RUUVILUKITUKSEN OPTIMOINTIA KÄSITTELEVÄ LEHTI www.bolted.com # 1 2013 BOLTED Dakar-rallin kuljettaja kertoo, miksi hän valitsi Nord-Lockin Uudet SC-aluslevyt Ylivoimainen ratkaisu teräsrakenteisiin kovassa puristuksessa KIINNIPITO 8 000 tonnin paineessa Uudelleenkäytettävä porauslautta ensimmäinen laatuaan, kiitos superboltin Relaksaation vaarat miten tiukat ruuviliitokset voi varmistaa
Kehitä öljy- ja kaasuturvallisuuttasi Nosturit riiputtavat raskaita esineitä kannen poikki, porat, pumput ja täryttimet ovat jatkuvasti toiminnassa. Tahdin on oltava tiivis öljynporauslautalla, ja jokainen seisontaminuutti käy kalliiksi. Nord-Lockin ruuvijärjestelmät eivät ole pelkästään turvallisia ja luotettavia, vaan myös kustannustehokkaita. Saa selville, kuinka Nord-Lock voi auttaa sinua, kun kyseessä ovat porauskalusto, top drive -laitteet, pyörivät laitteet, nosturit, venttiilit, turbiinit, kompressorit, pumppukalusto ja monet muut koneet! Lataa nyt Nord-Lockin öljyja kaasuesite maksutta! info@nord-lock.com www.nord-lock.com/oil-gas
uudet sc-aluslevyt kovassa puristuksessa uudelleenkäytettävä porauslautta RUUVILUKITUKSEN OPTIMOINTIA KÄSITTELEVÄ LEHTI www.bolted.com # 1 2013 bolted # 1 2013 Ruuvilukituksen optimointi Nord-Lockin asiakaslehti BOLTED Dakar-rallin kuljettaja kertoo, miksi hän valitsi nord-lockin YlIvOImaINeN ratkaisu TeräsraKeNTeIsIIN KIINNIPITO 8 000 TONNIN PaINeessa ensimmäinen laatuaan, KIITOs superboltin relaksaation vaarat miten tiukat ruuviliitokset voi varmistaa Nord-Lock julkaisee Bolted-lehteä lisäämään tietoa ruuviyhdistelmistä. Nord- Lock Group on maailman johtava yritys ruuvilukitusjärjestelmien alalla ja tarjoaa laajan tuotevalikoiman aina kiilalukituksesta Superbolt-kiristimiin. Nämä ainutlaatuiset ratkaisut kestävät tärinää ja dynaamista kuormitusta. Lisätietoja löydät osoitteesta www.nord-lock.com. Bolted ilmestyy kaksi kertaa vuodessa englanniksi, saksaksi, japaniksi, ranskaksi, kiinaksi, ruotsiksi ja suomeksi. Nord- Lockin asiakkaat saavat sen ilmaiseksi koko maailmassa. Julkaisija Spoon, Göteborg, Ruotsi, www.spoon.se Päätoimittaja: Carin Esberg carin.esberg@nord-lock.com Toimittajat: Ewa Sewerynek ewa.sewerynek@nord-lock.com Jason Milburn jason.milburn@nord-lock.com Toimituspäällikkö: Susanne Magnusson susanne.magnusson@spoon.se Käännökset: Språkbolaget www.sprakbolaget.se Kuinka paljon pystyt oppimaan ruuviliitoksista? P uhuin Chalmersin teknillisen korkeakoulun kanssa, yhden Ruotsin kuuluisimmista koirkeakouluista, ja kysyin, kuinka paljon aikaa kulutetaan ruuviliitoksiin ja kiinnittimiin insinöörikoulutuksen puitteissa. Puhuin asiasta vanhemman lehtorin Göran Brännaren kanssa, ja hänen vastauksensa oli 20 tuntia. Onko se suuri vai pieni tuntimäärä? Luulen, että se riippuu siitä, keneltä kysyt. Sen suhteellistamiseksi tein laskelman Göran Brännaren avulla: Konetekniikan opiskelijat opiskelevat 5 vuotta, joka vuonna neljä seitsemän viikon opintojaksoa. Jokainen viikkoo koostuu 30 opistelutunnista. Näin opiskelutuntien kokonaismääräksi tulee 4 200 tuntia. Kun jaamme 20 tuntia 4 200 tunnilla, tuloksena on 0,48 %, eli vähemmän kuin prosentti! Insinöörit käyttäjät paljon aikaa itseopiskeluun, mutta se ei vaikuta tähän prosenttimäärään. Nord-Lock Group keskittyy sataprosenttisesti ruuviliitoksiin, ja tämän lehden yhtenä tarkoituksena on antaa opastusta turvallisista ruuviliitoksista. Jokaisen numeron aihe on valittu niin, että se tarjoaa uusia ja mielenkiintoisia asioita ruuviliitosten parissa työskenteleville. Tässä numerossa tarkastelemme painumisen ja jännitteen pienenemisen haasteita, aihe, jonka kohtaamme yhä useammin asiakkaiden kanssa keskusteltaessa, sillä pehmeitä metalleja, komposiitteja, polymeerejä sekä maalattuja tai jauhepäällystettyjä pintoja käytetään yhä enemmän vaativissa sovelluksissa. Lisätietoja tästä aiheesta ja sen ehkäisemisestä löytyy sivulta 8. Lisäksi Chalmersin Formula Students -kilpaauto on yksi tämän numeron aiheista. Auto on tietenkin varustettu Nord-Lockin tuotteilla. Se otti voiton kaikista kilpailuun osallistuneista yliopistoista (katso sivu 17). Lehdessä on myös muita mielenkiintoisia tarinoita ja epätavallisia sovelluksia, muun muassa Thomas Berglundin Dakar-rallissa käyttämä moottoripyörä, jossa käytettiin Nord-Lockin X-series-aluslevyjä (katso sivu 15) tai Mitsubishi Heavy Industriesin kaasuturbiinit sivulla 16. Meille ruuviliitosten tärkeys on tietenkin selvää, ja mitä kriittisempi sovellus on, sitä enemmän aikaa tulee käyttää siihen paneutumiseen. Carin Esberg kansainvälinen markkinointipäällikkö Prepress: Spoon Kansikuva: Nord-Lock & istock Emme hyväksy tilaamatta toimitettuja artikkeleita. Tämän julkaisun materiaalia saa jäljentää vain luvalla. Lupahakemukset tulee osoittaa toimituspäällikölle sähköpostiosoitteeseen susanne.magnusson@spoon.se. Boltedissa julkaistut toimitusaineistot ja mielipiteet eivät välttämättä edusta Nord-Lockin tai julkaisijan mielipidettä. Voit lähettää meille viestin osoitteeseen: bolted@spoon.se Painettu Ruotsissa painotalossa VTT Grafiska. Painettu paperille UPM Finesse Gloss 100 g ja Maxi Gloss 200 g. Bolted julkaistaan tiedonvälitykseen. Annetut tiedot ovat yleisluontoisia. Niitä ei tule käsittää ohjeiksi tai käyttää ratkaisuperustana tietyissä asioissa. Käyttäjä käyttää annettuja tietoja omalla vastuullaan. Nord-Lock ei vastaa suorista, epäsuorista, tahattomista tai välillisistä vahingoista, jotka aihetuvat Boltedissa mainittujen tietojen käytöstä. 08 12 15 SISÄLTÖ 08 Tiukan kiinnityksen säilyttäminen Ruuvi kamppailee jatkuvasti painumien, jännityksen poistumisen ja liikkumisen kanssa, ja pienimmälläkin löystymisellä voi olla tuhoisat seuraukset. 12 Uraauurtava porauslautta Käyttäen 16 Superboltia Heerema Fabrication Group on rakentanut liikutettavan kaasunporauslautan, jolla on valtavat seurannaisvaikutukset koko teollisuudelle. 15 Aluslevyt kovaan ajoon Vuoden 2013 Dakar-ralliin Thomas Berglund valitsi moottoripyöräänsä Nord-Lockin X-series-aluslevyt. 16 Täydellinen suoritus Mitsubishi Heavy Industries ei kokenut ruuvien löystymistä vaihdettuaan kaasuturbiineihinsa Nord- Lockin aluslevyt. 04 NORD-LOCK GROUP VARMISTAA 07 ASIANTUNTIJAT 17 RUUVIUUTISIA 19 vertailu bolted # 1 2013 3
