Öljykalvovaimentimen kehittäminen

Squeeze film dampers are widely used in different industries to stabilize different systems. Great rotation speeds increase vibration level in rotating machinery which are controlled with the dampers. Normally roller bearings or remarkably more expensive sleeve bearings are being used in industrial fans. Sleeve bearings are being used due to its ability to adapt greater loads and greater maximum operating speeds. In this thesis a squeeze film damper has been integrated to a roller bearing house to increase its performance values and make it adaptable to more industrial processes. With the chosen structure we can get to higher maximum speeds with the roller bearings and in these cases, lower the total cost of the industrial fan, making our product more competitive and compelling. The design process followed the steps of the systematic method of the development guideline VDI 2222 in its applicable parts. Pro/ENGINEER 3D design program was used to help to get a grasp of alternative structural solutions and to evaluate their manufacturability, installation and functionality. Also the design requirements of ISO 1940/1 -standard and company's own requirements were taken into account. The result of this thesis was a squeeze film damped oil bearing house with roller bearings that fulfils the set requirements and that can be developed to make a product series. In the final construction only the casing end of the bearing house was damped. In this thesis, the compatibility of different damping types was investigated and the positive and negative features were listed. All the different solutions were evaluated in several categories to make sure the critical parts of the construction had the right weight in decision making. With these solutions, the making of the oil bearing house did not get more difficult and the majority of the construction was unchanged. This made also the exploiting of pre-machined parts possible.Öljykalvovaimentimia käytetään monilla eri teollisuuden aloilla järjestelmän stabiiliuden parantamiseen. Suuret pyörimisnopeudet saavat aikaan värähtelyä roottoripaketissa, joita myös pyritään vähentämään vaimentimilla. Teollisuuspuhaltimissa käytetään joko vierintälaakereita öljykylpypesissä tai huomattavasti kalliimpia liukulaakereita. Liukulaakereihin siirrytään yleensä kun vierintälaakereiden suorituskyky, eli toisin sanoen kuormankantokyky tai pyörimisnopeusalue, ei riitä. Tässä työssä onkin suunniteltu öljykalvovaimennin vierintälaakeriöljykylpypesään, jotta saadaan hyödynnettyä vierintälaakereita useammissa teollisuuden prosesseissa. Valitulla rakenteella päästään vierintälaakereilla suurempiin pyörimisnopeuksiin, joka näissä tapauksissa laskee suunniteltavan teollisuuspuhaltimen kokonaishintaa ja nain parantaa yrityksen kilpailukykyä ja nostaa tuotteen kiinnostavuutta. Suunnitteluprosessi noudatti soveltuvin osin systemaattisen konstruktiosuunnittelumetodin VDI 2222 -ohjeistoa. Työssä käytettiin Pro/ENGINEER-mallinnusohjelmaa, jonka avulla konkretisoitiin ratkaisuvaihtoehtoja ja arvioitiin niiden toimivuutta valmistuksen, asennuksen sekä toiminnan kannalta. Suunnittelutyössä huomioitiin myös ISO 1940/1 -standardin teollisuuspuhaltimille asettamat vaatimukset yrityksen omien vaatimusten lisäksi. Suunnitteluprosessin tuloksena kehitettiin etukäteen asetetut vaatimukset täyttävä, tuotesarjaksi laajennettava öljykalvovaimennettu vierintälaakeriöljykylpypesä. Lopullisessa konstruktiossa vain laakeripesän kaavun puoleinen pää on vaimennettu. Työssä tutkittiin eri vaimennintyyppien sopivuutta nykyiseen vierintälaakeripesään sekä eri vaimentimien hyviä ja huonoja puolia. Kaikille eri vaimenninvaihtoehdoille annettiin tarkemmissa määrittelyissä pisteet useista eri kategorioista sekä annettiin tietyille osa-alueille muita painavampia painokertoimia suunnittelussa painotettavien osa-alueiden mukaan. Näillä ratkaisuilla tuotteen valmistus ei vaikeutunut huomattavasti ja suuri osa konstruktiosta pysyi muuttumattomana, mikä mahdollistaa vanhan konstruktion esikoneistettujen osien lähes täysimääräisen hyödyntämisen