Caterpillar R2900G -moottorinilmanpuhdistusjärjestelmän kehitys
Parpala, Antti (2022)
Parpala, Antti
2022
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-202205057284
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202205057284
Tiivistelmä
Opinnäytetyön aiheena oli kehittää Tapojärvi Oy:n Elijärven kaivoksella käytössä olevien tunneli-lastauskoneiden moottorin ilmanpuhdistusjärjestelmää. Ongelmana koneissa oli suodatinpatruu-noiden nopea tukkeutuminen, jonka seurauksena huoltokustannukset olivat korkeat ja huoltoväli tiheä. Ongelmia oli myös suodattimen kunnon tarkastuksessa, joka jäi operaattoreilla monesti tekemättä. Tästä seurasi kasaantuvasti monia muita ongelmia, jotka lopulta tuottivat lisäkustan-nuksia ja häviöitä tuotannossa. Tavoite oli saada ratkaisut näihin ongelmiin.
Opinnäytetyössä parannettiin yhden koneen ilmanpuhdistajan toimintaa uusimalla koko suodatus-järjestelmä. Samat muutokset tulevat myöhemmin muihinkin lastauskoneisiin, mikäli ne mielle-tään toimiviksi. Suodatinjärjestelmäksi valikoitiin Donaldsonin valmistama STG Donaclone -suodatinjärjestelmä, jossa on kompaktisti valmiina tehokas esisuodatin sekä helppokäyttöinen suodatinpatruunakotelo. Suodattimelle suunniteltiin ja valmistettiin runko, joka tehtiin Tapojärven omissa tiloissa. Ilmanottoputki piti muuttaa erilaiseksi ja siihen valmistettiin väliadapteri Oulun ammattikorkeakoulun konepajalla. Muutostöistä on tehty piirustukset ja suunnitelmat, joiden avul-la samat muutokset voidaan tehdä halutessa muihinkin koneisiin.
Suodattimen huolto-ongelma ratkaistiin asentamalla koneisiin huoltohälyttimet, jotka ilmoittavat kuljettajalle, kun ilmanpuhdistaja kuuluu huoltaa. Vastaavia laitteistoja saa myös valmiina, mutta pikien toimitusaikojen ja turhien ominaisuuksien takia huoltohälyttimet päädyttiin kehittämään itse. Huoltohälyttimestä tehtiin yksinkertainen ja edullinen laite, joka on helppo rakentaa ja huol-taa tarvittaessa. Hälyttimessä palaa vihreä valo, kun suodatin on kunnossa, ja punainen silloin, kun suodatin on vaihdettava. Huoltohälyttimestä menee signaali tiedonkeruujärjestelmän kautta pilvipalveluun suodattimen vaihdon ollessa ajankohtainen. Näin suodatinjärjestelmän toimintaa voidaan seurata tarkasti etänä.
Suodatinjärjestelmän päivityksen myötä huoltokustannuksia saatiin alennettua ja huoltoväliä pi-dennettyä toivotusti. Huoltohälyttimien myötä suodattimien tarkastus ja vaihto ovat sujuneet moit-teetta niissä koneissa, joissa hälytinjärjestelmä on ehditty ottaa käyttöön. Koneiden käyttäjät ovat olleet tyytyväisiä tehtyihin muutoksiin. Alkuperäisen ja päivitetyn suodatinjärjestelmän toimintaa seurattiin, jotta voitiin vertailla suodatinten tehokkuuksia. Tehokkuutta arvioitiin suodattimen kes-kimääräisellä käyttöiällä, joka huoltohälyttimen ansiosta oli saatu vakiinnutettua. Käyttöiän myötä laskettiin arvioidut käyttökustannukset, jotka olivat aiempaa alhaisemmat. Tämän myötä voitiin todeta muutokset myös taloudellisesti kannattaviksi.
Opinnäytetyössä parannettiin yhden koneen ilmanpuhdistajan toimintaa uusimalla koko suodatus-järjestelmä. Samat muutokset tulevat myöhemmin muihinkin lastauskoneisiin, mikäli ne mielle-tään toimiviksi. Suodatinjärjestelmäksi valikoitiin Donaldsonin valmistama STG Donaclone -suodatinjärjestelmä, jossa on kompaktisti valmiina tehokas esisuodatin sekä helppokäyttöinen suodatinpatruunakotelo. Suodattimelle suunniteltiin ja valmistettiin runko, joka tehtiin Tapojärven omissa tiloissa. Ilmanottoputki piti muuttaa erilaiseksi ja siihen valmistettiin väliadapteri Oulun ammattikorkeakoulun konepajalla. Muutostöistä on tehty piirustukset ja suunnitelmat, joiden avul-la samat muutokset voidaan tehdä halutessa muihinkin koneisiin.
Suodattimen huolto-ongelma ratkaistiin asentamalla koneisiin huoltohälyttimet, jotka ilmoittavat kuljettajalle, kun ilmanpuhdistaja kuuluu huoltaa. Vastaavia laitteistoja saa myös valmiina, mutta pikien toimitusaikojen ja turhien ominaisuuksien takia huoltohälyttimet päädyttiin kehittämään itse. Huoltohälyttimestä tehtiin yksinkertainen ja edullinen laite, joka on helppo rakentaa ja huol-taa tarvittaessa. Hälyttimessä palaa vihreä valo, kun suodatin on kunnossa, ja punainen silloin, kun suodatin on vaihdettava. Huoltohälyttimestä menee signaali tiedonkeruujärjestelmän kautta pilvipalveluun suodattimen vaihdon ollessa ajankohtainen. Näin suodatinjärjestelmän toimintaa voidaan seurata tarkasti etänä.
Suodatinjärjestelmän päivityksen myötä huoltokustannuksia saatiin alennettua ja huoltoväliä pi-dennettyä toivotusti. Huoltohälyttimien myötä suodattimien tarkastus ja vaihto ovat sujuneet moit-teetta niissä koneissa, joissa hälytinjärjestelmä on ehditty ottaa käyttöön. Koneiden käyttäjät ovat olleet tyytyväisiä tehtyihin muutoksiin. Alkuperäisen ja päivitetyn suodatinjärjestelmän toimintaa seurattiin, jotta voitiin vertailla suodatinten tehokkuuksia. Tehokkuutta arvioitiin suodattimen kes-kimääräisellä käyttöiällä, joka huoltohälyttimen ansiosta oli saatu vakiinnutettua. Käyttöiän myötä laskettiin arvioidut käyttökustannukset, jotka olivat aiempaa alhaisemmat. Tämän myötä voitiin todeta muutokset myös taloudellisesti kannattaviksi.