Etteplan hjälper Normet med CFD som en del av en kontinuerlig tjänst inom konstruktion och utveckling

Normet och Etteplan har varit samarbetspartners de senaste 20 åren. Samarbetet har bland annat gällt Etteplans mångsidiga tjänster för engineering och teknisk dokumentation, såsom maskin- och utrustningsmekanik, elkonstruktion och tekniska beräkningar. Företagen upptäckte nyligen en ny samarbetsmöjlighet vad gäller värmehanteringen hos Normets gruvmaskin.

Utmaningen i fråga handlade om motorns turbo som kunde leda till att motorns oljepump och elektronik överhettades. Maskinen är utformad för tuff användning och risken för överhettning är hög, särskilt i haverisituationer. Inne i gruvorna där maskinen arbetar ligger temperaturerna och luftfuktigheten på höga nivåer. Av den anledningen bör komponenterna skärmas av och placeras på ett lämpligt sätt.

På Normet var man positivt överraskade när man fick veta att Etteplan har kunskapen och resurserna för att tillhandahålla en lösning för detta.

"I takt med att maskintillverkare som Normet rör sig mot helt eldrivna arbetsmaskiner och utrustning, kommer frågor gällande hållbarhet och produktlivscykel, som värmehantering, att bli ännu viktigare", förklarar Jarno Jukola, Etteplans Manager of Service Solutions på Etteplan, Key Account Manager för Normet.

CFD (Computational Thermo and Fluid Dynamics) är lösningen

Etteplans lösning var att konstruera en säkerhetskåpa för oljepumpen som gjorde att oljeflödet blockerades utan att luftflödet och motorkylningen påverkades. För att minska risken för överhettning och oljeläckage placerade man skyddsplåtar i maskinrummet. Dessa plåtar förhindrar oljeutsläpp till den heta motorn och turbodelarna i händelse av en explosion.

Etteplan implementerade CFD (beräkningsströmsdynamik) för att studera luft- och oljedroppsflödet under motorhuven när metallplattorna placeras runt oljepumpen. Efter att ha studerat plattornas effekt på luftflöde, kylning och propellerprestanda ledde slutsatserna man drog till att maskinrumslayouten kunde optimeras.

"CFD-projektet var en intressant fallstudie gällande den senaste motorutsläppstekniken och värmeöverföringen i begränsade utrymmen. Projektet hjälpte oss att identifiera de områden i motorrummet där vissa åtgärder behövdes vidtas för att värmebelastningen ska minska, särskilt vid systemhaveri. Åtgärderna som vidtagits har lett till att värmeeffekten har minimerats. För oss var detta det första CFD-projektet som involverade kraftenheter, men definitivt inte det sista", förklarar Pekka Holopainen, Director of Engineering and Project Management på Normet.  

Lösningen förbättrar maskinsäkerheten och förlänger motorns livslängd utan att man behöver kompromissa med prestandan

ormet erhöll komplicerade simuleringar som en tjänst, vilket garanterar säker drift för maskinen under tuffa förhållanden. Lösningen gör att motorns livslängd förlängs och gör maskinen säkrare för slutkunden, utan att man behöver kompromissa med prestandan. I takt med att kvaliteten på produkten förbättras minskar även risken för att Normets rykte ska ta skada.

"Etteplan har tillhandahållit expertis inom olika teknikområden och har därmed spelat en viktig roll i Normets nya produktutvecklingsprojekt. Långsiktigt samarbete har hjälpt oss att identifiera de mest lämpliga talangerna för det aktuella arbetet", avslutar Holopainen.