Yläviiran automaattiohjauksen uusiminen

Abstract

Tässä kandidaatintyössä selvitettiin mahdollisuutta korvata nykyinen UPM Kymin paperikone 8:n yläviiran automaattiohjausjärjestelmä. Työssä käydään läpi paperikoneen toimintaa ja erityisesti viiraosan. Työ keskittyy viiraosalla olevan viiranohjauslaitteen uusimiseen. Nykyinen viiranohjauslaite on tulossa käyttöikänsä loppuun ja se on korvattava toisella viiranohjauslaitteella. Viiranohjauslaitteet eroavat toisistaan ja se luo työlle haasteen. Uusi viiranohjauslaite olisi sovitettava nykyiseen paperikoneeseen, siten että laitteen toiminnallisuus voidaan taata. Uuteen viiranohjauslaitteeseen tarvitsee tehdä muutoksia, jonka lisäksi uusia rakenteita on suunniteltava.

Kappaleiden suunnittelussa hyödynnetään tietokoneavusteista suunnitteluohjelmistoa, jonka avulla viiranohjain ja uudet kappaleet mallinnetaan. Liitoksien mitoitukset toteutetaan eurokoodi 3:n pohjalta. Kappaleissa tullaan käyttämään ruuvi- sekä hitsausliitoksia. Suunnitelluille kappaleille tehdään lujuusanalyysit käyttämällä elementtimenetelmää. Lujuusanalyysit rajataan vain kappaleiden staattiseen kestävyyteen.

Työssä esitettiin millä keinoin uusi viiranohjain saadaan sovitettua nykyiseen paperikoneen runkoon. Puuttuvat tukirakenteet pystyttiin suunnittelemaan siten, että laitteen toiminnallisuus pysyy nykyisellään. Kappaleille tehtyjen lujuusanalyysien perusteella pystyttiin myös toteamaan niiden kestävän niihin kohdistuvat staattiset kuormitukset.

In this bachelor's thesis, the possibility of replacing the current UPM Kymi paper machine 8 upper wire automatic control system was investigated. The work goes through the operation of the paper machine and especially the wire section. The work focuses on the replacement of the wire guide system on the wire section. The current wire guide is nearing the end of its service life and needs to be replaced with another wire guide. Wire guide systems are different, and this creates a challenge for this thesis. The new wire guide device should be adapted to the existing paper machine so that the functionality of the device can be guaranteed. Modifications need to be made to the new wire guide system, in addition to which new structures need to be designed.

In designing the parts computer aided-design software is utilized to model the wire guide and new pieces. The dimensions of the joints are based on Eurocode 3. Screw and welding joints will be used in the parts. Strength analyzes are performed on the designed pieces using the element method. Strength analyzes are limited only to the static strength of the pieces.

The thesis showed how the new wire guide can be fitted to the existing paper machine frame. The missing support structures could be designed so that the functionality of the device remained the same. Based on the strength analyzes performed on the parts, it was also possible to establish that they can withstand the static loads applied to them.