haku: @supervisor Tuhkuri, Jukka / yhteensä: 83
viite: 55 / 83
Tekijä:Jauhiainen, Pasi
Työn nimi:Köysinostokoneiston vaihteen mitoitus kuormitushistorian mukaisesti
Design of a gear reducer of a lifting machinery according to loading history
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2009
Sivut:119      Kieli:   fin
Koulu/Laitos/Osasto:Sovelletun mekaniikan laitos
Oppiaine:Lujuusoppi   (Kul-49)
Valvoja:Tuhkuri, Jukka
Ohjaaja:Riikonen, Ilkka
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark TKK  6259   | Arkisto
Avainsanat:gear reducer
fatigue
stress history
Wöhler curve
cumulative damage
nostovaihde
väsyminen
jännityshistoria
Wöhler-käyrä
kumulatiivinen vaurio
Tiivistelmä (fin): Nostovaihteen mitoituksen ensisijainen kriteeri on väsyminen, ja tässä työssä tarkasteltiin vaihteen mitoitusta vaihteen hammaspyörien, akselien ja laakerien väsymisen perusteella.

Työn tavoitteena oli luoda menetelmät, joiden avulla nosturin käyttö- ja kuormitustietojen perusteella voidaan mahdollisimman tarkasti määrittää nostovaihteen hammaspyörien ja akselien jännitysten jakautumat sekä laakerien mitoituskuorma.

Kullekin vaihteenosalle esitettiin sen jännitys- tai kuormitushistorian laskenta olettaen, että mittauksiin, simulointeihin tai standardiin perustuen tunnetaan nostokoneistoa kuormittava voima sekä jokin vaihteenosien asennon määräävä suure ajan funktiona nosturin tyypillisen työjakson aikana.
Hammaspyörille etsittiin nostokoneiston kuormitushistoriasta voimat, jotka kuormittavat nostokoneistoa tarkasteltavan hammaspyörän hammaskosketushetkillä.

Nämä kuormat luokiteltiin hammaspyörän kuormitusjakautumaksi.
Akseleissa vaikuttavat, väsymisen kannalta karakteristiset jännitysamplitudit ja keskijännitykset etsittiin kunkin jännityskomponentin jännityshistoriasta käyttäen Rainflow-laskentaa.
Jännitysamplitudit muunnettiin vastaamaan 0-keskijännitystä, jonka jälkeen ne luokiteltiin akselien jännitysjakautumaksi.
Laakereille määritettiin kuormitusspektrikerroin nosturin työjakson ajalta.

Tieto hammaspyörien kuormitusjakautumista, akselien jännitysten jakautumista ja laakerien kuormitusspektrikertoimesta yhdistettiin tietoon nosturin nostamien bruttokuormien jakautumasta, minkä avulla saatiin hammaspyörien ja akselien eri jännityskomponenttien kokonaisjakautumat sekä laakeria kuormittava ekvivalentti voima tarkasteluajanjakson aikana.
Näiden tietojen perusteella voidaan tehdä arvio kunkin komponentin eliniästä Wöhler-käyriin ja Palmgren-Minerin kumulatiivisen vaurion sääntöön pohjautuen, ja verrata sitä komponentille asetettuihin kriteereihin.

Työssä luotiin myös katsaus siihen, miten vaihteita luokitellaan FEM-nosturistandardin mukaan, sekä esiteltiin uuden EN-nosturistandardin luokitusperusteita, jotka voisivat soveltua vaihteiden luokitukseen FEM:n luokitusperusteita paremmin.

Työssä esitettyjä menetelmiä sovellettiin kahmarinosturiin, jonka käytöstä oli saatavilla mittausdataa.
Laskelmien perusteella huomattiin mm., että nosturin kuormituksessa esiintyvät pitkäkestoiset sysäykset ovat merkittäviä erityisesti vaihteen nopeasti pyörivillä hammaspyörillä ja akseleilla, koska ne ehtivät kuormitussysäyksen aikana kokea useita suuria jännityssyklejä.
Akselien leikkausjännityksiä tarkasteltaessa huomattiin, että taivutusleikkausjännitykset on syytä ottaa huomioon akselien mitoituksessa.
Lisäksi huomattiin, että akselien väsyminen leikkausjännitysten suhteen on riippuvainen lähinnä nostojen lukumäärästä.

FEM- ja EN-nosturistandardien vertailun, sekä esimerkkilaskelmien perusteella tehtiin myös johtopäätös, että vaihteiden väsymisluokituksessa tulisi siirtyä FEM-standardista EN-standardiin.
ED:2009-04-02
INSSI tietueen numero: 37264
+ lisää koriin
INSSI