Ramme for montering og transport av US CRP thruster

Abstract

Bacheloroppgaven involverer konseptutvikling, modellering og dimensjonering av en monterings- og transportsramme som skal brukes i sammenheng med overhaling og transport av Kongsberg Maritime sine US205 CRP thrustere. Rammen skal ha mulighet for å tilpasses transport og overhaling av andre US CRP-thrustere i porteføljen.

Konseptutviklingen gjennomføres i to deler. Første del innebærer konseptskisser og enkle 3D-modeller. Modellene presenteres under første konseptpresentasjon.

Konsept 1: Bygger på første skisse og består hovedsaklig av hulprofiler. Konsept 2: Bygger på andre skisse og består av plategods. Konsept 3: Bygger på tredje skisse og kombinderer plater og hulprofiler. Konsept 4: Bygger på fjerde skisse og bygger rundt thrusteren med plater.

Del to bygger på konsept 3 fra konseptpresentasjonen. Dette konseptet fokuserer på bruk av få deler, lite sveise- og skjærearbed og har en størrelse som passer thrusteren. Nye konsepter modelleres detaljert med forslag til hvordan thrusteren skal festes til rammen.

Konsept 3.1: Kombinerer plateelement og hulprofiler. Stropper som feste. Konsept 3.2: Består hovedsaklig av plateelement. Strekkfisk som feste. Konsept 3.3: Vektoptimaliserte plater og hulprofiler. Låsesylinder som feste.

Med bakgrunn i estimering av sveise- og materialpriser, konseptets design og robuste utfomring, ble konsept 3.3 valgt som grunnlag for videre utvikling.

Overslagsberegninger benyttes etter endt konseptutvikling slik omtrentlige materialdimensjoner kan fastsettes før optimaliseringsberegninger. Optimaliseringsberegingene utføres i Siemens NX, i form av en FE-analyse. En forenklet modell av rammen belastes for mest kritisk lasstilfelle. Mellom analysene kartlegges svakheter i konstruksjonen og nødvendige materialdimensjoner justeres deretter. Styrkeberegningen avsluttes med en mer avansert analyse hvor spenninger og deformasjon kartlegges for seks lasttilfeller.

Etter fullførte styrkeberegninger, lages maskin- og sveisetegninger samt dokumentasjon for lastsikring, løfteoperasjoner og en styrkeberegningsrapport for intern bruk hos Kongsberg Maritime.

The bachelor thesis involves concept development, modeling and dimensioning of an assembly and transport frame to be used in connection with the overhaul and transport of Kongsberg Maritime's US205 CRP thrusters. The frame must have the possibility of being adapted to the transport and overhaul of other US CRP thrusters in the portfolio.

The concept development is carried out in two parts. The first part involves sketches and simple 3D models. The models are presented during the first concept presentation.

Concept 1: Builds on the first sketch and mainly consists of hollow profiles. Concept 2: Builds on another sketch and is built up from sheet metal. Concept 3: Builds on the third sketch and combines plates and hollow profiles. Concept 4: Builds on the fourth sketch and embracing the thruster with plates.

Part two builds on concept 3 from the concept presentation. This concept focuses on the use of few components, minimal welding and cutting work, and has a size that fits the thruster. New concepts are modeled in detail with suggestions for how the thruster should be locked to the frame.

Concept 3.1: Combines plate element and beams. Jacking straps for locking. Concept 3.2: Mainly consists of plate element. Stretching fish for locking. Concept 3.3: Optimized plates and beams. Lock cylinder for locking.

Based on estimation of welding and material prices, the design, and its robust construction, concept 3.3 was chosen as the basis for further development.

Estimated calculations are used after concept development has been completed so that approximate dimensions can be determined before optimization calculations. The optimization calculations are carried out in Siemens NX, in the form of an FE analysis. A simplified model of the frame is loaded for the most critical load case. Between the analyses, weaknesses in the construction are mapped and the necessary dimensions are adjusted accordingly. The strength calculation ends with a more advanced analysis where stresses and deformation are mapped for six load cases.

After strength calculations have been completed, machine and welding drawings as well as documentation for load securing, lifting operations and a FE analysis report are created for internal use at Kongsberg Maritime.