H-palan keventäminen CH7- puomiin
Hursti, Uula (2020)
Hursti, Uula
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020110922466
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020110922466
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä suunnitellaan John Deere Forestry Oy:lle tilauksesta H-pala harvesterin CH7-puomiin. H-pala yhdistää pääpuomin taittopuomiin ja tukee siten koko puomin rakennetta. Työnantajan puolesta työntekoon annettiin ainoastaan kolme selkeää linjausta. Kappaleen tuli olla nykyistä kevyempi, sekä valmistusmenetelmän toivottiin olevan muu kuin valaminen. Tämän lisäksi kappaleen kokoonpanon piti olla mahdollista ilman hitsaamista.
H-palan kevennys ratkaistiin topologian optimoinnilla, jolloin alkuperäisestä kappaleesta poistetaan tietokoneavusteisesti lujuuslaskentaohjelmalla mahdollisimman paljon ylimääräistä materiaalia. Jotta lopputuloksesta saatiin mahdollisimman kevyt, valittiin käytettäväksi materiaaliksi normaalia lujempi ultraluja rakenneteräs. Työssä käytettiin lujuuslaskennassa Altair Inspire -ohjelmaa, joka on suunniteltu erityisesti topologian optimointiin.
Tuloksista selvisi, että H-palan keventäminen on mahdollista. Topologian optimoinnin jälkeen optimoitujen alueiden massasta oli jäljellä noin 40 prosenttia alkuperäiseen verrattuna, mutta muoto oli liian orgaaninen valmistettavaksi muutoin kuin 3D-tulostamalla. Tämän takia kappale mallinnettiin uudestaan käyttäen ohjeena lujuuslaskentaohjelman laskemaa muotoa. Lopullisen kappaleen massa oli alkuperäiseen verrattuna huomattavasti alhaisempi.
H-palan kevennys ratkaistiin topologian optimoinnilla, jolloin alkuperäisestä kappaleesta poistetaan tietokoneavusteisesti lujuuslaskentaohjelmalla mahdollisimman paljon ylimääräistä materiaalia. Jotta lopputuloksesta saatiin mahdollisimman kevyt, valittiin käytettäväksi materiaaliksi normaalia lujempi ultraluja rakenneteräs. Työssä käytettiin lujuuslaskennassa Altair Inspire -ohjelmaa, joka on suunniteltu erityisesti topologian optimointiin.
Tuloksista selvisi, että H-palan keventäminen on mahdollista. Topologian optimoinnin jälkeen optimoitujen alueiden massasta oli jäljellä noin 40 prosenttia alkuperäiseen verrattuna, mutta muoto oli liian orgaaninen valmistettavaksi muutoin kuin 3D-tulostamalla. Tämän takia kappale mallinnettiin uudestaan käyttäen ohjeena lujuuslaskentaohjelman laskemaa muotoa. Lopullisen kappaleen massa oli alkuperäiseen verrattuna huomattavasti alhaisempi.