinrajapinnan ja paremman mekaanisen rajapinnan ansiosta.
Projektin hallinnan helpottamiseksi perehdyttiin tuotekehityksen prosessimallin valintaan ja systemaattisen suunnittelun malliin. Laitteen käyttötavan ymmärrystä vahvistettiin tutkimalla avausnousunporausmenetelmiä ja markkinoilla olevia porauslaitteita. Tätä osuutta voidaan käyttää myös uusien työntekijöiden perehdytykseen. Merkittävimmäksi haasteeksi osoittautui vaatimus ilman nosturia suoritettavasta porausyksikön vaihdosta. Projektin vaikutus ulottuu useisiin avausnousunporauslaitteen osiin niin mekaniikan, hydrauliikan, sähköjärjestelmän kuin ohjelmistonkin kohdalla. Laajuuden vuoksi tässä työssä keskityttiin mekaniikan ja hydrauliikan suunnitteluun.
Nosturin puute korvattiin hyödyntämällä koneen omia hydraulisia toimintoja, mikä aiempaan menetelmään verrattuna vaikeutti porausmoduulin kohdistamista kiinnitysrajapintaan. Tämän seurauksena porausmoduulille jouduttiin suunnittelemaan uusi säilytysteline, jonka mekaaninen ohjain helpottaa koneen asemointia telineeseen nähden. Myös kamera- ja kauko-ohjausmuutoksiin varauduttiin. Vaatimusten kiristymisestä huolimatta vaihtoaikaa pystyttiin lyhentämään merkittävästi koneeseen lisätyn pikaliitinrajapinnan ja paremman mekaanisen rajapinnan ansiosta.