haku: @keyword modal analysis / yhteensä: 7
viite: 4 / 7
| Tekijä: | Riikonen, Heikki |
| Työn nimi: | Development of a drive-end module for a diesel generator |
| Dieselgeneraattorin käyttöpään koteloinnin kehittäminen | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2010 |
| Sivut: | 81 Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Koneenrakennustekniikan laitos |
| Oppiaine: | Koneensuunnitteluoppi (Kon-41) |
| Valvoja: | Coatanéa, Eric |
| Ohjaaja: | Saarinen, Ari |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen 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
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 4655 | Arkisto |
| Avainsanat: | diesel aggregate redesign modularization platform design mechanical vibrations modal analysis manufacturing cost estimation dieselaggregaatti tuotekehitys modularisointi alaustasuunnittelu mekaaniset värähtelyt moodianalyysi valmistuskustannusten arviointi |
| Tiivistelmä (fin): | Sähköenergia tuotetaan itsenäisesti yleisestä sähköverkosta eristetyissä ympäristöissä, kuten esimerkiksi laivoissa ja öljynporauslautoilla. Tällaisissa ympäristöissä tyypillinen järjestely sähkön tuottamiseksi on muuntaa dieselöljyyn varastoitunut kemiallinen energia sähköenergiaksi. Tämän prosessin toteuttavaa laitteistoa kutsutaan dieselaggregaatiksi, joka koostuu yhteiselle alustalle asennettavasta dieselmoottorista ja sähkögeneraattorista, jota tässä yhteydessä kutsutaan dieselgeneraattoriksi. Tämä diplomityö käsittelee generaattorin ajopään moduulin kehittämistä. Yhdessä staattorin rungon kanssa ajopään moduuli muodostaa generaattoriin kohdistuvia staattisia ja dynaamisia rasituksia kantavan rakenteen. Muut moduulilta vaadittavat keskeiset toiminnalliset ominaisuudet ovat sen läpi virtaavan, generaattoria jäähdyttävän ilman alhainen virtausvastus sekä vaadittujen eristysluokitusten mukainen rakenteen tiiviys. Ajopään moduuli on myös laajasti varioituva rakenne, jonka piirteet vaihtelevat niin laakerointi-, jäähdytys-, kuin myös asennusvaatimusten mukaisesti. Näiden ominaisuuksien menestyksekäs ja kustannustehokas soveltaminen samassa rakenteessa on havaittu haastavaksi, minkä vuoksi nykyisen generaattorituoteperheen rakenneratkaisut käsittävät jonkin verran toisistaan poikkeavia osakokonaisuuksia, vaikka ovatkin yhtenevät toiminnallisilta periaatteiltaan. Kuten useimpia suunnitteluongelmia, myös tätä kehitysprosessia voidaan pitää toiminnallisten ominaisuuksien parantamisen sekä suunnittelu- ja valmistuskustannusten laskemisen välillä tasapainottelevana optimointiprosessina. Työn tuloksena suunniteltiin uudentyyppinen hitsattu rakenne, jonka toiminnallisia ominaisuuksia ja valmistuskustannuksia verrattiin nykyiseen rakenteeseen. Rakenteen jäykkyyden arviointi perustui moodianalyysiin, kun taas rakenteen ilmankierrätyskyvyn arvioiminen perustui rakenteen ilmanvirtausvastuksen kannalta kriittisten mittojen vertailuun. Työssä arvioitiin myös suunnitellun rakenteen valmistuskustannukset nykyisen rakenteen kustannusten perusteella, minkä lisäksi tutkittiin myös mahdollisia valetun rakenteen valmistuskustannuksia. Rakenteen varioituvuuden järkevöittämiseksi generaattorituoteperheen yksittäisen runko- koon kaikki erilaiset rakennespesifikaatiot suunniteltiin silmällä pitäen niille yhteistä alustarakennetta. Tämän pohjalta rakenteen hitsauksen suunnitteluprosessista laadittiin ehdotus, jonka mukaan hitsausohjeistus jaettaisiin useaan eri osahitsausohjeeseen, joita kuitenkin käsiteltäisiin yhtenä kokonaisuutena, Tällä tavoin useilla erilaisilla rakennespesifikaatioilla voisi olla yhteisiä osahitsausohjeita. Alustasuunnittelun haasteita sekä sen soveltamisella saavutettavia mahdollisia hyötyjä on pohdittu tarkemmin suunnitteluprosessin yhteydessä. |
| Tiivistelmä (eng): | Electricity must be produced independently in systems that are isolated from a power distribution network. In these self-sustained systems, such as ships and oil platforms, a common process for electricity generation is accomplished by converting the energy stored in diesel fuel to electric energy. This process is performed by a diesel aggregate, a generator set consisting of two devices sharing the common base frame: an operating diesel engine and a generator. This thesis focuses on developing a drive-end module, a structure that, with the stator frame, constitutes the supporting construction of the generator. While the technical requirements for the drive-end module are the air conductivity, sealing capacity and the rigidity of the structure, it is also the most varying part of the generator frame: The structure must be designed according to the required bearing-, cooling- and mounting specifications. However, sufficiently adjusting all these requirements has been found to be a challenge in the current solutions. Therefore there is a demand for a technically and economically optimized structure with wide adaptability among different operating diesel engines. As an outcome of the development process, a welded structure of the drive-end module was designed and compared to the current solution from the technical and economical aspects. The technical comparison of the structures considered the rigidity and the air conductivity of the structure, while evaluating the variability of the structure with differing assembly- and mounting specifications. The comparison of the rigidity of the structure was based on a modal analysis, while the comparison of the air conductivity was based on referred dimensions of the structure. In the economical comparison, the estimations were presented considering the manufacturing costs of the structures. Besides of this, the manufacturing cost estimation also considered the economical possibilities for manufacturing a casted drive-end module. The variability of the construction for different kinds of customer needs was rationalized with the means of platform design approach. In the structure, a non-varying platform construction was designed, on which the varying structural elements could be designed. The possible benefits and challenges of the platform design approach were also considered, both in theoretical and practical level. |
| ED: | 2010-10-27 |
INSSI tietueen numero: 41229
+ lisää koriin
INSSI