Hissin oven kannatinrullien testilaitteen simulointi monikappaledynamiikkaa ja elementtimenetelmiä soveltaen
Laine, Robert (2025)
Diplomityö
2025
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025092497816
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025092497816
Tiivistelmä
Työn tavoitteena oli kehittää hissin automaattiovien kannatinrullien testilaitteesta virtuaalinen simulaatiomalli, jonka avulla pystytään tutkimaan testilaitteen dynaamista käyttäytymistä. Lisäksi työn tavoitteena oli tutkia parannusehdotuksia testilaitteen mekaaniseen toteutukseen.
Simulaatiomalli kehitettiin hyödyntäen elementtimenetelmiä sekä monikappaledynamiikan laskentamenetelmiä. Työn aikana simulaatiomallin tuottamia tuloksia verrattiin käytännön mittauksiin, jotka suoritettiin kyseisellä testilaitteistolla.
Työn tuloksena kehitettiin simulaatiomalli, joka mahdollistaa testilaitteen dynaamisen käyttäytymisen tutkimisen. Simulaatioista saadut tulokset vastasivat pääsääntöisesti mitattuja arvoja laitteen liikkeen osalta, kun mittausmenetelmän virhemarginaalit otettiin huomioon. Alaohjaimiin kohdistuvat kuormitukset toistuivat simulaatioissa pääosin mittaustulosten mukaisesti. Alaohjaimien kuormitusten mittausmenetelmää tulisi kuitenkin edelleen kehittää ja simulaatiomallin lähtötietoja tarkentaa tulosten luotettavuuden parantamiseksi. Lisäksi tutkimuksessa havaittiin, että esitetty parannusehdotus testilaitteen mekaaniseen toteutukseen on jatkotutkimuksen arvoinen. The aim of this work was to develop a virtual simulation model of a test device used for testing hanger rollers in an elevator automatic door system, enabling the research of the dynamic behaviour of the test device. In addition, the aim was to research potential improvements to the mechanical design of the test device.
The simulation model was developed utilizing finite element methods and multibody system dynamics calculation methods. The results of the simulation model were compared with practical measurements from the actual test device.
As a result of the work, a simulation model was developed that enables the research of the dynamic behaviour of the test device. The results obtained from the simulations generally corresponded to the measurement results for the test device’s motion, considering the tolerances of the measurement method used. The loads acting on the lower guides were reproduced in the simulation results, mainly in accordance with the measurement results. However, the measurement method for the loads on the lower guides should be further developed, and the input data of the simulation model refined to improve the reliability of the results. In addition, the research concluded that the proposed improvement to the test device’s mechanical design merits further research.
Simulaatiomalli kehitettiin hyödyntäen elementtimenetelmiä sekä monikappaledynamiikan laskentamenetelmiä. Työn aikana simulaatiomallin tuottamia tuloksia verrattiin käytännön mittauksiin, jotka suoritettiin kyseisellä testilaitteistolla.
Työn tuloksena kehitettiin simulaatiomalli, joka mahdollistaa testilaitteen dynaamisen käyttäytymisen tutkimisen. Simulaatioista saadut tulokset vastasivat pääsääntöisesti mitattuja arvoja laitteen liikkeen osalta, kun mittausmenetelmän virhemarginaalit otettiin huomioon. Alaohjaimiin kohdistuvat kuormitukset toistuivat simulaatioissa pääosin mittaustulosten mukaisesti. Alaohjaimien kuormitusten mittausmenetelmää tulisi kuitenkin edelleen kehittää ja simulaatiomallin lähtötietoja tarkentaa tulosten luotettavuuden parantamiseksi. Lisäksi tutkimuksessa havaittiin, että esitetty parannusehdotus testilaitteen mekaaniseen toteutukseen on jatkotutkimuksen arvoinen.
The simulation model was developed utilizing finite element methods and multibody system dynamics calculation methods. The results of the simulation model were compared with practical measurements from the actual test device.
As a result of the work, a simulation model was developed that enables the research of the dynamic behaviour of the test device. The results obtained from the simulations generally corresponded to the measurement results for the test device’s motion, considering the tolerances of the measurement method used. The loads acting on the lower guides were reproduced in the simulation results, mainly in accordance with the measurement results. However, the measurement method for the loads on the lower guides should be further developed, and the input data of the simulation model refined to improve the reliability of the results. In addition, the research concluded that the proposed improvement to the test device’s mechanical design merits further research.