Mål
Detta examensprojekt omfattade hela reverse-engineering-cykeln för en stor avstängningsventil DN1300. Projektet hade två mål: att ta fram ett komplett underlag av konstruktionsdokumentation för importersättning och att modernisera ventilen genom att integrera ett automatiskt styrsystem.
Arbetsomfång
Arbetet inleddes med 3D-skanning av en använd ARMATURY Group-ventil. De första mätningarna med en Scanform L5-skanner visade sig vara otillräckliga för tätningsytorna: endast 35,6 % av punkterna låg inom toleransen ±0,1 mm. Efter en ny skanning av den invändiga geometrin med en KSCAN-Magic-skanner låg 84,1 % av punkterna inom toleransfältet, vilket gjorde datan användbar för fortsatt konstruktionsarbete.
Punktmolnen bearbetades i Geomagic Design X. Projektet handlade inte bara om ytåterskapning utan också om att analysera den excentriska geometri som är typisk för denna ventiltyp. Teoretiska värden för den första excentriciteten beräknades enligt D. F. Gurevitjs metodik och jämfördes med skanningsresultaten. Eftersom Geomagic Design X inte kan överföra fullt redigerbara parametriska modeller direkt till KOMPAS-3D byggdes varje modellträd upp manuellt för att få verkligt redigerbara produktionsmodeller i stället för importerade "döda" kroppar.
Parallellt genomfördes en komplett uppsättning ingenjörsberäkningar: statiska och dynamiska laster, friktionsmoment, hydrodynamiskt moment och parametrar för säkerhetssystemet. Beräkningarna visade att den valda inhemska drivningen och växellådan vägde 2,5 gånger mer än de ursprungliga Auma-enheterna, vilket gjorde ett direkt byte omöjligt utan omkonstruktion av nödstängningsmekanismen. Säkerhetssystemet med hävarm, motvikt, elektromagnet och dämpare verifierades också, inklusive en nödvändig hållkraft på 3848 N. Därefter utvecklades automationskonceptet kring Siemens-komponenter på grund av integrationskrav och avsaknaden av lokalt tillgängliga positionerare jämförbara med Siemens SIPART PS2 vad gäller noggrannhet, snabbhet och diagnosfunktioner.
Resultat
Slutresultatet blev inte bara ett ritningspaket utan en komplett ingenjörslösning: en noggrann digital tvilling, verifierade beräkningar, ett fullständigt dokumentationspaket och ett automationskoncept redo för vidare implementering.
Använd programvara: Geomagic Design X, Geomagic Control X, KOMPAS-3D v20, Siemens TIA Portal & WinCC