Nord-Lock Group varmistaa teksti: david wiles Tiukassa Nord-Lockin SP-aluslevyt varmistavat akkukennojen väliset liitokset. Tärinät pois sähköautoista Asiakas: EVTV Motor Verks Tuote: Sähköllä toimiva 2008 Cadillac Escalade Voimanlähde: 2 x 1 000 A:n DC-moottoria Kantama: 140 160 km Suurin nopeus: 190 km/h Akut: 57 x 400 Ah:n kennot 0 100 km/h: 7,5 sekuntia Polttomoottori hallitsi autoilua ennen, mutta nyt useimmat tarkkailijat ovat sitä mieltä, että tulevaisuus on sähkömoottorin. Autoteollisuuden suurimmat valmistajat alkavat tuottaa sähköautoja, mutta on olemassa myös pieni ja kasvava joukko yksityisiä harrastajia sekä pieniä korjaamoita, jotka muuttavat autoja ja rekkoja sähköllä käyviksi. Sähkömoottoreilla on kuitenkin omat haasteensa. Pieni, mutta merkittävä on, että akut on kytketty sarjaan. Tärinän ja lämpövuorottelun yhdistelmä voi kuormittaa ja löystää kennojen välisiä liitoksia. Löystynyt liitos voi nostaa vastusta, millä voi olla katastrofaaliset seuraukset, kuten esimerkiksi tulipalo tai räjähdys. EVTV Motor Verks Cape Girardeaussa, Missourissa, myy moottoreita, akkuja ja muita komponentteja harrastelijoille koko maailmassa. Yritys on löytänyt yksinkertaisen ratkaisun tälle asialle. Näitä liitoksia varmistaa Nord-Lockin SP-aluslevyt kennoja yhdistävissä hihnoissa. EVTV:n asiakkaiden ei tarvitse kiristää ruuveja joka kuukausi ahtaissa paikoissa. Sen sijaan heillä on puhdas omatunto säästäessään ympäristöä, he eivät ole riippuvaisia polttoaineiden nousevista hinnoista ja pystyvät nauttimaan salamannopeasta kiihtyvyydestä. 4 bolted # 1 2013
valokuva: Jason Milburn Takomista Asiakas: A. Finkl & Sons Korkeus yhteensä: n. 15,5 metriä Pylväsväli: 4,8 metriä Puristuskapasiteetti: 8 000 tonnia Puristusväli: 4,5 metriä Superbol STC-aluslevyjen määrä: 8 Miten voit pitää koossa pylväspuristimen, joka painaa muodon 8 000 tonnin paineella kuumuudesta punaisiin metallikappaleisiin, jotka itsekin painavat kymmeniä tonneja? A. Finkl & Sons, prässitaonnan ja vapaataonnan johtava yritys, tunsi vain yhden vastauksen. Superbolt. Finkl, Chicagossa sijaitseva USA:n terästeollisuuden perusvaikuttaja, halusi uuden prässin sen uuteen 150 miljoonan dollarin valmistuslaitokseen ja päätti suunnitella sen itse, alusta alkaen. Kun aiheena oli neljän valtavan, läpimitaltaan 750 mm:n puristuspylvään kiristys, Finkl halusi vaihtoehdon jo olemassa oleville menetelmille, kuten lämpökiristykselle ja hydrauliselle kiristykselle, joita on usein vaikea käyttää ja jotka vievää aikaa sekä saattavat olla vaarallisia. Finkl päätyi Superboltiin, heidän ruuvilukitusratkaisujen luotettavaan alihankkijaansa jo yli kymmenen vuoden ajan. Nord- Lock Groupin insinöörit ehdottivat Superboltin patentoitua halkiomutteri-kiristysrengasta (STC). STC koostuu kierteettömästä kiristimestä, jonka läpi menee pultteja. Renkaan yläpuolella on halkiomutteri. Osat on kiinnitetty yhteen pienillä monipulttisilla kiinnittimillä. Prässin kahdeksan STC-kiinnitintä mahdollistavat erittäin tarkan esijännityksen puristinpylväissä. Ne on myös helppo asentaa ja ottaa pois vain pienillä työkaluilla. Tuloksena on vielä yksi tyytyväinen Superboltia käyttävä asiakas. Jännityksen poisto Kahdeksan Superbolt STC -kiinnitintä mahdollistavat pylväspuristimien erittäin tarkan esijännityksen. bolted # 1 2013 5
NORD-LOCK GROUP VARMISTAA Varma ja turvallinen Nord-Lockin pyöränmutterit auttoivat Lamborghinia voittamaan innovaatiopalkinnon. Pelto-ohjus Asiakas: lamborghini Iskutilavuus: 6 057 cm³ Maks. vääntömomentti: 851 Nm Sylinterit: 6 Teho: 224 hv Akseliväli: 2 817 mm Nimeä Lamborghini kantavalta ajoneuvolta voisi odottaa, että R6.VRT.190 ei olisi millään muotoa hidas. Tämä ajoneuvo on yksi nopeista traktoreista. Se voi saavuttaa 60 kilometrin tuntivauhdin, eli se on 20 km/h nopeampi kuin vakiomalliset maatalousajoneuvot. Mihin nopeutta tarvitaan? Jokainen minuutti, jonka maanviljelijä puksuttaa asfaltilla, on minuutti pois tuottavasta peltotyöstä. Nopeampi kulku, tehokkaammat traktorit, kuten R6.VRT.190, antavat kimmokkeen uusien jarrujärjestelmien, vaihteiden ja etenkin turvallisuusjärjestelmien kehitykseen. Kun Lamborghinin insinöörit halusivat esitellä viimeisiä huippukehityksiä kansainvälisessä maatalousnäyttelyssä, he valitsivat Nord-Lockin ja sen turvallisten pyörien ratkaisun. Siitä syntyi ajoneuvo, joka sisältää sellaisia teknisiä yksityiskohtia kuin kaikkiin pyöriin vaikuttava jarru, istuinanturi ja Nord-Lockin pyöränmutterit, ja se voitti palkinnon turvallisuutta edistävistä innovaatioistaan. Nyt kaikissa Lamborghinin tehokkaissa traktoreissa ovat Nord-Lockin pyöränmutterit vakiovarusteina. Ne varmistavat, että pyörät eivät irtoa, oli maaperä kuinka kovaa tahansa. Kaivele tätä valokuva: SKF Asiakas: SKF Mekan Akselin halkaisija: 430 900 mm Superboltien määrä: 4 Tuote: SED-laakeripesä Laakerikoko: 30, 31, 32 ja 39 Voitelu: Rasva, öljy Et varmaankaan laittaisi ruohonleikkurin moottoria Lamborghiniin tai päinvastoin. Kun ruotsalainen SKF myy tarkkuuslaakereita vaativiin vahvatekoisiin sovelluksiin, se suosittelee sopivia korkean suorituskyvyn laakeripesiä. Laakeripesää, joka on staattinen, pitää laakerin, voitelee sitä ja suojaa sitä pölyltä ja vedeltä. Kaivosteollisuuden sovelluksissa, kuten nostolaitteissa ja liukuhihnoissa, sekä laakeri että pesä altistuu koville tärinöille ja kuormille. SKF Mekan kiinnittää uudet SEDlaakeripesät, jotka voivat painaa kahdesta seitsemään tonniin, Nord- Lock Groupin Superboltin monipulttisilla kiinnittimillä vakiovarusteena. Neljä on kiinnitetty joka pesään mahdollistaen helpon kokoamisen ja huollon, mikä on tärkeää, kun pesä on kiinnitettävä 50 m maanpinnan yläpuolelle hissitorniin tai satoja metrejä maan alle kaivokseen. SKF Mekanin asiakkaiden joukossa on muita yrityksiä, joilla on samantyyppisiä vaikeissa paikoissa olevia asennuksia. He arvostavat sitä, että vain yksi käsikäyttöistä momenttiavainta käyttävä henkilö voi asentaa monipulttiset kiinnittimet nopeasti ja turvallisesti. Ja he NOPEA JA TURVALLINEN Neljä Superboltin monipulttista kiinnitintä mahdollistaa helpon asennuksen ja huollon vaativissa ja vaikeasti saavutettavissa kaivosasennuksissa. tietävät, että liitos on varma, myös kaikkein kovimmissa käyttöolosuhteissa. 6 bolted # 1 2013
ASIANTUNTIJAT Lähetä ruuvilukitusta koskevat kysymyksesi sähköpostitse osoitteeseen experts@nord-lock.com allan steinbock Vanhempi neuvoja simon Seiler huoltoinsinööri / FAE Kysy asiantuntijoilta Onko sinulla ruuvilukitusta koskeva kysymys? Testaa, mitä Nord-Lockin asiantuntijat osaavat. Karkaistu lukituslaatta siirtää voimat liitokseet ja suojaa laipan pintaa. Tarina ilmiön takana K: Mitä on virgin bolt phenomenon eli neitsytruuvi-ilmiö? V: Virgin bolt phenomenon eli neitsytruuvi-ilmiö on ilmaisu, jonka Rolf Steinbock keksi Superbolt-kiinnittimien varhaisessa tutkimusvaiheessa. Esijännitysarvojen määrittämiseksi testiruuveja venytettiin kiristämällä Superbolt-kiinnitintä ja kokonaispituus mitattiin esi- ja jälkitesteissä (soveltaen Hooken lakia kuormituksen laskemiseen). Testeissä todettiin epäjohdonmukaisuuksia. Se näkyi kaaviotiedoissa ihmeellisenä käyränä, jota ei pystytty selittämään. Kun ruuvit mitattiin uudelleen testikuormituksen vapauttamisen jälkeen, havaittiin eriskummallinen ilmiö. Testiruuvit eivät aina palanneet alkuperäiseen kokonaispituuteensa ja aiheuttivat huomattavan virheen (34 % yhdessä testissä). Mielenkiintoista oli, että se tapahtui vain aivan ensimmäisessä testissä. Seuraavassa ruuvit palautuivat aina niiden juuri määritettyyn peruspituuteen. Tätä ilmeistä jatkuvaa venymää ei aiheuttanut materiaalin Vääntömomentti, lb-ft (Nm) Esimerkki neitsytruuvi-ilmiöstä ruuvitestissä 60 (81,36) 50 (67,80) 40 (54,24) 30 (40,68) 20 (27,12) 10 (13,56) 0 Neitsytruuvin pituus 11,900" (302,260) Kuormittamattoman ruuvin jatkuva pituus 11,910" (302,514) Ruuvin pituus, tuuma (mm) myötyminen, sillä testit suoritettiin myötörajan alapuolella. Lisätestit osoittivat, että ilmiö esiintyy silloin, kun ruuviin työstettiin esikuumennettua materiaalia. Sitä ei todettu jälkikuumennettujen ruuvien kohdalla. Arveltiin, että kappaleen ulkopinta kovettuu nopeasti lämpökäsittelyn vaikutuksesta, niin että sisäosa joutuu voimakkaaseen puristukseen työntäen säikeet yhteen. Ulkokerroksen poistaminen valmistusta varten vapauttaa tämän paineen. Valmiiseen ruuviin vaikuttava ulkoinen vetovoima suuntaa säikeet takaisin tehokkaasti (ikään kuin ketju vapautettaisiin solmusta). Jos neitseellisesti työstetyissä ruuveissa tarvitaan kriittisiä vetomittauksia testausta tai huoltoa varten, ruuvi on venytettävä kerran ja määritettävä uusi peruspituus, jotta saadaan oikeat arvot. Neitsytruuvi-ilmiötä ei tunneta yleisesti, mutta se on tärkeä muuttuja, joka täytyy ottaa huomioon vetomittausten kunnollisissa määrityksissä. 11,920" (302,768) Neitsytruuvin ensimmäinen kiristys Saman ruuvin 2. 6. kiristyskerta 11,930" (303,022) Ruuvin todellinen venymä 45,000 psi (310,275 MPa) (37 ½ lb-ft) Ruuvin ilmeinen venymä 45,000 psi (34 % virhe) as Kuorman jakautuminen K: Miksi Nord-Lock toimittaa karkaistun paineenjakolaatan joka Superbolt-kiinnittimen yhteydessä? V: Jokainen monipulttinen kiinnitin (MJT) toimitetaan yhdessä kovetetun paineenjakolaatan kanssa. Se on tarpeellista, koska se toisaalta siirtää voimat liitokseen ja toisaalta suojaa pintaa suurelta kuormitukselta. Kiristysprosessissa pulttien alle muodostuu erittäin suuri pintapaine. Karkaistu paineenjakolaatta jakaa kuormituksen koko vastinpinnalle ja toimii samalla puristusruuveille kovana ja tasaisena alustana. Se varmistaa, että monipulttiset kiinnittimet voi kiristää kunnolla. Pehmeät pinnat pyrkivät muuttamaan muotoaan tai painumaan. Sen vuoksi käytetään paksumpia ja isompia lukituslaattoja, jotta pintapaineen voi pitää mahdollisimman pieneneä ja jakaa kuormituksen optimaalisesti. Ei-karkaistut lukituslaatat muuttaisivat muotoaan ruuvien alla vallitsevien jännitysten vaikutuksesta, ja esijännitys saattaisi kärsiä. Jos kuormitus ei jakaannu tasaisesti liitoksissa, ne voivat löystyä vakavinkin seurauksin. Sen vuoksi on ehdottoman tärkeää käyttää vain Superboltin aitoja karkaistuja lukituslaattoja. Huoltohuomautus: Karkaistua lukituslaattaa voi käyttää kulumajäljistä huolimatta. Muutaman sadan millimetrin jäljet ovat normaaleja ja hyväksyttäviä. ss bolted # 1 2013 7
BOLTED Dakar-rallin kuljettaja kertoo, miksi hän valitsi nord-lockin uudet sc-aluslevyt kovassa puristuksessa KIINNIPITO 8 000 TONNIN PaINeessa RUUVILUKITUKSEN OPTIMOINTIA KÄSITTELEVÄ LEHTI www.bolted.com # 1 2013 YlIvOImaINeN ratkaisu TeräsraKeNTeIsIIN uudelleenkäytettävä porauslautta ensimmäinen laatuaan, KIITOs superboltin relaksaation vaarat miten tiukat ruuviliitokset voi varmistaa etusivun juttu Tiukan kiinnityksen säilyttäminen Ruuvi kamppailee jatkuvasti painuman, relaksaation ja viruman kanssa, ja pienimmälläkin höltymisellä voi olla tuhoisat seuraukset. TEKSTI: alannah eames VALOKUVA: colourbox & Nord-lock 8 bolted # 1 2013
Kuvittele, jos ruuvi irtoaa nosturista ja tiputtaa 10 tonnin kuorman alla olevien jalankulkijoiden päälle. Tai mitä tapahtuisi, jos johtimen ruuviliitos höltyisi sähkönsiirtolinjassa ja aiheuttaisi monen päivän sähkökatkoksen isolla kaupunkialueella? Ruuvit ovat tärkeitä komponentteja, jotka jokapäiväisessä elämässämme pitävät yhdessä monia kriittisiä tuotteita. Niiden täytyy olla tarpeeksi vankkoja kestääkseen kaikkia sääolosuhteita, suurta kulumista ja joskus myös vääränlaista asennusta. Usein niiden täytyy kestää kaikkea yllämainittua, mikä tarkoittaa, että ruuvi saattaa löystyä tai höltyä. Ajan myötä nämä ruuviliitoksen pienet liikkeet voivat muuttua vioiksi ja aiheuttaa kalliita, aikaavieviä ja pahimmissa tapauksissa vaarallisia tilanteita. Fyysikot ja asiantuntijat ovat jo vuosien ajan hakeneet ratkaisua ruuviliitosten löystymiseen, relaksaatioon ja virumaan. Viime aikoina he ovat tutkineet ruuviliitosten käyttöä raskaassa teollisuudessa, missä tärinän ja esimerkiksi tuulen tai epätasaisesn käytön aiheuttama spontaani liike nostaa löystymisriskiä. Höltyminen: selitys Höltyminen johtuu esijännityksen menetyksestä, jonka aiheuttaa plastinen muodonmuutos ilman kiertoliikettä. Sen seurauksena voi olla löystyminen muiden ongelmien ohella. Höltymistä aiheuttaa kolme seikkaa: a) Painuma. Tämän aiheuttaa kontaktipintojen plastinen muodonmuutos liitoksen sisällä. Painuma muuttaa liitettyjen osien pituutta, joten sen aiheuttaman esijännityksen menetyksen voi todeta mittaamalla ruuvin pituuden. b) Relaksaatio. Materiaalin kidehilan rakennemuutos muuttaa elastisen muodonmuutoksen ajan myötä plastiseksi muodonmuutokseksi. Relaksaatio ei muuta liitettyjen osien tai ruuvin pituutta, joten esijännityksen pienenemistä ei pystytä toteamaan. Sen vuoksi relaksaatio on kriittistä ruuviliitoksessa. c) Viruma. Materiaalin kidehilan rakennemuutos aiheuttaa ajan myötä lisää plastista muodonmuutosta. Viruma muuttaa liitettyjen osien ja ruuvin pituutta. Esijännityksen pienenemisen voi todeta mittaamalla ruuvin pituuden. Ruuviliitoksissa viruma ja relaksaatio tapahtuvat samanaikaisesti, joten ruuvi kuuluu samaan relaksaatiokategoriaan, eli esijännityksen pieneneminen ajan myötä materiaalin rakennemuutoksen aiheuttaman plastisen muodonmuutoksen seurauksena. bolted # 1 2013 9
