Development of water hydraulic actuator

Diplomityössä keskitytään vesihydraulisen vääntötoimilaitteen prototyypin testaukseen ja kehitykseen. Päämääränä on ottaa kehitetty versio käyttöön automaattisessa prosessisuodattimen pesuyksikössä suodattimen pyörittämisessä. Toimilaite on siipimallinen koostuen yhdestä roottorisiivestä, ja sen kiertoliike on noin 240-astetta. Laitteen käyttöenergiana toimii paineistettu vesi. Tässä työssä testataan mikä tiivistinmateriaali ja millä mitoilla tuottaa parhaimman mahdollisen hyötysuhteen ja vääntömomentin, sekä onko testattujen tiivistimien kestoikä riittävä. Testaukset jakautuvat kahteen osioon, jossa ensimmäisessä keskitytään toimilaitteen suorituskyvyn optimointiin ja toisessa testataan tiivistimien kestävyyttä yhden vuoden käyttöä simuloivalla kestotestillä. Testausten perusteella voidaan sanoa EPDM -kumista valmistettujen tiivistimien toimineen toivotulla tavalla. Valituilla EPDM -tiivistimillä saavutettiin tavoiteltu vääntömomentti ja ne kestivät rasituksen hyvin. Testit paljastivat kuitenkin toimilaitteen heikoksi kohdaksi POM – materiaalista valmistetut liukulaakerit, jotka kuluivat ja/tai viruivat aiheuttaen välyksiä ja vuotoja. Testaustuloksien ja käyttökokemusten perusteella toimilaitteelle suoritetaan tuotekehitystä, jonka tavoitteena on parantaa suorituskykyä ja kestävyyttä, pienentää valmistuskustannuksia, sekä parantaa valmistettavuutta ja huollettavuutta. Tuotekehityksen tuloksena saadaan toimilaitteen kehitysversio, joka täyttää alussa asetetut vaatimukset. Suurimpia muutoksia kokevat runko, joka valmistetaan umpiaihion sijaan putkimateriaalista, siipien rakenne ja laitteen huollettavuus. Kevennetylle runkorakenteelle suoritetaan lopuksi lujuus- ja muodonmuutostarkastelut FEM – analyyseillä. Tulevaisuudessa toimilaitteen kehityksessä kannattaa keskittyä akselin laakerointiin. Myös dynaamisessa kontaktissa toistensa kanssa olevien pintojen pinnanlaatuun ja mittatarkkuuteen tulee kiinnittää huomiota, jotta voidaan parantaa toimilaitteen hyötysuhdetta ja tehoa