Säätökäyttöön soveltuva liitos venttiilin akselin ja toimilaitteen välille

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

1998

Department

Konetekniikan osasto

Major/Subject

Koneensuunnitteluoppi

Mcode

Kon-41

Degree programme

Language

fi

Pages

101

Series

Abstract

Diplomityön tavoitteena oli kehittää säätöventtiilin akselin ja toimilaitteen välille uusi liitoskonstruktio, joka parantaisi Neles Controls Oy:n venttiilien säätökäyttäytymistä sekä vähentäisi toimilaitteiden versioiden määrää. Venttiileiden tarkkuuteen ja suorituskykyyn kohdistuu teollisuuden kehittyvissä prosesseissa yhä tiukempia vaatimuksia, ja liitoksen kiertovälys on eräs niitä heikentävä ominaisuus. Nykyisessä kiilaliitoskonstruktiossa on tarkimpiin säätökohteisiin liikaa välystä ja toimilaitteita valmistetaan useita versioita erikokoisille venttiilin akseleille. Vaatimuksina uudelle konstruktiolle olivat pieni välys, yhteensopivuus vanhoihin venttiileihin ja alhaiset valmistuskustannukset. Perustana oli toimilaitteeseen tuleva urareikä, johon sopivaan holkkiin voidaan tehdä tarvittavat akselin reiät. Urareiän ja akselin väliseen tilaan oli kehitettävä välyksetön, säätökäyttöön soveltuva liitos. Työn alussa on selvitetty kirjallisuustutkimuksena säätöpiirien ja säätöventtiileiden teoriaa. Säädön teoriassa on keskitytty erityisesti välyksen vaikutukseen säätöventtiilin tarkkuuteen. Neles Controlsin säätöventtiilit ja toimilaitteet on esitelty lyhyesti. Tärkeimpien kilpailijoiden tuotteista on esitetty sellaiset, joissa on välyksen poistava ratkaisu. Kehitystyön tuloksena saatiin kolme toimivaa prototyyppiä, jotka perustuivat uritettuun holkkiin. Holkkien ja nykyisen kiilaliitoksen kiertovälykset mitattiin laboratoriossa. Parhaan prototyypin välykset pienenivät noin neljäsosaan kiilaliitokseen verrattuna. Liitoksen kokoonpantavuus ja käyttöominaisuudet olivat kiilaliitosta heikommat ja vaativat jatkokehitystä. Välyksen vaikutuksen suuruutta säätöpiirin suorituskykyyn tutkittiin prototyyppiliitoksella varustetulla säätöventtiilillä ja ohjelmalla, joka simuloi häiriötä vaimentavan säätöpiirin toimintaa. Tuloksena saatiin säätöpiirin vaihtelevuutta kuvaavat IAE-indeksit erilaisille häiriötapauksille. Pienentyneen välyksen havaittiin parantaneen säätöpiirin vaihtelevuutta tapauksesta riippuen noin 10 - 20 prosenttia nykyiseen kiilaliitokseen verrattuna. Tulokset ovat hyvin riippuvaisia menetelmistä ja parametrien valinnasta, joten niitä ei voi yleistää. Tuloksista nähdään pelkästään välyksen poistamisen parantavan selvästi säätöventtiilin toimintaa.

Description

Supervisor

Ekman, Kalevi

Thesis advisor

Mäkilä, Esa

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120445195

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK