Design, produksjon og testing av spolepumpe med sug og trykk

Abstract

Fiskepumper brukes til å transportere levende fisk, et eksempel på dette er intern transport i et landbasert akvakulturanlegg.

Hensikten med oppgaven er å designe og konstruere en prototype av en spolepumpe med sug og trykk, basert på MMC First Process sin RID fiskepumpe. Pumpen skal kunne stilles ut på konferanser, og derfor var det stilt krav til at prototypen klarer å presentere hvordan det virkelige produktet opererer. Samtidig måtte den være håndterbar og lett å frakte. Spolepumpens virkemåte skulle også undersøkes ved å gjøre tester av løftehøyde, strømning og ventiljustering.

Prototypen som ble konstruert ga en god representasjon av hvordan det RID fiskepumpen til MMC opererer, og er laget i en mindre dimensjon, som ønsket fra bedriften. Dette gjorde prototypen håndterbar, lett å frakte og dermed praktisk for utstilling.

En omfattende 3D-modell ble laget som gjenspeilte prototypen og bidro med å forenkle sammenstillingsprosessen til prototypen. Komponenter ble funnet og dimensjonert etter laster som kunne oppstå og produktkrav som ble stilt. Dette ble gjort ved bruk av dataassisterte simuleringer for å framstille styrkeberegninger. Simuleringene viste at de mest utsatte komponentene lå innenfor en sikkerhetsfaktor på 2, som krevd. Det ble også framstilt analytiske beregninger for dimensjonering av tannhjul og motor som skulle drive pumpen.

Det ble funnet en ventil som gjorde det mulig å styre luftstrømmen gjennom pumpen på en tilfredsstillende måte ved en rotasjonshastighet på minimum 20 RPM og løftehøyde på opp til 2m.

Testing av prototypen viste at den hadde en maksimal løftehøyde på 2.58m, mye høyere enn produktkravet på 0.5m. Teoretiske beregninger av vannstrøm samstemte med det som ble funnet ut under testing. Resultatene er reproduserbare og gir en representasjon av spolepumpens virkemåte.

Fish pumps are used to transport live fish, for example in a land based fish farm.

The purpose of the assignment is to design and construct a prototype of a coil pump with suction and pressure, based on MMC First Process's RID fish pump. The pump must be able to be exhibited during conferences, and demands were therefore made for the prototype to be able to present how the real product worked. At the same time, it had to be manageable and easy to transport. The coil pump's operation was also to be investigated by carrying out tests of lift height, flow and valve adjustment.

The prototype that was constructed gave a good representation of how the RID fish pump for MMC operates, and is made in a much smaller dimension, as requested by the company. This made the prototype manageable, easy to transport and thus practical to exhibit at conferences.

A comprehensive 3D model was created that mirrored the prototype and helped simplify the assembly process of the prototype. Components were found and dimensioned according to loads that could occur and product requirements that were set. This was done using computer-assisted simulations to produce strength calculations. The simulations showed that the most exposed components were within the safety factor of 2. Analytical calculations were also produced for sizing the gears and the motor that would drive the pump.

A valve was found which made it possible to satisfactorily control the flow of air through the pump at a rotational speed of minimum 20 RPM and lift heights of up to 2m.

Testing of the prototype showed that it had a maximum lifting height of 2.58m, much higher than the product requirement of 0.5m. Theoretical calculations of water flow agreed with what was found during testing. The results are reproducible and provide a representation of the coil pump's operation.