Haku

Käytön aikana säädettävä epäkeskoväsytyskone

QR-koodi

Käytön aikana säädettävä epäkeskoväsytyskone

Työn tilaaja oli Oulun yliopiston alueyksikkö Oulun Eteläisen instituutti, joka on mukana erilaisissa tekniikan alan projekteissa ja tutkimushankkeissa. Työn tavoitteena oli suunnitella aineenkoetukseen sopiva epäkeskoon perustuva taivutusväsytyskone, jonka epäkeskeisyyttä pystyttäisiin säätämään koneen käytön aikana. Yliopistolla on ennestään kaksi taivutusväsytykonetta, joissa epäkeskeisyyden säätö tapahtuu koneen ollessa pysäytettynä. Käytönaikaisella säädöllä saataisiin kokeeseen tarkkuutta ja monipuolisuutta voimatakaisinkytkennän ansiosta.

Työssä taivutusväsytyskokeella tarkoitetaan tuetun kappaleen edestakaista taivutusväsytyskoetta, jossa koepalaan ei kohdistu muita rasituksia kuin taivutusväsytys. Epäkeskon säätöratkaisua tarkasteltiin tilaajan alustavien ideoiden pohjalta. Kolme vaihtoehtoa säädön toteuttamiseksi olivat kiilaratkaisu, hammashihnaratkaisu sekä sisäkkäisten toisiinsa nähden epäkeskeisten akseleiden avulla toteutettu ratkaisu.

Vaihtoehdoista valittiin kiilaratkaisu tarkempaan käsittelyyn yksinkertaisuutensa ja toimivaksi havaitun 3D-luonnoksen perusteella. Lopputuloksena säätömekanismi mallinnettiin mekaanisesti toimivaksi kokoonpanoksi Solidworks-3D-mallinnusohjelmalla. Ratkaisussa on kaksi sisäkkäistä akselia, joista sisempää liikutetaan servomoottorin ja liikeruuvin avulla akselien pituussuunnassa. Siirtymä liikuttaa kulmassa olevan kiilan välityksellä akseleiden kanssa kohtisuoraa kelkkaa. Näin voidaan siirtää kelkkaan kiinnitetyn kammen epäkeskeistä sijaintia akselien keskilinjaan nähden. Säätöratkaisuun laskettiin alustavia mitoituksia koneenrakennusta varten. Tuloksena saatiin akselin halkaisija väsytyskokeen vaatiman voiman perusteella, kiilan mitat, kiilauran asennuskulma sekä vaadittavat kelkan, kiilan ja sisemmän akselin väliset siirtymät toisiinsa nähden.

Tallennettuna: