Sandvik Mining and Construction Oy ja Elomatic Oy suunnittelivat yhdessä poralaitteen puomin väsytystestilaitteen.

Sandvik Mining and Construction Oy Tampereella testaa poralaitteensa hitsattuja rakenneratkaisuja fyysisillä väsytystesteillä, jotta simuloimalla saadut tulokset voidaan varmistaa ja samalla opitaan hitsatun rakenteen käyttäytymisestä. Poralaitteen puomin testauksessa tarvittavan testilaitteen mekaaniseen suunnitteluun ja kuormitusten mitoitukseen Sandvik valitsi kumppanikseen meidät, jolla on pitkä kokemus monenlaisten testilaitteiden ja – ympäristöjen suunnittelemisesta.

Kokemuksemme suurien rakenteiden väsytystestien suunnittelusta olivat vielä aika vähäiset aloitettaessa projektia, joten oli luonnollista hakea tähän yhteistyökumppania. Lisäksi omia suunnitteluresursseja ei tarvinnut sitoa työhön, joka ei suoraan liittynyt Sandvik-tuotteeseen.

- Arto Vento, Sandvik Mining and Construction Oy

Saimme vapaat kädet suunnitella testilaitteen, jolla puomin rakenne voidaan testata ja vaaditut jännitysvaihtelut toteuttaa. Vaatimuksena oli, että laite on mahdollisimman helppo kasata sekä edullinen ja helppo valmistaa. Laitteen tuli varmuudella kestää väsytyskuorman syklimäärä hajoamatta. Testilaitteen tarkoitus oli testata puomin rakennetta eikä testilaitetta. Lisäksi tila oli rajoitettu käytettävissä olevan T-urapöydän mittoihin.

Tyypillisesti väsytystestilaitteilta vaaditaan pieniä välyksiä ja jäykkyyden tulee olla riittävä, jotta testin mittaustulokset ovat luotettavat. Suunnittelun lisäksi vastasimme myös tarvittavan väsytyskuormituksen määrittämisestä, jotta haluttu vaihtojännitys saadaan puomin hitseihin. Todellisessa käytössä puomia kuormittavat sekä taivutus- että vääntökuormat, joten nämä molemmat kuormitukset tuli saada mukaan myös testikuormitukseen.

Testilaitteen edullisuus varmistettiin minimoimalla käytetyt levy- ja putkikoot. Lisäksi valittiin selkeät ja valmistusystävälliset rakenneratkaisut, jotta rakenteen valmistaminen onnistuisi mahdollisimman monelta konepajalta ja olisi siten helppo kilpailuttaa.

Elomatic oli aikaisemmin toteuttanut vastaavia rakenteita, joten heidän kanssa yhteistyön aloittaminen oli helppoa. Oli myös helpottavaa saada heiltä kaikki avaimet käteen -periaatteella, lähtien osien mitoituksesta niiden hankintaan. Yhteistyö sujui erittäin onnistuneesti ja olemme oppineet yhdessä väsytystestauksesta paljon.

- Arto Vento, Sandvik Mining and Construction Oy

Hyvässä yhteistyössä Sandvikin asiantuntijoiden kanssa simulaatioiteroinneilla määritettiin väsytyskuormituksen suunta, suuruus ja iskunpituus oikean väsytyskuormituksen aikaan saamiseksi. Sekä taivutus- että vääntökuormitus onnistuttiin toteuttamaan yhdellä kuormituselementillä, mikä oli merkittävä säästö testilaitteen kokonaiskustannuksessa. Kokeneet suunnittelijat Elomaticilla mallinsivat edullisen mutta kestävän ja turvallisen rakenteen, jonka kestävyys varmistettiin staattisilla ja väsymissimulaatioilla.

Porapuomin_testipenkki

Puomin testilaite kiinnitettynä T-urapöytään.


Tarkemmin puomin väsytysmitoitusta ja –testausta sekä saatuja tuloksia on esitelty Sandvik Mining and Construction Oy:n Arto Vennon kirjoittamassa artikkelissa Poralaitteen puomin väsymiskestävyyden todentaminen laskennallisesti ja väsytystestaamalla Hitsaustekniikka-lehdessä 3/2018.

Sandvikin ja Elomaticin välinen yhteistyö on jatkunut uusilla testilaite- ja konseptointiprojekteilla.

Sandvik poralaitteet - https://www.rocktechnology.sandvik/en/products/underground-drill-rigs-and-bolters/

Elomatic suunnittelu- ja laskentapalvelut - https://www.elomatic.com/fi/palvelut/tekninen-laskenta

Martti Tryyki

Martti Tryyki

Design Manager, Mechanical Engineering

Oliko sisältö sinulle hyödyllinen?

Was the article useful?

KOMMENTIT