AfgangsprojektKonstruktion af en Containerstol til speciel affald

Projekt præsentation

Løsningsforslag

Funktionsbeskrivelse:

Løfteanordningen indeholder 2 delfunktioner. Den ene er drejefunktionen, hvor containerne skal kunne drejes/tippes til 1400 grader. Den anden delfunktion er, at når løfteanordningen skal kunne Dreje/tippe skal containerne fastgøres både sidelæns og forfra. Da indføring sker fra begge sider.

Princip ideer:Princip ide nr.1 (Motor effekt) Denne ide er meget simpel, den benytter sig af ren motor kraft for at tippe containerne til tømning. Motorerne bliver placeret direkte på akslen som så skal dreje 140 grader for at tømme containerne.

Det forestilles at el-motoren roterer de 140 grader. Dette sker ved hjælp af gearing af motoren. En motor arbejder bedst med flere omdrejninger, fordi den bruger et stort opstartsmoment i startfasen. Motoren bliver udstyret med en bremse.

Fastgørelses princip (Klemme princip)Denne ide er tiltænkt at fungere på følgende måde. Containerne bliver indført i Containerstolen. Derefter vil operatøren trykke på igangsættelse af fastgørelsesfunktionen og containerne vil blive klemt fast og har ingen mulighed for at bevæge sig.

Klemmeelementet er tiltænkt at være udstyret med nogle prestostat sensorer som gør det umuligt for klemmeelementet at klemme for meget, og beskadige containerne.

Princip ide nr.2 (Kæde/Rem princip)Denne ide bygger på samme princip, som princip 1. Princippet i denne ide er, at motorenkun vil drive en kæde/rem til, at overføre dens kræfter til akslen og på den måde opnå en rotationskraft der er i stand til at tippe containerne til tømning.

Princippet i denne ide vil også kræve en motorbremse, og der skal tages stilling til det miljø, som containerstolen befinder sig i, samt hvilke overføringsmaterialer der skal tages i brug. Eksempelvis er en kilerem ikke egnet til funktionen, da den har tilbøjelighed til, at blive slap og udvide sig.

Fastgørelses princip (Løfteprincip)Denne ide er tiltænk,t at fungere på følgende måde. Containerne bliver indført i Containerstolen, Løftekæben vil løfte containerne fra underlaget, og presse dem op mod de 2 Modholdskanter. Derefter vil Klemme-elementet presse containerne i en stilling. Denne ide bygger på samme princip som affaldsindustrien bruger på deres lastbiler.

Denne ide kræver en sensor der kan se, at containerne er blevet presset op mod de 2 Modholdskanter, for at sikre sig, at containerne sidder på plads i den antagelse, at containerne har en smule afvigelse i deres højder.

Princip ide nr.3 (Aktuator princip)Denne ide bygger på at aktuatorerne er den kraft der skal tippe containerne til tømning. Princippet i denne ide er, at aktuatoren vil overføre dens kræfter til et fastlagt tipningspunkt.

Denne ide kræver at aktuatorene skal have en lang slaglængde, samtidigt skal aktuatorene kunne have en stor kraft for at tippe containernerne.

Fastgørelses princip (Presseprincip)Denne ide er tiltænkt at fungere på følgende måde. Containerne bliver indført i Containerstolen, Presse-elementet vil presse containerne op mod modholdsbjælken.

Denne ide kræver at containerne ikke har for stor afvigelse i deres størrelse. Samtidig er denne ide meget simpel og kræver ikke mange aktuatorer for at fungere til funktionen.

Valg af hydraulik anlæg

Containerstolens kraftforstærker kommer via det hydrauliske anlæg. Derfor skal

det hydrauliske anlæg placeres på containerstolen. Hydraulikanlægget skal

beregnes med henblik på at fastlægge de komponenter der er nødvendige for at

køre containerstolen.

Hydraulik anlægget er tiltænkt således:

Det hydrauliske rørsystem er optegnet I 3D konstruktionen, for at danne sig et billede af, hvor meget ,og hvordan det kommer til at se ud, I det virkelig liv. Pumpestationen er ligeledes optegnet og placeret på det sted, hvor det vurderes bedst placeret, uden at genere tipningsfunktionen. Fittings og T stykker er også optegnet, samt de fleksible rør fremstillet i plast. Tipningsaktutatorene skal have påmonteret fleksible rør for at kunne fungere efter hensigten.

