Paalutuskoneen vakavuuslaskennan kehittäminen

Abstract

Tässä diplomityössä tutkitaan paalutuskoneen stabiliteetti- elivakavuuslaskennan toteuttamista yleisesti käytetyn monikappaledynamiikan ohjelmiston avulla. Vakavuuslaskenta kuuluu olennaisena osana paalutuskoneen suunnitteluun ja siitä saadut tulokset asettavat rajat massoille, joita paalutuskone pystyy turvallisesti käsittelemään. Tutkittavana kohteena oli uudentyyppinen poraavapaalutuskone, josta saatiin myös todellista mittaustietoa työssä laaditun simulointimallin toimivuuden arvioimiseksi.

Työssä kokeiltiin erityisesti ohjelmiston tarjoamia keinoja laskentaprosessin yksinkertaistamiseksi jasimulointimallin käytön helpottamiseksi. Koska simulointimalli haluttiin säilyttää mahdollisimman yksinkertaisena, porakoneen komponentit mallinnettiin jäykkinä. Mallin ratkaisussa käytettiin staattista ja kvasistaattista analyysia. Dynaamisten voimien vaikutus porakoneeseen otettiin mallissa huomioon lisäämällä massakeskipisteisiin vastaavat pistevoimat.

The objective of this Master's thesis is to investigate the possibilities to utilize a commonly used multibody simulation software in order to solve stability calculations for a piling rig. The stability calculations are an essential part of the design process of a piling rig. The results of these calculations placethe limits for the maximum masses that a piling rig can safely handle. The object under investigation was a newly designed pile drilling rig which was also used in measurements to evaluate the accuracy of the simulation model created in this thesis.

The particular aim of this thesis was to explore the means of the software to simplify the calculation process and the use of the simulation model. In order to keep the simulation model as simple as possible, only rigid bodies were used in the model. The solution methods used in this work were static and quasi-static analysis. The effect of inertial forces was taken into account by adding corresponding point forces to affect the centers of mass in the model.