Maciej Derda | Mechanical Design

Projekt ten stanowił moją pracę magisterską. Celem pracy było zaprojektowanie i analiza wytrzymałościowa ustroju nośnego wielkogabarytowej przepustnicy żaluzjowej do instalacji odsiarczania spalin w elektrociepłowni. Zakres pracy obejmował opracowanie adekwatnego modelu geometrycznego i obliczeniowego dla zadanych warunków brzegowych, analizę MES wybranego przypadku obciążenia, symulację oraz sprawdzenie poprawności konstrukcji. Efektem końcowym jest zoptymalizowana postać geometryczna analizowanej przepustnicy. Do stworzenia modelu geometrycznego wykorzystano program Autodesk Inventor Professional, natomiast dalsza część pracy została przeprowadzona w programie Siemens NX.

Zadania do wykonania w ramach projektu:

• Przegląd dostępnych rozwiązań technicznych

• Budowa przepustnicy żaluzjowej

• Analiza sił działających na ustrój nośny przepustnicy

• Opracowanie modelu geometrycznego

• Stworzenie modelu numerycznego na podstawie zadanej geometrii

• Zadanie warunków brzegowych

• Analiza wytrzymałościowa ustroju nośnego przepustnicy

• Modyfikacja konstrukcji

• Sprawdzenie poprawności wprowadzonych zmian

• Analiza wyników symulacji

• Opracowanie projektu oraz rysunku wykonawczego przepustnicy

• Sformułowanie wniosków

Przedmiotem opracowania jest przepustnica typu żaluzjowego o dwóch klapach i średnicy nominalnej 2800 mm. Planowane zastosowanie to regulacja przepływu oczyszczonych spalin do komina głównego elektrociepłowni.
Ze względu na cienkościenność obiektu, do zamodelowania ustroju nośnego wykorzystano siatkę powłokową CQUAD4. Ponadto do reprezentacji wału napędowego  użyto elementu belkowego typu CBEAM, zaś łożyskowanie wału w tulei zastąpiono łącznikiem typu RBE3. W toku symulacji wytrzymałościowej uzyskano przemieszczenia maksymalne rzędu 1,9 mm oraz naprężenia maksymalne w wysokości 89,5 MPa. Z punktu widzenia kryterium szczelności, kluczowy był zwłaszcza parametr przemieszczeń i pod tym kątem optymalizowano konstrukcję. 

Na podstawie przeprowadzonej analizy i optymalizacji, opracowano projekt ustroju nośnego przepustnicy żaluzjowej dwuklapowej o postaci geometrycznej jak na przedstawionym rysunku ofertowym.