Rørsystemet er designet på en sådan måde, at der er taget højde for den korteste vej dvs. at formindske tryktabet, denne fordel gør at man ikke skal op og investere i en puppestation med et stort tryk. Rørsystem er placeret både på den faste og bevægelig del af konstruktionen. Presse røren er placeret under konstruktionen som det kan ses ovenfor.

PLC Styring af hydraulik anlæggetInput/output signalerInput:Start: Signal der sætter cyklussen i gang. T1: Taster1. Tæller den slaglængde der skal tilladesS1: Stopføler.T2: Taster2 til retningsventil 2. Tæller den slaglængde der skal tilladesT2a: Taster2a til retningsventil 2. Tæller den slaglængde der skal tilladesS2: Stopføler til motor 1.T3:Taster3 til retningsventil 3. Tæller den slaglængde der skal tilladesT3a:Taster3a til retningsventil 3. Tæller den slaglængde der skal tilladesS4: Stopføler 4

Output:V1: retningsventil 1M1:Motor til at løfte ContainerstolenV2: Retningsventil 2 til at tippe Containerstol (3 container)M2: Motor2 til at køre Containerstolen til sideV3: Retningsventil 3 til at tippe Containerstol (3 container)

Fase diagram

Ladder-diagram(S)

(S)

(S)

(S)

F10 S4

(S)

(S)

(S)

(S)

(S)

(R)

Opstart

F1

F2 T1 F3

F3 S1 F4

F4 T2 F5

F5 T2a F6

F6 S2 F7

F7 T3 F8

F8 T3a F9

F9 S3 F10

F2

(R)F3

(R)F4

(R)F5

(R)

F6

(R)F7

(R)F8

(R)F9

(R)F10

F2

F1

F3

F4

F5

F6

F7

F8

F9

(R)F1

F10

(V1:a)F2

(M1:)F3

(V2:a)F4

(V2:b)F5

(M2:)F6

(V2:a)F7

(V2:b)F8

(M2:)F9

(M1:)F10

(V1:b)F10

Styrkeberegninger

Dette afsnit vil hovedsageligt beskæftige sig med de mest kritiske belastninger som vurderes at kunne have en indvirkning på konstruktions sikkerhed og styrke. Desuden vil der også blive beregnet levetid for Containerstolen.

For at fastlægge hvilke tiltag der skal til konstruktionen, er det nødvendigt at dimensionere Containerstolen. Beregningen af Containerstolen starter med et gæt på de dimensioner som de forskellige elementer af Containerstolen består af. Containerstolen bliver udsat for en stor belastning derfor er det afgørende at beregne de forskellige konstruktionsdele, som bliver udsat for kritiske belastninger. Beregningerne bliver vurderet med henblik på at styrkebetingelsen bliver opfyldt tilfredsstillende.

Tyngdepunkt af konstruktionen

KonklusionDet kan konkluderes, at Containerstolen overholder de krav, som opgavestilleren har sat for projektet. Containerstolen er kraftig dimensioneret, dette er valgt for at gøre konstruktionens levetid lang, og at pålægge konstruktionen et solidt udseende. Hydraulik anlægget er egnet til, at kunne yde det volumenstrøm for, at overholde de hastigheder som er nødvendige for at afvikle cyklussen hurtigst muligt. Ydermere kan det tilføjes at hydraulik anlægget er styret med en PLC computer.

Med hensyn til de opstillede kravs specifikationer er det undertegnets opfattelse:

•At Containerstolen vil være i stand til at tømme alle 6 container. På 400 kg hver.•At Containerstolen vil kunne blive monteret umiddelbart efter testning på værkstedet.•At Containerstolen vil kunne virke under de opstillede fysiske forhold.•At det er muligt at relativt simpelt at skifte sliddele ud.•At pumpestationen vil være i stand til at levere de mængder volumenstømme og tryk.•At PLC vil være simpel, idet faserne er enkle at programmere.

Et område der kunne undersøges nærmere er eventuelt, om der kan optimeres på vægten af konstruktionen, samt om hydraulik anlægget kan optimeres, ved at indføre en akkumulator.Ligeledes kunne der også opstilles økonomiske kalkuler, til bestemmelse af en samlede kostpris, som både inkluderer konsulent- og håndværker løn.