Mål
Dette avgangsprosjektet omfattet hele reverse-engineering-syklusen for en stor avstengningsventil DN1300. Prosjektet hadde to mål: å utarbeide et komplett sett med konstruksjonsdokumentasjon for importsubstitusjon og å modernisere ventilen ved å integrere et automatisk styringssystem.
Arbeidsomfang
Arbeidet startet med 3D-skanning av en brukt ventil fra ARMATURY Group. De første målingene med en Scanform L5-skanner var utilstrekkelige for tetningsflatene: bare 35,6 % av punktene lå innenfor toleransen på ±0,1 mm. Etter en ny skanning av den innvendige geometrien med en KSCAN-Magic-skanner lå 84,1 % av punktene innenfor toleransefeltet, noe som gjorde datasettet egnet for videre konstruksjonsarbeid.
Punktskyene ble behandlet i Geomagic Design X. Arbeidet omfattet ikke bare overflaterekonstruksjon, men også analyse av den eksentriske geometrien som er karakteristisk for denne ventiltypen. Teoretiske verdier for den første eksentrisiteten ble beregnet etter metodikken til D. F. Gurevich og sammenlignet med skanneresultatene. Siden Geomagic Design X ikke kan overføre fullt redigerbare parametriske modeller direkte til KOMPAS-3D, ble hvert modelltre bygget opp manuelt for å få reelt redigerbare produksjonsmodeller i stedet for importerte "døde" solide modeller.
Parallelt ble det gjennomført et komplett sett ingeniørberegninger: statiske og dynamiske laster, friksjonsmomenter, hydrodynamisk moment og parametere for sikkerhetssystemet. Beregningene viste at den valgte innenlandske drivenheten og girkassen veide 2,5 ganger mer enn de opprinnelige Auma-enhetene, noe som gjorde en direkte utskifting umulig uten omkonstruksjon av nødstengingsmekanismen. Sikkerhetssystemet med arm, motvekt, elektromagnet og demper ble også verifisert, inkludert en nødvendig holdekraft på 3848 N. Deretter ble automasjonskonseptet utviklet rundt Siemens-komponenter på grunn av integrasjonskrav og mangelen på lokalt tilgjengelige posisjonerere som kunne måle seg med Siemens SIPART PS2 når det gjelder nøyaktighet, responstid og diagnostikk.
Resultat
Sluttresultatet var ikke bare et tegningssett, men en komplett ingeniørløsning: en nøyaktig digital tvilling, verifiserte beregninger, et fullstendig dokumentasjonspakke og et automasjonskonsept klart for videre implementering.
Programvare brukt: Geomagic Design X, Geomagic Control X, KOMPAS-3D v20, Siemens TIA Portal & WinCC