On olemassa paljon kustannussäästöä, mikä loppujen lopuksi tarkoittaa sitä, että tuotteen hajoamisen riski on suurempi. Wolfgang Troppauer, Mosdorferin innovaatiojohtaja Kaksi käsitettä, painuma ja relaksaatio, tulevat usein esiin ruuvivikojen yhteydessä. Painuma on liitoksen kontaktipinnan välissä irronnut mikronimäärä, esimerkiksi pinnan karheuden mukautumisessa. Relaksaation aiheuttaa pääosin materiaalin kiristyksen muutos ajan myötä. Ruuvit tai kiinnitetyt osat voivat menettää elastisen venymän, minkä vuoksi ruuviliitoksen esijännitys häviää. Haaste on yhteydessä ruuvin venymän ja osien puristuslujuuden vähenemisen välisessä tasapainossa, selvittää Maxime Thonnerieux, Nord-Lockin globaali tutkimus- ja kehitysjohtaja. Jos menetät mikroneja painumassa, menetät ruuvin venymää, koska kaikki on yhteydessä toisiinsa. Asiakkaittemme haasteena on ensin löytää, onko liitoksessa merkittävää painumaa. tiedot: tietoja mosdorferista Mosdorfer on perustettu 1712 ja valmisti alkujaan puukkoja ja teriä ennen kuin alkoi valmistaa koneosia toisen maailmansodan jälkeen. Mosdorferin erikoisalaa ovat sähkönsiirtolinjojen osat. Se palvelee energiaja sähköyhtiöitä, sopimuskumppaneita ja tukkukauppiaita koko maailmassa. Yritys valmistaa yli 30 000 erilaista sähkönsiirtolinjoissa käytettävää kiinnitintä 1 1 200 kv:n jännitteille. Se valmistaa myös liittimiä kylmävedetystä teräksestä, värähtelynvaimentimia ja pidikkeitä pienjännitelinjoihin. Mosdorferilla on asiakkaita koko maailmassa, pääasiassa Euroopassa, Kaukoidässä, Intiassa, USA:ssa, Etelä-Amerikassa ja Kanadassa. Yrityksen toimipaikka on Itävallassa Wienin eteläpuolella kahden tunnin ajomatkan päässä. Jos asiakas huomaa painumaa tai relaksaatiota, koska ei ole asentanut sopivan varmaa ruuviratkaisua, seuraava haaste on Thonnerieux n mukaan se, miten ongelman voi ratkaista? Jos he pääsevät käsiksi liitokseen, he voivat kiristää sen ongelman tajuttuaan, mutta se on aikaavievä prosessi. He eivät valitettavasti monissa tapauksissa tajua sitä, ennen kuin tilanne eskaloituu. Innovaatiojohtaja Wolfgang Toppauer on ollut 22 vuotta itävaltaisen yrityksen Mosdorferin palveluksessa käsitellen energiateollisuuden sähkönsiirtolinjojen kiinnityksiä. Hänellä on suoraa kokemusta siitä, kuinka viruman ja huonojen asennusmenetelmien yhdistelmä panivat Aasiassa sähköjohdot alttiiksi vaaralle. Sen vuoksi tämä 300-vuotias yritys ottaa virumaongelman hyvin vakavasti. Tämä ruuvien löystymisilmiö esiintyi jokin aika sitten, Troppauer paljastaa. Kyseessä oli yksinkertainen ruuvin ja aluslevyn yhdistelmä sekä melko huono johtoasentajan paikan päällä tekemä asennus, jonka tuloksena oli kohtuuton paine ja pitkän päälle ruuviliitoksen hajoaminen. Viruma, ennen kaikkea johtimissa, on Mosdorferin suurin haaste. Mosdorfer toimittaa maailmanlaajuisesti energiayhtiöille ja siirtoverkon haltijoille kiristys- ja kannatuspylväitä, kiristysketjuja, liittimiä kylmävedetystä teräksestä, värähtelynvaimentimia ja pidikkeitä pienjännitelinjoihin. Lisäksi sähkönsiirtolinjojen asennusten laatu ja materiaali vaihtelee huomattavasti maasta maahan. Euroopassa työmiehet ovat yleisesti ottaen hyvin koulutettuja ja käyttävät kaapelikärryjä asentaessaan värähtelynvaimentimia johtimiin, mikä tekee työstä helpompaa, hän selvittää. Joissakin maissa johtoasentajien täytyy kiivetä johdinkimpun päälle ja riippua ilmassa 30 40 metrin korkeudessa. Jos ruuveja ei kiristetä kunnolla, on todella vaara, että pidike löystyy ja johtimet vahingoittuvat tai hajoavat kokonaan. On olemassa paljon kustannussäästöä, mikä loppujen lopuksi tarkoittaa sitä, että tuotteen hajoamisen riski on suurempi. Yksi Mosdorferin päätuotteista on vaimentava väliside, joka kiinnitetään johdinkumppuihin pitämään johtimet tietyllä etäisyydellä toisistaan sähkönsiirtolinjassa, ja niitä käytetään poistamaan energiaa johdoista. Nämä ovat todella tärkeitä tuotteita johtimien vaimentamiseen ja tuulienergian poistamiseen. Pahimmassa tapauksessa johtimet voivat pudota alas, ja linjassa voi olla tuntien tai jopa päivien sähkökatkos, Troppauer selvittää. Vaimentavissa välisiteissä on ruuviliitoksia siinä kohdassa, jossa pidike ruuvataan johtoon. Nivelliitos kiristetään ruuveilla ja muttereilla. Johtimet ovat tavallisesti erittäin liikevoimaisia, sillä ne taipuvat värähtelemään tuulen vaikutuksesta. Jos liitos ei ole vankka, ruuvi saattaa löystyä. Johtimet on kiinnitetty kahteen torniin, jotka ovat 30 80 metriä korkeita. Niissä on staattinen kuormitus, jonka täytyy kestää suuria lämpötilaeroja. Suuren kuormituksen, kuten lounastauon aikana, johtimet kuumenevat suuren sähkönkulutuksen vuoksi. Yön aikana ne viilenevät, koska sähkönkulutus pienenee ja ulkolämpötila laskee. Kyseessä voi olla 50 70 celsiusasteen lämpötilaero, jonka tuloksena on nopea viruma. Johtimen viruman aiheuttaa jatkuvasti muuttuvat lämpötilat. Sen vaikutuksesta kiinnittimen halkaisija voi pienentyä ja menettää esijännitystä. Virumaa edistää se, että johtimet on valmistettu alumiinista, joka on suhteellisen halpa, kevyt ja johtava sekä hyvin korroosiota kestävä materiaali. Meidän toimialallamme on miljoonia ruuviliitoksia. Jokainen jännityksen menettävä ruuviliitos voi löystyä. Jos relaksaatiota on liikaa ja ruuvi löystyy, se voi irrottaa pidikkeen johtimesta, ja pidike saattaa liikuttaa johdinta. Vaikka se siirtyy vain millimetrin, se vahingoittaa alumiinijohdinta, mikä on erittäin vakava asia, Troppauer sanoo. Tutkiskellessamme hieman syvemmin tätä seikaa huomasimme, että viruman estämiseksi aluslevyssä täytyy olla enemmän elastisuutta. Tarvitsimme vaihtoehtoisen tuotteen, joka voisi kestää asennuksessa syntyviä virheitä sekä vaihtelevia sääolosuhteita ja suurta kuormitusta tällaisissa kriittisissä sovelluksissa, hän jatkaa. Nord-Lock on hiljattain tuonut markkinoille patentoidun X-series-aluslevyn, jossa on ainutlaatuinen kiilamuotoilu ja jousitus. X-series-aluslevyt on suunniteltu suojaamaan ruuviliitoksia spontaanilta löystymiseltä ja kompensoimaan höltymisen aiheuttamaa esijännityksen menetystä. 10 bolted # 1 2013
