Development of paper machine guide roll maintenance

Abstract

Tutkimuksen tavoitteena oli luoda toimintatapa, jolla pyritään varmistamaan ainoastaan toimiviksi varmennettujen johtotelojen asentaminen paperikoneeseen. Toimintatavan perustana on erään paperitehtaan telahiomossa käytössä oleva telojen dynaamisen käyttäytymisen tutkimiseen soveltuva mittauslaitteisto.

Tutkimuksen teoriaosuudessa kerrotaan erilaisten johtotelojen rakenteesta, toiminnasta ja merkityksestä paperikoneessa. Lisäksi esitellään johtotelojen staattisia ja dynaamisia ominaisuuksia sekä niihin liittyviä tutkimuksen kannalta keskeisiä käsitteitä ja termejä. Yhtenä tutkimusmenetelmänä käytettiin iskukokeita paperikoneen kuivatusosan kuudessa eri telapositiossa olevien telojen poikittaisvärähtelyiden ominaistaajuuksien selvittämiseksi sekä viiran kulkusuunnassa että viiran normaalin suunnassa. Lisäksi analysoitiin nopeusramppimittauksen avulla kuivatusviiran kiristyksen vaikutuksia telojen ominaistaajuuksiin. Kolmas tutkimusmenetelmä oli telakartoitus, johon valittiin 12 kuivatusviiran johtotelaa. Nämä telat valittiin siten, että jokaisella telalla oli vähintään yksi tutkimuksessa mukana oleva telapositio, johon tela voitaisiin rakenteensa puolesta tarvittaessa vaihtaa. Teloista tutkittiin kokonaisheittoa, sen harmonisia komponentteja ja dynaamista taipumaa telan keskikohdassa eri pyörimisnopeuksilla. Lisäksi tutkittiin pyörimiskeskiön liikettä lähellä telan kumpaakin päätä hitaalla pyörimisnopeudella. Tavoitteena oli selvittää, kuinka telat toimisivat tutkituissa positioissa.

Iskukokeilla saatiin selville jokaisessa telapositiossa olevan telan ensimmäiset ominaistaajuudet molemmissa tutkituissa suunnissa. Näitä tuloksia vertailtiin telojen dynamiikan tutkimustuloksiin. Saatiin selville, miten eri telat mahdollisesti toimisivat kyseisissä positioissa. Useilla teloilla epäiltiin syntyvän jonkin asteisia värähtelyongelmia joko kuivatusosan nykyisellä ajonopeudella 1100...1150 m/min tai tavoiteajonopeudella 1200 m/min. Muutaman telan ennustettiin toimivan moitteettomasti kyseisillä ajonopeuksilla. Telakartoituksen tuloksena saatiin myös selvitettyä karkealla tasolla telojen yleiskunto ja dynaaminen käyttäytyminen eri pyörimisnopeuksilla. Yksi teloista oli huonossa kunnossa ja kaksi erittäin hyvässä kunnossa. Viiran kiristyksen vaikutuksia telojen ominaistaajuuksiin ei tässä tutkimuksessa saatu luotettavasti selvitettyä.

Tutkimuksen tuloksena saatiin luotua malli toimintatavasta, jonka kehittäminen oli tutkimuksen alkuperäisenä tavoitteena. Työtä voidaan jatkossa käyttää pohjana eri telatyyppien vastaavassa tutkimuksessa.