Testipenkin suunnittelu tiivistyspoksien paineenkeston mittaukseen
Mikkonen, Toni (2022)
Kandidaatintyö
Mikkonen, Toni
2022
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022042731029
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022042731029
Tiivistelmä
Tässä kandidaatintyössä suunnitellaan testipenkki Laitex Oy:n käyttämien tiivistyspoksien paineenkeston mittaukseen ja varmistetaan testipenkin toimivuus esimerkkikoeajoilla. Tiivistyspokseja käytetään akselin tiivistämiseen esimerkiksi kuljettimissa, jossa akseli tuodaan prosessitilan läpi ulkopuolelle laakeroitavaksi. Laitex Oy käyttää kuljettimissaan oman malliston mukaisia tiivistyspokseja, joiden paineenkestoa ei ole aikaisemmin tieteellisesti tutkittu ja toistaiseksi heidän koelaitteistostaan puuttuu tarkoitukseen sopiva testauslaitteisto.
Tämän kandidaatintyön tavoitteena on suunnitella testipenkki, jossa on mahdollista tutkia kaikkien Laitexin käyttämien tiivistyspoksimallien paineenkesto. Testipenkillä pitää pystyä tutkimaan tiivistyspoksien paineenkesto normaalissa, noin 0,5 bar paineessa, sekä räjähdysolosuhteita simuloivassa 10 bar paineen alaisuudessa.
Esimerkkikoeajot testipenkin toimivuuden todistamiseksi toteutettiin NO:15 tiivistyspoksilla, joka tarkoittaa 150 mm halkaisijaltaan olevaa akselia. Olennaisimpana tuloksena testipenkin toimivuudesta matalan paineen kokeissa tunnistettiin tarve hankkia digitaalinen paineanturi, jotta paineen muutokset olisivat tallennettavissa helposti ajan funktiona. Korkean, räjähdysolosuhteita simuloivan kokeen tuloksena havaittiin tarve vahvistaa testipenkin runkoa. Korjaavan toimenpiteen jälkeen testipenkki toimi rakenteellisesti hyvin myös korkean paineen kokeissa. In this bachelor’s thesis, a test bench is engineered for measuring the pressure durability of stuffing boxes which Laitex Oy is using and making sure that test bench is working correctly. Operability of test bench is ensured by multiple test drives. The stuffing boxes are used widely for the shaft sealing, for example in conveyors, when the shaft is needed to take through, and outside the process atmosphere to equip with bearings. Laitex uses stuffing boxes of their own design, which has never been tested for pressure durability. What is more, Laitex is currently lacking suitable testing equipment and system for that.
The aim of this bachelor’s thesis is to engineer a test bench, where it is possible to research all type of stuffing boxes used by Laitex. The target of the research is to find out pressure durability of stuffing boxes under the normal usage pressure of about 0,5 bar and to simulate explosive situation in 10 bar pressure.
The example test drive was made with NO:15 stuffing box, which means 150 mm shaft diameter. The main result of test bench operating in low-pressure atmosphere, was to recognize the need to get new digital pressure sensor. It will make saving the data by function of time a lot easier. Result under the explosive pressure was to find the need to strengthen the steel frame. After fixing the setup, test bench worked well in under 10 bar pressure.
Tämän kandidaatintyön tavoitteena on suunnitella testipenkki, jossa on mahdollista tutkia kaikkien Laitexin käyttämien tiivistyspoksimallien paineenkesto. Testipenkillä pitää pystyä tutkimaan tiivistyspoksien paineenkesto normaalissa, noin 0,5 bar paineessa, sekä räjähdysolosuhteita simuloivassa 10 bar paineen alaisuudessa.
Esimerkkikoeajot testipenkin toimivuuden todistamiseksi toteutettiin NO:15 tiivistyspoksilla, joka tarkoittaa 150 mm halkaisijaltaan olevaa akselia. Olennaisimpana tuloksena testipenkin toimivuudesta matalan paineen kokeissa tunnistettiin tarve hankkia digitaalinen paineanturi, jotta paineen muutokset olisivat tallennettavissa helposti ajan funktiona. Korkean, räjähdysolosuhteita simuloivan kokeen tuloksena havaittiin tarve vahvistaa testipenkin runkoa. Korjaavan toimenpiteen jälkeen testipenkki toimi rakenteellisesti hyvin myös korkean paineen kokeissa.
The aim of this bachelor’s thesis is to engineer a test bench, where it is possible to research all type of stuffing boxes used by Laitex. The target of the research is to find out pressure durability of stuffing boxes under the normal usage pressure of about 0,5 bar and to simulate explosive situation in 10 bar pressure.
The example test drive was made with NO:15 stuffing box, which means 150 mm shaft diameter. The main result of test bench operating in low-pressure atmosphere, was to recognize the need to get new digital pressure sensor. It will make saving the data by function of time a lot easier. Result under the explosive pressure was to find the need to strengthen the steel frame. After fixing the setup, test bench worked well in under 10 bar pressure.