Kiilan ja jousen yhdistelmä Nord-Lockin uusissa patentoiduissa X-seriesaluslevyissä yhdistyy yrityksen kiilalukitusmenetelmä, joka estää ruuvin spontaanin löystymisen, poikkeukselliseen jousivoimaan, joka suojaa painuman ja relaksaation aiheuttamalta höltymiseltä. Tämä ainutlaatuinen yhdistelmä tarkoittaa, että X-series tarjoaa parasta turvallisuutta kriittisiin ruuviliitoksiin. Kuten Nord-Lockin alkuperäisissä aluslevyissä lukituslaattojen toisella puolella on kiilahammastus ja toisella puolella tartuntahammastus. Näin ruuviliitos varmistetaan jännityksellä kitkan sijaan. X-series-aluslevyjen kartiomainen muoto antaa ruuviliitokseen myös elastisen reservin, joka kompensoi esijännityksen pienenemisen ja estää höltymisen.s Nord-Lockin uusi X-series antaa parhaan mahdollisen turvallisuuden kriittisiin liitoksiin ja suojaa painuman ja relaksaation aiheuttamalta höltymiseltä. Toimintaperiaate α Fs Fs Fs Fs ΔL β Kiristettäessä lukituslaattapari painuu kasaan ja tartuntahammastus pureutuu kontaktipintaan. Koska kiilahampaiden välinen nousukulma (α) on suurempi kuin kierteen nousu (β), muodostuu kiilaava vaikutus, joka estää ruuvia kiertymästä auki. Välittömästi kiristämisen jälkeen liitos asettuu, ja kiristin painuu pintamateriaaliin. Voimakkaan jousivoiman (Fs) ansiosta lukituslaatta kompensoi asettumista (ΔL) ja estää näin esijännityksen häviämistä. Nämä toiminnot vaikuttavat jatkuvasti ruuviliitoksessa säilyttäen esijännityksen ja estäen ruuvin spontaanin löystymisen. Näin se on tehokas ratkaisu tärinässä, dynaamisessa kuormituksessa, painumassa ja relaksaatiossa. (Lisätietoja: www.x-series.com) X-series on tulos pyrkimyksestämme suunnitella järjestelmä, joka eliminoisi puutteet, sanoo Maxime Thonnerieux, joka vastaa X-series-aluslevyjen kehityksestä. Värähtelyn ja dynaamisen kuormituksen ohella X-series mahdollistaa sen, että voimme palvella asiakkaita, joilla on muita vaativia sovelluksia, kuten maalattuja tai jauhepäällystettyjä pintoja, pehmeitä metalleja, komposiitteja ja polymeerejä. Wolfgang Troppauer ja hänen tiiminsä testaavat uusien X-series-aluslevyjen löystymistä estävää ominaisuutta sekä staattista ja dynaamista käyttäytymistä Mosdorferin värähtelytestilaboratoriossa Itävallassa. Lopulliset tulokset ovat saatavilla 2013. Koska useimmat tuotteemme on suunniteltu 30 50 vuoden käyttöön, meidän täytyy simuloida ne 30-vuotisessa ympäristössä. Kun ne on asennettu suurjännitelinjoihin, linjoja ei voi kytkeä irti noin vain ja jättää ihmiset tunneiksi ilman sähköä, Troppauer selventää ja lisää, että tulokset vaikuttavat lupaavilta. bolted # 1 2013 11
Uusia kenttiä avaamassa Aluksi se vaikutti mahdottomalta tehtävältä. Rakentaa kaasunporauslautta, joka olisi tarpeeksi vahva ja stabiili kestämään keskellä Pohjanmerta vallitsevia olosuhteita, mutta kuitenkin tarpeeksi joustava, jotta sen voi purkaa ja viedä toiseen paikkaan. Heerema Fabrication Group rakensi ensimmäisen käyttäen lähes kuusimetrisiä Superbolt-ruuviyhdistelmiä. TEKSTI: nic townsend VALOKUVA: Franz raymann & martin josse F3-FA-kaasunporauslautta on Pohjanmeren hollantilaisella alueella, noin 240 km:n päässä Alankomaista. Päällisin puolin se näyttää samanlaiselta kuin muutkin öljyn- ja kaasunporauslautat mutta siinä on yksi tärkeä ero. Lauttaa ei tarvitse ottaa pois käytöstä, kun kaasukenttä tyhjentyy, toisin kuin muita lauttoja. Se vain pannaan kasaan, siirretään toiseen paikkaan, ja tuotanto jatkuu. Koskaan ennen ei ole rakennettu tämän kokoista itseasennoituvaa lauttaa näin syvässä vedessä. Koko rakenne, mukaan lukien yläosa, neljä imupalkkia ja jalat, on yhteensä 133 metriä korkea ja painaa yli 8 000 tonnia. Se on asennettu kauas merelle, syvään veteen, missä se altistuu koville tuulille ja korkeille aalloille. Heerema Fabrication Group (HFG), lautan rakennuksen toimeksiannon saanut yritys, arvioi, että projektiin on mennyt yli miljoona työtuntia. Tuloksena on uskomaton tekniikan taidonnäyte ja saavutus, joka muuttaa koko öljyn- ja kaasunporausteollisuuden. Pohjanmeren F3-FA-kentän kaasuvaranto 12 bolted # 1 2013
Koko lautta, jalat mukaan lukien, kuljetetaan merelle proomulla. Perillä jalat lasketaan merenpohjaan. Sen jälkeen lautta nostetaan nostolaitteella, ennen kuin se lukitaan 16 Superbolt-yhdistelmällä. bolted # 1 2013 13
Toimittamamme Superbolt-kiinnittimet tarjoavat saman turvallisuuden kuin hitsaus, paitsi että niiden asennus käy helpommin. Franz Raymann, palvelupäällikkö, Nord-Lock Group Nord-Lockin palvelupäällikkö Franz Raymann tarkastamassa yhden Superboltin esijännitystä. Nord-Lockin insinöörit avustivat asennuksessa koko projektin ajan. TIEDOT: Heerema Fabrication Group (HFG) Tietoja yrityksestä: Johtava sopimusyritys, erikoistunut öljyn- ja kaasunporauslauttojen isoihin ja monimutkaisiin rakenteisiin. Emoyhtiö: Heerema Group Työntekijämäärä: Noin 1 000 perustettu: 1948 Liiketoimintaedut n Nopea ja helppo Superboltit voi kiinnittää ja irrottaa nopeasti, toisin kuin hitsatut liitokset. n Uudelleenkäytettävä Superboltit voi irrottaa ilman vahinkoja ja käyttää uudelleen. n Huolto esijännitystä voi tarkkailla jatkuvasti. löydettiin ensimmäisen kerran 1970-luvun alussa, mutta sitä ei ole tähän mennessä hyödynnetty, koska kaasuvaranto on liian pieni, jotta paikoillaan pysyvän porauslautan rakentaminen olisi ollut perusteltua. Teollisuuden nykyinen taloudellinen malli määrää, että kentän varannon arvon täytyy olla suurempi kuin porauslautan pystytyksestä aiheutuvat kustannukset. Koska uuttaa uudelleenkäytettävää porauslauttaa voidaan käyttää useammalla kentällä sen elinkautena, se muuttaa koko teollisuuden, ja sen seurannaisvaikutukset ovat valtavia. Nyt maailman pienempien öljy- ja kaasuvarantojen poraamisesta on tullut taloudellisesti mahdollista. Projekti käynnistyi vuonna 2009, kun HFG sai toimeksiannon rakentaa itseasennoituvan porauslautan, eli lautan, jonka voi asentaa ilman nostureita ja raskasta paalutuskalustoa. Samanlaisia itsesentuvia lauttoja on ollut käytössä aikaisemminkin, kuitenkin vain pienemmissä lautoissa matalammassa, tyynemmässä meressä. Uuden asennuksen täytyi soveltua paljon raskaampaan lauttaan kovemmissa olosuhteissa. Ja kaiken lisäksi se täytyi pystyä purkamaan ja viemään toiseen paikkaan. Miten HFG ratkaisi tämän kaikesta päätellen mahdottoman tehtävän? Heidän ratkaisunsa oli käyttää insinööritaidon yksinkertaisimpia ja vanhimpia kiinnittimiä ruuveja. Nord-Lockin toimittamat ruuvit ovat 5,5 metriä pitkiä, halkaisijaltaan 24 cm ja painavat yli 2 000 kg. Jopa mutterimalliset Superbolt-kiinnittimet painoivat yli 350 kg. Toimittamamme Superbolt-yhdistelmät tarjoavat saman turvallisuuden kuin hitsaaminen, paitsi että niiden asennus käy nopeammin ja helpommin, sanoo Nord-Lock Groupin palvelupäällikkö Franz Raymann. Käytimme erikoistiivisteitä, jotka suojaavat pultteja kovissa olosuhteissa. Kaikki Superbolt-kiinniittimessä olevat 36 pulttia on tiivistetty erikseen suojaamaan niitä korroosiolta ja säilyttämään voiteluaineen. Sen vuoksi pultin voi irrottaa sen vahingoittumatta, ja koko liitosta voi käyttää uudelleen. Tämänkokoista projektia ei ollut aikaisemmin yritetty toteuttaa, joten Nord-Lockin insinöörit avustivat projektitiimiä testeissä, laskelmissa ja asennuksessa. Superbolt-kokoonpanojen toinen etu