Nosturin luotettavuuden varmistaminen erilaisissa ympäristöolosuhteissa

Abstract

Tämän työn tavoitteena on tarkastella ympäristöolosuhteiden vaikutuksia standardi- ja prosessinosturien komponentteihin luotettavuustekniikan keinoin. Työssä käsitellään niin mekaanisten kuin sähköisten komponenttien vikaantumista. Tarkastelu painotetaan sähkölaitteisiin ja -komponentteihin, sillä niihin liittyvät sovellukset ovat suhteellisen uusia nostureissa eikä niiden vikaantuminen ole yhtä hyvin tunnettua kuin mekaanisten osien. Luotettavuuden varmistusmenetelmät voidaan jakaa analysointimenetelmiin ja testaukseen. Näitä voidaan käyttää joko erikseen tai tukemaan toisiaan. Analysointimenetelmiä pyritään usein hyödyntämään ensin, joka mahdollistaa testauksen kohdistamisen oikeisiin tekijöihin. Tässä työssä on esitetty kolme analysointimenetelmää ja kuvattu niiden soveltuvuus erilaisiin tilanteisiin. Lisäksi olosuhdetestausstandardit ympäristöolosuhteiden määrittämiselle ja erilaisten ympäristöolosuhteiden testaukselle on listattu. Kirjallisuustutkimuksen perusteella on laadittu luotettavuuden varmistusprosessi. Lopuksi on hyödynnetty parhaiten soveltuvaa luotettavuuden analysointimenetelmää kahdelle esimerkkilaitteelle ja laadittu tämän perusteella testisuunnitelma näiden olosuhdetestaukselle. Esimerkkilaitteina on kaksi erilaista sähkölaitetta: kunnonvalvontalaite 1 ja 2. Analysointimenetelmän hyödyntämisen lähtökohtana on kartoittaa vikaantumisen kannalta olennaiset rasitustekijät laitteiden käyttöympäristössä. Tarkastelu on tehty komponenttinäkökulmasta, joka ei ota kantaa komponenttien keskinäisiin suhteisiin tai sijoitteluun piirilevyllä. Näkökulma ei kata täysin kaikkia vikaantumismahdollisuuksia, mutta mahdollistaa tulosten karkean yleistämisen vastaavista komponenteista koostuviin laitteisiin. Tulosten perusteella merkittävimmiksi rasitustekijöiksi sähkölaitteiden vikaantumisen kannalta nousivat lämpötila, kosteus, jännite ja mekaaniset rasitukset. Luotettavuuden varmistusprosessia voidaan soveltaa mille tahansa laitteelle tai komponentille. Kunnonvalvontalaitteille tehdyn luotettavuuden arvioinnin tuloksia voidaan sen sijaan soveltaa ainoastaan karkealla tasolla muille vastaaville laitteille, jotka altistuvat samoille olosuhteille. Olosuhdetestisarjat laadittiin standardoituja menetelmiä käyttäen. Lisätutkimus tulisi suunnata yhdistelmätestaukseen, jossa näyte altistetaan usealle rasitustekijälle samanaikaisesti. Tämä mahdollistaisi sekä ajallisen säästön että käyttöolosuhteita todennäköisesti paremmin kuvaavat rasitusolosuhteet. Tällaiselle yhdistelmätestaukselle ei kuitenkaan ole tällä hetkellä saatavilla standardoituja testimenetelmiä. Esimerkkien vähäisyys tekee luotettavuuden varmistamismenetelmien soveltamisen ja testaussarjojen laatimisen haasteelliseksi. Luotettavuuden varmistaminen on koko ajan yleisempää, mutta tulosten julkaisu on harvinaista, sillä mahdolliset puutteet tuotteiden luotettavuudessa halutaan pitää yritysten sisäisenä tietona.