Konseptutvikling, design og beregninger av borebom for datastyrte borerigger

Abstract

Oppgaven omfatter en vital del på en borerigg produsert av AMV. Borerigger er sentral ved driving av tunneler. Den brukes blant annet til å bore hull i tunneltverrsnittet som senere fylles med sprengstoff. En standard borerigg fra AMV har tre boremaskiner som sitter på hver sin borebom. Hensikten med oppgaven er å designe og utvikle en ny del på en borerigg. Dagens utforming har flere begrensninger som knyttet seg til fleksibilitet og rekkevidde av borebommen ved boring. Det er derfor gjort en studie av nye mulige løsninger. Disse er vurdert opp mot hverandre og det er i samarbeid med AMV valgt ut et alternativ som det i resten av oppgavene er jobbet videre med. Videre i oppgaven er det valgt ut komponenter og modellert en 3-D modell i programmet Inventor. Det er videre gjort en lastanalyse av krefter som virker på denne nye konstruksjonen. Dette omfatter egenvekter og laster som oppstår ved boring. Verdiene fra denne analysen er videre brukt til å gjøre dimensjoneringer og strykeanalyser av konstruksjonen. Det følger så en FMEA-analyse av det nye alternativet. Denne analysen er en prosedyre i produktutvikling for å klassifisere alvorlighetsgrader og sannsynligheter for feil ved konstruksjonen. Til sist i følger en drøfting og konklusjon av arbeidet som er gjort. De viktigste resultatene som er funnet kan nevnes under: 1) Det er lagt fram tre ulike alternativer hvor det ene av disser er valgt ut som mest aktuelt for videre beregninger. Slik som resultatene fremstår og på bakgrunn av de vurderinger som er gjort, vil det være mulig å utvikle en løsning med tanke på fleksibilitet og rekkevidde. Det skal i tillegg være mulig å redusere antall bevegelige ledd samtidig som egenskapene nevnt over ivaretas. 2) Det vil være hensiktsmessing å øke trykket på komponenter som er valgt da dette vil redusere vekt og størrelse på komponenter. 3) Noen områder vil kreve videreutvikling av modelleringsarbeid og beregningsarbeid. Dette gjelder spesielt hydraulikksystemet. Konklusjonen som er gitt for prosjektet er at det foreligger et forslag som etter alt å dømme vil gjøre konstruksjonen mer fleksibel og gi den større rekkevidde. Det gjenstår imidlertid noe videreutvikling av enkelte områder før en endelig konklusjon kan foreligge. Et naturlig neste steg for prosjektet vil være å ferdigstille disse områdene og gjøre en endelig vurdering, samt lage en eventuell prototype av løsningen