oli, että jännityksen ja esijännityksen pystyi tarkastamaan milloin tahansa. Koko lautta, jalat mukaan lukien, rakennettiin maalla ja kuljetettiin merelle tasapohjaisella proomulla. Kun lautta saapui F3-FA-kaasukentälle, jalat laskettiin merenpohjaan, johon ne kiinnitettiin neljää imupalkkia varten. Lautta nostettiin proomusta nostolaitteella ja siirrettiin jalkojen päälle. Kun se oli paikoillaan, se kiinnitettiin kuudellatoista Superbolt-yhdistelmällä neljä joka jalassa. Jokaisen esijännitys oli 12 000 kn. Kiinnityksen jälkeen nostolaite otettiin pois, ja 4 000 tonnin lautta jäi 16 Superboltin varaan. Asennuksen kokonaisaika proomun saapumisesta paikalle oli vain kaksi päivää ja neljä tuntia huomattava saavutus tämänkokoisen rakenteen kohdalla. Superbolt on paljon nopeampi ja helpompi muihin kiinnitysmenetelmiin verrattuna, Raymann tähdentää. Nopea asennus oli myös tärkeää, sillä proomu oli vaarassa myrskysäässä, kunnes lautta oli varmistettu. Superboltien käyttö varmistaa sen, että asennusprosessi on palautuva ja toistettavissa. Ruuvit voi irrottaa ja käyttää uudelleen, mikä on tärkeää lautassa, jonka paikkaa voi vaihtaa. HFG:n mielestä Superboltit ovat täydellinen ratkaisu. Nord-Lockin hienosti suunnitellut Superboltit ja älykäs kiristysjärjestelmä ovat tehnyt innovatiivisen F3-FA-lautan mahdolliseksi, sanoo HFG:n F3-FA-projektin päällikkö Frank Slangen. Tällä hetkellä F3-FA-lautta on ainoa laatuaan, mutta koko projektin menestys ja sen tarjoama mahdollisuus tarkoittaa, että muiden samanlaisten rakentaminen ei kestä kauan. Nord-Lock on varmasti taas mukana, sillä sen ruuviratkaisu on osoittanut, että se täyttää tällaisen sovelluksen vaatimukset. 14 bolted # 1 2013
Valokeilassa Thomas Berglund käyttää Nord-Lockin aluslevyjä moottoripyörässään legendaarisessa Dakarrallissa, joka kulkee Perusta Argentiinan läpi Chileen. TIEDOT: THOMAS BERGLUND rooli: Osallistuu Dakar-ralliin viidettä kertaa. Tausta: Toiminut Ruotsin armeijassa asepalveluksensa jälkeen. Nykyään hän on henkivartiokaartin kapteeni, yhdistetyn ratsu- ja jalkarykmentin, jolla on koulutusvastuu. Käy juoksulenkeillä pysyäkseen kunnossa Dakar-rallia varten. Asuinpaikka: Vallentuna, Ruotsi. Osallistuminen maailman vaarallisimpaan kilpa-ajoon TEKSTI: linda karlsson eldh VALOKUVA: rickard kilström Tammikuussa 2013 legendaarinen Dakar-ralli käynnistyi ensimmäistä kertaa Perussa ja päättyi Chilessä käytyään läpi Andit ja Argentiinan. Rallissa on ollut monta kuolemantapausta viimeisten 34 vuoden aikana, ja se on tunnettu siitä, että siinä kilpaillaan pikemminkin kovien ympäristöolosuhteiden kuin muiden kilpailijoiden kanssa. Osallistuessaan viidettä kertaa moottoripyöräluokassa ruotsalainen Thomas Berglund päätti selvitä 8 000 km:n reitistä 10 parhaan joukossa. Bolted haastatteli Thomasia ennen rallin alkamista. Miksi Dakar-rallia pidetään niin vaarallisena? Ajamme 900 km joka päivä kahden viikon ajan maailman vaikeakulkuisimmissa maasto-olosuhteissa. Me ajamme 50 asteeseen nousevissa lämpötiloissa halki aavikoiden, jotka vaihtelevat valtavista hiekkadyyneistä ruohikkoon, sekä alueiden, jotka koostuvat terävistä irtokivistä. Yli puolet osanottajista joutuvat lopettamaan tapaturmien tai mekaanisten vikojen vuoksi. Mikä on suurin mekaaninen haaste? Monet odottamattomat ongelmat ovat mahdollisia. Viime vuonna polttoaine kiehui tankissani, ja moottoripyörä ei vain ajanut. Mutta suurin ongelma ovat tärinät. Dakarralliin osallistuvan moottoripyörän täytyy olla räätälöity käyttäen monia runkoon asennettuja lisävarusteita. Tärkein on moottoripyörän etuosassa oleva navigointitorni, joka sisältää reittikirjan, paikannusjärjestelmän, kaksi matkamittaria, antenneja ja muita elektronisia laitteita. Navigointitorni painaa 8 kg, ja se on asennettu moottoripyö- rän ohjauspäähän, jossa on erittäin pieni asennuspinta. Ruuvit irtoavat usein kovien tärinöiden vaikutuksesta, ja koko navigointitorni voi irrota. Näin kävi 2012, ja 2011 koko ohjaustanko löystyi kaksi kertaa. Eikö ruuveja voi kiristää kilpaajon aikana? Tarkastuksen suorittaa huoltotiimini yöllä pidettävän tauon aikana. Kun olen ajamassa keskellä aavikkoa, minulla ei ole muuta apua kuin muutama työkalu hätäkorjauksia varten. Mukanani ei ole varaaluslevyja, ja ruuvien kiristäminen vie liikaa aikaa. Koska olen tien päällä 12 tuntia joka päivä, minun täytyy voida luottaa siihen, että ruuvit eivät löysty. Oletko löytänyt ratkaisun tähän ongelmaan? Vuoden 2013 rallissa varmistin moottoripyörääni asennettujen lisävarusteiden ruuviliitokset Nord- Lockin X-series-aluslevyillä. Valitsin ne, koska ne tarjoavat parhaimman turvallisuuden markkinoilla. Niiden suurimpiin etuihin kuuluu, että ne lukitsevat ruuvit myös pehmeään materiaaliin, kuten alumiiniin ja muoviin, jotka tahtovat liikkua ja muuttaa muotoaan kilpa-ajon aikana. Mitä tuloksia odotat? Viimeisten viiden vuoden aikana olen unelmoinut Dakar-rallista, jossa kaikki toimii niin kuin pitäisi. Vuoden 2013 kaksi suurinta muutosta ovat uusi ruuvilukitus ja tankkijärjestelmä. Toivon näiden ehkäisevän ongelmia ja antavan minulle sen virran, jota olen odottanut vuoden 2007 Dakarrallista lähtien. Päivitys: Lehden editoinnin aikana Thomasin täytyi lopettaa ralli 12. taipaleen kohdalla. bolted # 1 2013 15
Valokeilassa Mitsubishi Heavy Industriesin ultrakokoiset turbiinit ovat yli kuusi metriä korkeita ja yli 16 metriä pitkiä, ja niissä ei kovia tärinöitä voi välttää. Puristettu tilaa varten Nord-Lockin aluslevyt voi kiristää helposti turbiinin sisällä olevasta mutkikkaasta koneistosta huolimatta, ja ne pitävät varmasti. Ei enää koskaan löystyviä ruuveja TEKSTI: carol akiyama VALOKUVA: mitsubishi heavy industries, ltd. haaste Kaasuturbiineista tulee jatkuvasti tärkeämpiä voimalaitosten sähköntuotannossa ympäri maailman. Mitsubishi Heavy Industries valmistaa erittäin isoja kaasuturbiineja, jotka ovat yli kuusi metriä korkeita ja yli 16 metriä pitkiä. Tällaisessa valtavassa pyörivässä tarkkuuskoneessa tärinöitä ei voi välttää, ja vielä vähän aikaa sitten käytettiin lukituslaattoja pyörimisen estona. Koska kaasuturbiinin sisäpuoli on mutkikas koneisto, täynnä kaikenlaisia yhteenkoottuja komponentteja, tilaa on rajoitetusti, ja töiden suorittaminen käy hankalasti. Lukituskiinnikkeiden asentaminen vaatii asennustaitoja, joten Mitsubishi Heavy Industries päätti etsiä uutta ratkaisua, joka olisi helpompi asentaa ja tarkastaa ajoittain. ratkaisu Etsiessään uutta ratkaisua Mitsubishi Heavy Industriesin edustaja Ryosuke Fuji vieraili Nord-Lockilla, missä he suorittivat kiinnittimen löystymistestejä. Esitellyt tulokset olivat erinomaisia. Ne osoittivat, että Nord-Lockin aluslevyt ehkäisivät pyörimistä kovissakin tärinöissä. Mitsubishi Heavy Industriesilla oli jo hyviä kokemuksia Nord-Lockin kanssa, sillä he olivat käyttäneet näiden aluslevyjä Takasagossa, Japanissa olevan esittelylaitoksen kaasuturbiineissa. Kaikki kriittiset liitokset pysyivät lukittuina yli neljän vuoden ajan. tulos Nyt Nord-Lockin aluslevyjä käytetään Mitsubishin voimaloiden kaasuturbiineissa Japanissa ja ulkomailla, muun muassa uudessa J-mallin kaasuturbiinissa, joka tuli markkinoille 2011 ja jossa on maailman paras sähköntuotantoteho. Mitsubishi Heavy Industriesin asiakkaille Nord-Lockin aluslevyt tarkoittavat, että ruuvien löystymisen estäminen on nyt helpompaa ja turvallisempaa varmistaen vakaan sähköntuotannon. Itse asiassa sen jälkeen, kun Nord-Lockin aluslevyt otettiin käyttöön, ei ole ollut yhtään tapausta ruuvien löystymisestä. 16 bolted # 1 2013
