Suurikokoisen teollisuuslämpöpumpun nostoratkaisun suunnitelu
Kuusela, Otto (2025)
Kandidaatintyö
2025
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025042530529
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025042530529
Tiivistelmä
Tässä kandidaatin työssä suunniteltiin nostoapuväline suurikokoisille teollisuuslämpöpumpuille. Työ toteutettiin lahtelaiselle energiateknologiayritykselle Oilon Oy:lle. Työ toteutettiin käyttäen SolidWorks Simulation -työkalua todentamaan nostoapuvälineen- sekä lämpöpumpun rungon lujuus. Työssä laskennallisesti todennettiin ruuviliitoksen kestäminen. Nostoapuvälineen todettiin kestävän standardin SFS-EN 13155:2020 mukaiset vaatimukset. Nostoapuväline kiinnitetään runkoon ruuveilla. Tämä liitos suunniteltiin ja todettiin kitkaliitokseksi.
Työn tuloksena saatiin, että nostoapuvälineeseen ei syntynyt pysyviä muodonmuutoksia kaksinkertaisella kuormalla. Kolminkertaisella kuormalla nostoapuvälineeseen syntyi pysyviä muodonmuutoksia, mutta se ei murtunut. Nämä tulokset täyttävät standardin SFS-EN 13155:2020 vaatimukset nostoapuvälineen suunnitteluun. Rungolle suoritettiin myös lujuustarkastelu ja todettiin, että runko kestää nostamisen nostoapuvälineillä. Ruuviliitos saatiin suunniteltua siten, että levyjen välinen kitkavoima kykenee kantamaan nostokuorman ilman, että ruuveihin syntyy leikkausjännitystä.
Työ seuraa nostoapuvälineiden suunnittelun perusteoriaa, jolloin kohdeyritys pystyy käyttämään työstä saatua tietoa myös jatkossa samankaltaisiin tilanteisiin. Tässä työssä esitetyt tulokset ovat vaihtoehto sille, minkäläinen nostoapuväline voisi olla. In this bachelor's thesis, a lifting mechanism for large-sized industrial heat pumps was designed. The work was carried out for the Lahti-based energy technology company Oilon Oy. The work was done using the Simulation tool of SolidWorks software to verify the strength of the lifting mechanism and the frame of the heat pump. The work computationally verified the durability of the screw joint. The lifting mechanism was found to withstand the requirements of the standard SFS-EN 13155:2020. The lifting mechanism is attached to the frame with screws. This connection was designed and found to be a slip resistant joint.
The work resulted in the lifting mechanism not undergoing permanent deformation under double the load. Under triple the load, the lifting mechanism underwent permanent deformation, but did not break. These results meet the requirements of the standard SFS-EN 13155:2020 for the design of lifting mechanism. FE-analysis was also performed on the frame, and it was found that the frame can withstand the lifting force with the lifting mechanism. The screw joint was designed so that the friction force between the plates is able to carry the lifting load without creating shear stress in the screws.
The work follows the basic theory of lifting mechanism design, which allows the target company to use the information obtained from this work in similar situations in the future. The results presented in this work are an alternative option for what the lifting equipment could be.
Työn tuloksena saatiin, että nostoapuvälineeseen ei syntynyt pysyviä muodonmuutoksia kaksinkertaisella kuormalla. Kolminkertaisella kuormalla nostoapuvälineeseen syntyi pysyviä muodonmuutoksia, mutta se ei murtunut. Nämä tulokset täyttävät standardin SFS-EN 13155:2020 vaatimukset nostoapuvälineen suunnitteluun. Rungolle suoritettiin myös lujuustarkastelu ja todettiin, että runko kestää nostamisen nostoapuvälineillä. Ruuviliitos saatiin suunniteltua siten, että levyjen välinen kitkavoima kykenee kantamaan nostokuorman ilman, että ruuveihin syntyy leikkausjännitystä.
Työ seuraa nostoapuvälineiden suunnittelun perusteoriaa, jolloin kohdeyritys pystyy käyttämään työstä saatua tietoa myös jatkossa samankaltaisiin tilanteisiin. Tässä työssä esitetyt tulokset ovat vaihtoehto sille, minkäläinen nostoapuväline voisi olla.
The work resulted in the lifting mechanism not undergoing permanent deformation under double the load. Under triple the load, the lifting mechanism underwent permanent deformation, but did not break. These results meet the requirements of the standard SFS-EN 13155:2020 for the design of lifting mechanism. FE-analysis was also performed on the frame, and it was found that the frame can withstand the lifting force with the lifting mechanism. The screw joint was designed so that the friction force between the plates is able to carry the lifting load without creating shear stress in the screws.
The work follows the basic theory of lifting mechanism design, which allows the target company to use the information obtained from this work in similar situations in the future. The results presented in this work are an alternative option for what the lifting equipment could be.