Suurnopeuskompressorin modulaarisen runkosarjan suunnittelu

Abstract

Tässä diplomityössä suunniteltiin parametrisesti modulaarinen koneen runko. Pyrkimyksenä oli suunnitella kokonaiskustannuksiltaan alhaisempi runkosarja jo olemassa oleviin suurnopeuskompressoreihin.

Raportissa kerrotaan ensin modulaaristen tuoterakenteiden suunnittelusta ja käytettävästä suunnitteluohjelmistosta (SolidWorks). Sen jälkeen keskitytään suurnopeuskompressorin runkosarjan suunnitteluun esimerkkitapauksena. Aluksi keskitytään selvittämään rungolle asetettuja vaatimuksia ja ideoimaan erilaisia runkokonsepteja. Työ etenee ideoiden vertailun kautta modulaaristen konseptien luomiseen ja kahden moduulin moduulikohtaiseen suunnitteluun. Suunnitteluprosessissa käytetään rakenteen käyttäytymisen arviointiin äärellisten elementtien menetelmää (FEM).

Työssä kehitettiin alkuperäisiin runkorakenteisiin verrattuna 10 % kustannuksiltaan edullisempi runkorakenneratkaisu, jonka purettavuus lisäksi alentaa rakenteen kuljetus- ja varastointikustannuksia.

Modular design for turbo-compressor frame structure in parametric point of view was designed in this study. The aim was reduce total costs relating to the frame structures of existing compressors.

Beginning of the report is consisted theory of modular product development and applied computer software (SolidWorks). Rest of the report concentrates on the case “turbo-compressor frame structure design”. At first customer needs and general requirements for frame structure were estimated. Several ideas were developed and then they were estimated. The most optimal alternative was selected and modular concept was prepared for it. The last step was module concentrated design. Modern design tools were utilized (for example 3D-CAD and FEM) in the design process.

Finally developed structure concept has several achievements in relation to original one. Firstly it is lighter and more inexpensive to manufacture. Secondly it is assembly friendly and its base plate and frame can be separate during transportation, which reduce assembly and transportation costs. Total costs were reduced more than 10 %.