bolting NEWS Uutisia Nord-Lock Groupin ja ruuvilukituksen maailmasta Chalmers selviytyy ruutulipulle Göteborgissa sijaitsevan Chalmersin teknillisen korkeakoulun nuoret insinöörit Nord-Lockin yhteistyökummanit ovat voittaneet maailman suurimman opiskelijoiden insinöörikilpailun. Kymmenen vuoden suunnittelun, rakentamisen, testauksen ja kilpailun jälkeen Chalmersin tiimi selviytyi ruutulipulle Britannian Silverstonen radalla pidetyssä Formula Student -kilpailussa. Tämän kilpailun voittaminen on todella tärkeää Chalmersille ja antaa siihen osallistuneille opiskelijoille mahtavan tunteen, sanoo Chad Thomas, autonrungon teknisen suunnitteluryhmän jäsen, joka opiskelee korkeakoulussa maisterin tutkintoa varten. Työryhmä todella sulautui koko hengellään autoon. Chalmersin auto, joka on varmistettu kymmenillä Nord-Lockin aluslevyillä erittäin tärkeissä ruuviliitoksessa, vei voiton 102 muusta yksipaikkaisesta autosta Class One -luokassa heinäkuussa pidetyssä kilpailussa. Auto oli kokonaan opiskelijoiden rakentama. Ainoat poikkeukset olivat erittäin kompleksiset komponentit, kuten moottorin elektroniset ohjausyksiköt. Formula Student on erinomainen opetustyökalu, joka auttaa tuottamaan huomispäivän moottoreita. Se opettaa hankkimaan taidot, joita me opettajat emme pysty opettamaan luokkahuoneessa, sanoo projektinvetäjä Jonathan Rice. Teimme kaksiviikkoisen esitutkielman, jota seurasi kahdeksan viikon suunnitteluvaihe, sanoo kommunikaatioryhmän jäsen Prashanth Sekhar, joka opiskelee myös Chalmersissa. Valmistusvaihe kesti 12 14 viikkoa, ja sitä seurasi 10 12 viikkoa kestävä testi ennen itse kilpailua. Sama Chalmersin tiimi tuli kolmanneksi Saksan Formula Student -kilpailussa elokuussa. Näin yliopisto on nyt kymmenes noin 500 tiimistä koko maailmassa. Nord-Lockin kumppanuus Chalmersin tiimin kanssa on nyt kaksivuotinen. Kilpailusäännöt määrittävät, että ruuviliitokset täytyy pystyä tarkastamaan silmämääräisesti. Sen vuoksi tiimin täytyi TIEDOT: Chalmersin yksipaikkainen kilpa-auto Moottori: 90 hp Yamaha, nelisylinterinen, 600 cc Kiihtyvyys: 0 100 km/h 3,5 sekunnissa Akseliväli: 1 250 mm Kymmenen vuoden suunnittelun, rakentamisen, testauksen ja kilpailun jälkeen Göteborgissa sijaitsevan Chalmersin teknisen korkeakoulun nuorten insinöörien tiimi voitti Britannian Silverstonen radalla pidetyn Formula Student -kilpailun. käyttää myös nailonmuttereita, mikä on teknisesti katsottuna tarpeetonta. Me käytimme Nord-Lockin aluslevyjä pitämään ruuvien esijännityksen, Thomas sanoo. Me huomasimme, että jos menetämme esijännityksen, käsittely kärsii, ja auton ajamisesta tulee todella huonoa. Esijännityksen säilyttämisen avulla pystyimme myös suunnittelemaan jatkuvan esijännityksen leikkauskuormien sijaan. Mitä mieltä nämä kunnianhimoiset insinöörit ovat Nord-Lockin ratkaisusta? Todella mahtava, Thomas sanoo. Ruuvit eivät antaneet kertaakaan periksi 1 000 testikilometrin aikana. S david wiles valokuva: anna sigvardsson Nord-Lock lean-palkinnon finalistien joukossa Nord-Lockin Lean-tuotantojärjestelmä saanut aikaan suuria parannuksia siitä lähtien, kun se otettiin käyttöön yrityksen Ruotsin-tehtaalla 2006. Nyt Nord-Lockin toiminta on saanut kansallista tunnustusta: yritys oli 2012 Ruotsin Lean Awards -palkinnon viiden finalistin joukossa. Eric Jonsson, Nord-Lockin lean-johtaja, kertoi hiljattain yrityksen kokemuksista Tukholmassa MAX Manufacturing & Automation Expo -tapahtuman lean-seminaareissa lokakuussa yhdessä liimasaumavastaavan Jonas Pantherin ja työkaluosaston ryhmänjohtaja Leif Petersenin kanssa. Nord-Lockin lean-tuotannon tulokset ovat tehneet vaikutuksen niin yrityksen sisällä kuin ulkopuolellakin. Sillä on saavutettu sellaisia parannuksia, joiden toteutukseen tarvitaan tavallisesti kymmenisen vuotta. Tänä vuonna Nord- Lockin Mattmarin tehtaan työntekijät ovat tehneet 900 ehdotusta oman työnsä parantamiseksi. Niistä on toteutettu tähän mennessä noin 550. Asiakkaille uuden lean-kulttuurin tulokset ovat nähtävissä huomattavasti parempina toimitusaikoina. Parantunut tilaustarkkuus ja jätteiden vähentäminen ovat muita etuja. Lean-tuotantojärjestelmä otetaan käyttöön myös Nord-Lockin USA:n ja Sveitsin tehtailla. bolted # 1 2013 17
bolting NEWS Uutisia Nord-Lock Groupin ja ruuvilukituksen maailmasta Ei irtoa teräsrakenteista Teräsrakenteista irtoavien ruuvien ongelma on ratkaistu Nord-Lockin uusilla SC-aluslevyillä. Hauska peli älypuhelimeesi Nord-Lockilta. Huvi- ja tietosovellus Aikaa tapettavana lentoa tai myöhässä olevaa kokousta odotellassa? Voit käyttää ajan hyödyllisesti Nord-Lockin uudella sovelluksella. Saat tietää ruuvien rikkoutumisen yleisimmät syyt ja keinot sen ehkäsemiseen, samalla kun pidät hauskaa. Avoid the Traps -sovellus on saatavissa iphone- ja Android-puhelimiin. Siinä navigoidaan kuulalaakeri haasteellisen labyrintin läpi. Pelatessasi saat käytännöllisiä vinkkejä parhaan ruuviliitoksen toteutuksesta. Sovellus on osa Nord-Lockin uutta X-series-aluslevyjen markkinointikampanjaa. Nämä aluslevyt estävät ruuvien irtoamisen tärinöissä tai dynaamisissa kuormituksissa sekä löystymisen painautumisissa ja liikkeissä. Skannaa QR-koodi ja lataa oma Avoid the Traps -pelin versio Nord-Lockilta. Vielä jokin aika sitten ei ollut tyydyttävää tapaa varmistaa HV-ruuveja (standardin EN 14399 mukaisesti), joita käytetään teräsrakenteissa, kuten silloissa tai kattoon asennetuissa nostureissa. Kun ruuvit olivat löystyneet tärinän tai dynaamisen kuormituksen vaikutuksesta, tarjolla ei ollut muuta ratkaisua kuin aikaavievä uudelleenkiristys. Mutta nyt Nord-Lock on tuonut markkinoille uudentyyppiset aluslevyt, jotka on suunniteltu erityisesti Euroopassa käytettävien teräsrakenteiden HV-ruuveja varten. SC-aluslevyt (teräsrakennealuslevyt) ovat saaneet sertifioinnin Saksassa DIBt:ltä (Saksan rakennustekniikkainstituutilta), ja eurooppalainen sertifiointi on vireillä. Kun näissä rakenteissa esiintyy tärinöitä, HV-settien alkuperäisillä aluslevyillä kiinnitetyt ruuvit löystyvät eivätkä pysty pitämään puristuskuormaa, sanoo Frank Hüssing, Nord- Lockin myynti-insinööri Saksassa. Teollisuus on jo pitkään etsinyt ratkaisua, joten suunnittelimme uuden tuotteen, joka sopii olemassa oleviin ruuviliitoksiin ja vaadittuihin erittäin spesifisiin geometrioihin. Saksassa yleisesti käytössä oleva HV-setti koostuu yhdestä ruuvista, kahdesta aluslevystä, jossa on erityinen Uusi öljy- ja kaasuteollisuuden esite Nord-Lock Groupin öljy- ja kaasuteollisuuden ruuvilukitussovellukset esitellään uudessa esitteessä. Nord- Lockin verkkosivustolta ladattava esite kertoo öljy- ja kaasuteollisuuden haasteista ja siitä, miten Nord-Lock Groupin tuotteet ratkaisevat ne. Julkaisu sisältää tapaustutkimuksia ja sovellustietoja. Se on suunnattu insinööreille ja huoltohenkilöille, jotka käsittelevät öljy- ja kaasuteollisuuden laitteita, sekä päätöksentekijöille Nord-Lockin uudet SC-aluslevyt on suunniteltu erityisesti Euroopassa teräsrakenteissa käytettäviin HV-ruuviliitoksiin. viisteitys, ja voidellusta mutterista. Kaikissa osissa on sinkkipinta. Alkuperäiset aluslevyt voi vaihtaa Nord- Lockin SC-aluslevyihin, sillä niissä on sama sisä- ja ulkohalkaisija. Nord- Lockin aluslevyjen sisähalkaisijassa on erityinen viiste, jotta ne sopivat ruuvin pään geometriaan. Nord- Lockin SC-aluslevyparissa on viisteet molemmin puolin, mikä pienentää väärän kokoamisen riskiä. Nord-Lock on alkanut tänä vuonna markkinoida tuotetta suoraan asiakkaille Saksassa. SC-aluslevyjämme myydään pääasiassa yhdessä HV-settien kanssa, joten niitä saa niin jälleenmyyjiltä kuin suoramyynnistäkin. Hüssing toteaa, että asiakkailta tullut palaute on tähän mennessä kaikilla toimialoilla, joilla turvallisuus, kannattavuus ja minimaalinen huolto on tärkeää. Nord-Lockilla on laaja kokemus öljy- ja kaasuteollisuudessa, ja sen tuotteita käytetään tämän toimialan monissa sovelluksissa: niin porauslaitteissa, etäkäyttöisissä ajoneuvoissa, öljynporaustorneissa, nostureissa kuin petrokemian tuotannossakin. Lataa esite osoitteesta www.nord-lock.com/oil-gas. ollut erittäin positiivista. Kun teräsrakenteiden pultit alkavat löystyä, yrityksen täytyy lähettää teknikko kiristämään niitä. Se on kallista ja tarkoittaa, että ruuviliitoksen turvallisuus ei ole enää taattu. Asiakkaat ovat siis todella tyytyväisiä, että heillä on ruuvilukitusjärjestelmä, jossa näitä ongelmia ei esiinny, ei edes dynaamisessa kuormituksessa eikä tärinöissä. Myynti muun Euroopan asiakkaille alkaa, kun eurooppalainen sertifiointi on saatu. Tästä ei kuitenkaan koskaan tule vakiotuotetta, vaan erikoistuote, jota todella tarvitaan tällä erikoisalalla, Hüssing sanoo. Oil & Gas Industry bolting solutions from the Nord-Lock Group david wiles 18 bolted # 1 2013
Nord-Lockin X-series -aluslevyt verrattuina hammastettuhin jousialuslevyihin Dynaaminen kuormitus Kitkan hajonta Pinoaminen Painautuminen ja liikkuminen Uudelleenkäytettävyys Ruuvien lujuusluokat Nord-Lock X-series Todistettavasti erittäin tehokas tärinän aiheuttamaa löystymistä vastaan monissa sovelluksissa. Vähemmän kitkan hajontaa esijännityksen pienen poikkeaman ansiosta. Nord-Locking X-series-aluslevyjä tulee käyttää yksi pari kerraallaan. Niitä ei ole tarkoitettu pinottaviksi. Nord-Lockin X-series-aluslevyjen elastisuus estää painautumiset ja liikkumiset. Voidaan käyttää uudelleen. Voidaan käyttää ruuvin lujuusluokkaan 12.9 saakka. Hammastetut jousialuslevyt Kestää yleisesti ottaen hyvin tärinää, mutta vain, kun se on kiristetty suurella esijännityksellä. Vaadittu esijännitys on vaikea saavuttaa kitkan hajaantumisen vuoksi. Niinpä toiminnallinen esijännitysalue on suppea. Pinoaminen ei ole suositeltavaa. Eivät ole elastisia. Ei suositeltavaa. Voidaan käyttää ruuvin lujuusluokkaan 10.9 saakka. Myyttie n paljastaja Myytti: Superboltin (monipulttisen kiinnittimen) asennus kestää kauemmin kuin jo käytössäsi olevan ratkaisun. Totuus: Jos otetaan huomioon ainoastaan aika, joka tarvitaan kiinnittimen vääntämiseen tai kiristämiseen, muut menetelmät vaikuttavat nopeammilta. Mutta kun kyseessä ovat raskaat hydrauliset laitteet, joiden käsittelyyn tarvitaan usein kahta henkilöä, monipulttisen kiinnittimen asentaminen on nopeampaa työtunteja laskettaessa. Superboltin M48-kiristimen voi kiristää vain 90 sekunnissa manuaalisesti käytettävällä vakiomomenttiavaimella. Isot monipulttiset kiinnittimet voi kiristää pneumaattisella momenttiavaimella hyvin nopeasti. Esimerkki: 18 kokoa 5" 8 tpi (halkaisija noin 130 mm) olevaa monipulttista kiinnitintä kiinnitettiin kattilansyöttöpumppuun 2,5 tunnissa. Vanhalla menetelmällä käyttäen isoja hydraulisia avaimia siihen tarvitaan 10 12 tuntia. Monipulttiset kiinnittimet kiristävät puhtaassa jännityksessä ja estävät kierteen kitkasyöpymisen, joka aiheuttaa vahinkoja ja ajanhukkaa. Koska tarvitaan vain tavallisia käsityökaluja, työntekijöiden ei tarvitse jakaa nosturien tai isojen työkalujen käyttöaikaa. Näin monta työntekijää pystyy asentamaan useampia monipulttisia kiinniitimiä yhtäaikaisesti. Esimerkkejä ja aikatutkimuksia löytyy osoitteesta www.superbolt.com. Foorumeita jatketaan vesivoima-alan menestyksen jälkeen Nord-Lockin ensimmäistä menestyksekästä teollisuusfoorumia, joka oli suunnattu uusiutuvan energian sektorille ja johon osallistui sekä asiakkaita että alan asiantuntijoita, jatketaan myös muiden toimialojen osalta. Uusiutuvan energian foorumin tavoitteena oli jakaa ideoita ja kokemuksia ja keskustella vesivoimasektorin päähaasteista, kuten huoltoväleistä vaativissa olosuhteissa ja korroosiosta. Tilaisuuden päätarkoituksena ei ollut myynti. Se oli Ranskassa Nord- Lockin Saint-Priestin toimitiloissa kesäkuussa järjestetty kaksipäiväinen tekninen foorumi, monitieteinen, integroitu seminaari, jossa käsiteltiin teknisiä aiheita. Osanottajiin kuului Nord-Lockin globaalien vesivoima-alan asiakkaiden insinöörejä ja johtajia. Nord-Lock suunnittelee tälle vuodelle samanlaista tilaisuutta, tällä kertaa rautatieliikenteen alalle, joka pidetään taas Ranskassa. Tämän jälkeen toinen uudistuvan energia foorumi jatkaa ensimmäisessä tilaisuudessa alkanutta keskustelua vuoden 2013 puolivälissä. Nord-Lock suunnittelee rautatieliikenteen foorumia. bolted # 1 2013 19