Hydraulisten kallioporakoneiden testilaitteiston suunnittelu
Mäkilouko, Aleksi (2022)
2022
Konetekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Mechanical 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
2022-04-22
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202204203332
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202204203332
Tiivistelmä
Tuotetestaus on oleellinen osa kaiken valmistavan teollisuuden laatujärjestelmää. Testauksella pyritään keräämään tietoa tuotteen suorituskyvystä, kulutuksesta, kestosta ja ylipäätään laadullisista tekijöistä. Lisäksi laitteen toimintaa simuloiva testaus ennaltaehkäisee viallisten tuotteiden toimittamista asiakkaalle. Työssä suunnitellaan testilaitteisto, jota sovelletaan hydraulisten kallioporakoneiden tuotantoon. Työn tarkempi tavoite on suunnitella laitteisto, joka kykenee mittaamaan porakoneen seuraavia kokonaisuuksia: iskuenergia, iskutaajuus, vääntömomentti, kulmanopeus, porakoneen lämpötila, moottorin ja iskujärjestelmän tulo- että lähtöpuolen tilavuusvirrat sekä niiden paineet.
Työ jakaantuu ensisijaisesti kolmeen osaan. Hydraulisen kallioporakoneen käyttötarkoitus ja toimintaperiaate, mittaustekninen osio ja viimeiseksi laitteiston suunnittelu. Porakoneen toimintaperiaateosiossa tarkastellaan, miten hydrauliikka saa aikaan porakoneen toiminnot sekä miten hydrauliset muuttujat vaikuttavat toimintoihin. Mittaustekninen osio käsittelee mittausteknologioita määritettyjen suureiden mittaamiseen sekä miten teknologiat sopivat laitteiston ympäristöön. Suunnitteluosio kattaa itse laitteiston suunnittelun. Eli minkälainen rakenne mahdollistaa jokaisen porakonetuotteen testauksen määritettyjen suureiden mittaamiseen. Mittausteknisessä osiossa sovelletaan ensisijaisesti kirjallisuuskatsausta, jossa selvitetään mitä eri mittausteknologioita käytetään missäkin tilanteissa.
Suunnittelun tuloksena syntynyt laitteisto on osittain konseptitasolla ja osittain läpikohtaisesti suunniteltu. Laitteisto koostuu joustavasta rakenteesta, joka mahdollistaa jokaisen porakoneen soveltuvuuden testaukseen. Lisäksi mitattaville suureille määriteltiin soveltuvat teknologiat ja/tai -tuotteet sekä näiden paikka rakenteessa. Suunnittelussa luotiin myös ratkaisuja, jotka mahdollistavat vain oikeassa porauksessa esiintyvien ilmiöiden mittauksen.
Tuloksiin pohjautuvat johtopäätökset ohjaavat suuntaa kohti laitteiston mitoittamista, valmistamista ja testausta. Jatkotoimenpiteenä testilaitteiston testaus on hyvin tärkeä osa sen tuotekehitysprosessia, jonka avulla monet kysymykset mittausteknologioiden soveltuvuudesta selviää.
Työ jakaantuu ensisijaisesti kolmeen osaan. Hydraulisen kallioporakoneen käyttötarkoitus ja toimintaperiaate, mittaustekninen osio ja viimeiseksi laitteiston suunnittelu. Porakoneen toimintaperiaateosiossa tarkastellaan, miten hydrauliikka saa aikaan porakoneen toiminnot sekä miten hydrauliset muuttujat vaikuttavat toimintoihin. Mittaustekninen osio käsittelee mittausteknologioita määritettyjen suureiden mittaamiseen sekä miten teknologiat sopivat laitteiston ympäristöön. Suunnitteluosio kattaa itse laitteiston suunnittelun. Eli minkälainen rakenne mahdollistaa jokaisen porakonetuotteen testauksen määritettyjen suureiden mittaamiseen. Mittausteknisessä osiossa sovelletaan ensisijaisesti kirjallisuuskatsausta, jossa selvitetään mitä eri mittausteknologioita käytetään missäkin tilanteissa.
Suunnittelun tuloksena syntynyt laitteisto on osittain konseptitasolla ja osittain läpikohtaisesti suunniteltu. Laitteisto koostuu joustavasta rakenteesta, joka mahdollistaa jokaisen porakoneen soveltuvuuden testaukseen. Lisäksi mitattaville suureille määriteltiin soveltuvat teknologiat ja/tai -tuotteet sekä näiden paikka rakenteessa. Suunnittelussa luotiin myös ratkaisuja, jotka mahdollistavat vain oikeassa porauksessa esiintyvien ilmiöiden mittauksen.
Tuloksiin pohjautuvat johtopäätökset ohjaavat suuntaa kohti laitteiston mitoittamista, valmistamista ja testausta. Jatkotoimenpiteenä testilaitteiston testaus on hyvin tärkeä osa sen tuotekehitysprosessia, jonka avulla monet kysymykset mittausteknologioiden soveltuvuudesta selviää.