Säkring av samtliga kritiska skruvförband i mellanstora asynkronmotorer

The purpose with this thesis is to get a compilation of all the critical bolted joints of all engines produced at LV Motors. ABB LV Motors produces induction engines with seven shaft heights. Each engine size exists several variants of components ex. standard shield and flange shield. Depending on w...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Wykman, Tomas
Format: Others
Language:Swedish
Published: KTH, Maskinkonstruktion (Inst.) 2006
Online Access:http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-102002
Description
Summary:The purpose with this thesis is to get a compilation of all the critical bolted joints of all engines produced at LV Motors. ABB LV Motors produces induction engines with seven shaft heights. Each engine size exists several variants of components ex. standard shield and flange shield. Depending on which components the engine is equipped with arises various types of strains in the engine's parts, certain assembly ways are more favourable than other. The most critical parts in the engine from a mechanical point of view are the screw units between shield/stator, feet/stator and bearing cover/shield. In order to get a overview of the engine's restrictions a summary of all engines has been done and a calculation software been produced. The screw program handles data from the engines and makes mechanical calculations on the screw units. The screw program is used to analyze the existing design and to evaluate new proposals on designs. The screw program has among other things shown that cost saving redesigns is possible above all in the screw unit feet/stator. There is always an uncertainty around which prestress that in reality arise in the screws when assembly with a certain tightening moment with certain lubricate condition. Experiments of the prestressing force in the screws have shown that this becomes smaller than expected at tightening without lubricate. On the other hand, screws with lubrication risk to get to high prestress when operating because that more forces are added to the prestressing force. Because of locally high pressures around the screw units, a risk exists for subsidence in the colour on the engine's components, shield, stator and feet. Subsidence can lead to loss of prestressing force. Analyzes of the colour on shields and feet’s have shown that the highest surface pressure is achieved in the surface under the screw scale, it’s also there the biggest subsidence in the colour occur. Surveys have shown that a toothed plate connector placed between screw and feet detains the prestress relatively well during heating of the unit. An evaluation has shown on that the painting procedure of the feet should be seen over, at present a colour thickness that is four to five times thicker than expected. A reduction of the colour thickness would mean smaller subsidence of the colour and possible to put right the problem with after tightening of the foot screws. === Syftet med examensarbetet är att få en sammanställning av samtliga kritiska skruvförband för samtliga motorer som tillverkas på LV Motors. ABB LV Motors tillverkar asynkronmotorer i sju axelhöjder. Varje motorstorlek finns med flera varianter av komponenter t.ex. standardsköld och flänssköld. Beroende på vilka komponenter motorn är utrustad med uppstår olika typer av påfrestningar i motorns delar, vissa monteringssätt är mer gynnsamma än andra. Skruvförbanden mellan sköld/hölje, fot/hölje och lagerlock/sköld är de mest kritiska och har därför analyserats under detta arbete. För att få en tydlig överblick över motorns begränsningar har en sammanställning av samtliga motorer gjorts med hjälp av ett nyutvecklat beräkningsprogram. Programmet utför mekaniska beräkningar på de olika skruvförbanden. Med Programmet har befintlig design analyserats samt nya förslag på designer utvärderats. Studien har bland annat visat att kostnadssparande omkonstruktioner är möjliga framförallt i skruvförbandet mellan fot/hölje. I skruvförband finns alltid en osäkerhet kring vilken förspänningskraft man i verkligheten erhåller i skruven vid montering med ett visst åtdragningsmoment och med ett visst smörjtillstånd. Tester av förspänningskraften i skruven har visat att denna blir mindre än förväntat vid åtdragning utan smörjning. Tillförs rikligt med smörjning vid montering finns risk att skruven får en hög dragspänning vilket kan leda till att skruven plasticeras under drift då fler krafter adderas till förspänningskraften. På grund av lokalt höga tryck runt skruvförbanden finns risk för sättningar i färgen på motorns komponenter, sköld, hölje och fot. Sättning kan i sin tur leda till förlust av förspänningskraft. Tester av färgen på sköldar och fötter har visat att det högsta yttrycket åstadkoms i ytan under skruvskallen, det är också där som den största sättningen i färgen uppkommer. Undersökningar har visat att en taggbricka placerad mellan bricka och fot uppehåller förspänningen relativt bra under uppvärmning av förbandet. En utvärdering har visat på att målningsförfarandet av fötterna bör ses över, i dagsläget fås en färgtjocklek som är fyra till fem gånger tjockare än den avsedda. En reduktion av färgtjockleken skulle innebära mindre sättning av färgen och eventuellt avhjälpa problemet med efterdragning av fotskruvar.