Henkilösiirtimen valmistuksen suunnittelu ja lujuustarkastelu
Herranen, Ville (2023)
Herranen, Ville
2023
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023052313107
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023052313107
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tehdä WelhoLift Oy:n henkilösiirtimen prototyypistä 3D-malli, koneenpiirustukset, lujuuslaskelmat sekä FEA-analyysi. Opinnäytetyössä selvitettiin millaisia vaatimuksia konedirektiivi 2006/42/EY ja lääkinnällisten laitteiden direktiivi 2017/745/EU asettavat henkilösiirtimien suunnittelulle, valmistukselle ja markkinoille saattamiselle. Henkilösiirtimelle tehtiin myös riskianalyysi konedirektiivin suosituksien mukaisesti. Henkilösiirrin tuli todentaa FEA-analyysin ja lujuuslaskelmien avulla turvalliseksi 125 kg painavalle henkilölle. FEA-analyysissä käytettiin standardin SFS-EN 14502-2 + A1 mukaisia varmuuskertoimia.
Henkilösiirtimen prototyypistä tehtiin 3D-malli ja koneenpiirustukset SolidWorks-ohjelmalla. Koneenpiirustukset tehtiin yleisten suunnitteluperiaatteiden mukaisesti, jotta ne olisivat mahdollisimman selkeät ja helppolukuiset. Lujuuslaskelmat tehtiin standardisarjan SFS-EN 13001 mukaisesti. FEA-analyysiä varten tehtiin yksinkertaistettu 3D-malli, joka on laskennallisesti kevyempi tietokoneelle. FEA-analyysi tehtiin Ansys Workbench -sovelluksella. Analyysin avulla tutkittiin henkilösiirtimeen kohdistuvia von Mises -jännityksiä sekä siirtimessä ilmeneviä muodonmuutoksia.
Lujuuslaskelmilla saatiin todennettua, että suunnittelujännitykset eivät ylitä rakenteiden tai liitosten kestävyysrajoja. Jotta henkilösiirrin saadaan vietyä markkinoille, täytyy esimerkiksi tehdä väsymislujuuden kelpoisuuslaskelmat ja tekninen tiedosto sekä varmistaa, että henkilösiirrin täyttää lakien, direktiivien ja CE-merkinnän asettamat vaatimukset. Tämä opinnäytetyö toimii hyvänä pohjana henkilösiirtimen jatkokehitykselle.
Henkilösiirtimen prototyypistä tehtiin 3D-malli ja koneenpiirustukset SolidWorks-ohjelmalla. Koneenpiirustukset tehtiin yleisten suunnitteluperiaatteiden mukaisesti, jotta ne olisivat mahdollisimman selkeät ja helppolukuiset. Lujuuslaskelmat tehtiin standardisarjan SFS-EN 13001 mukaisesti. FEA-analyysiä varten tehtiin yksinkertaistettu 3D-malli, joka on laskennallisesti kevyempi tietokoneelle. FEA-analyysi tehtiin Ansys Workbench -sovelluksella. Analyysin avulla tutkittiin henkilösiirtimeen kohdistuvia von Mises -jännityksiä sekä siirtimessä ilmeneviä muodonmuutoksia.
Lujuuslaskelmilla saatiin todennettua, että suunnittelujännitykset eivät ylitä rakenteiden tai liitosten kestävyysrajoja. Jotta henkilösiirrin saadaan vietyä markkinoille, täytyy esimerkiksi tehdä väsymislujuuden kelpoisuuslaskelmat ja tekninen tiedosto sekä varmistaa, että henkilösiirrin täyttää lakien, direktiivien ja CE-merkinnän asettamat vaatimukset. Tämä opinnäytetyö toimii hyvänä pohjana henkilösiirtimen jatkokehitykselle.