Mobiilse puitlehtede tõstuki projekteerimine

Abstract

Käesolevas lõputöös projekteeriti mobiilne puitlehtede tõstuk Repston OÜ tootmisüksuse vajadustest ja ruumilistest piirangutest lähtudes. Töö eesmärk oli töötada välja tehniline lahendus, mis võimaldaks suurmõõtmeliste puitlehtede ohutut, ergonoomilist ja efektiivset käsitlemist keskkonnas, kus statsionaarsete tõsteseadmete kasutamine ei ole võimalik. Töö käigus analüüsiti ettevõtte tootmisprotsessi ning hinnati turul pakutavate vaakumtõsteseadmete sobivust. Analüüsi tulemusena selgus, et olemasolevad lahendused ei vasta samaaegselt madala konstruktsiooni, mobiilsuse, paigaldusvabaduse ja vajaliku tõstevõime nõuetele. Sellest tulenevalt projekteeriti ettevõtte tingimustele vastav erilahendus. Projekteeritud tõsteseade põhineb ratastel liigutataval keevitatud terasraamil ning kasutab elektrilist köisvintsi ja vaakumhaardesüsteemi. Seade võimaldab kuni 100 kg kaaluvate puitlehtede käsitlemist, kusjuures arvestuslik kogutõstevõime on 220 kg. Konstruktsioon on projekteeritud nii, et haarade kliirents on 55 mm, võimaldades töötamist CNC-tööpinkide all. Seade on kasutatav ühe operaatori poolt ning võimaldab materjali tõstmist ja positsioneerimist kontrollitult ja ohutult. Teostatud tugevusarvutused kinnitasid valitud S355JR terasprofiilidest konstruktsiooni vastavust tugevus- ja stabiilsusnõuetele ning piisavat ohutusvaru kandvate elementide puhul. Tööohutuse ja ergonoomika seisukohast vähendab kavandatud lahendus töötajate füüsilist koormust ning materjalikahjustuste ja tööõnnetuste riski. Majandusliku analüüsi põhjal on seadme hinnanguline kogumaksumus ligikaudu 1800 eurot, mis on oluliselt madalam võrreldes turul pakutavate analoogsete lahendustega. Tööjõukulu vähenemise ja tööprotsessi efektiivsuse paranemise tulemusena on investeeringu tasuvusaeg hinnanguliselt 18–27 kuud. Kokkuvõttes võib järeldada, et projekteeritud mobiilne puitlehtede tõstuk on tehniliselt põhjendatud, majanduslikult tasuv ning sobiv Repston OÜ tootmiskeskkonda, pakkudes praktilist ja rakendatavat lahendust puitlehtede käsitlemise tõhustamiseks.

This thesis presents the design of a mobile lifting device intended for handling large wooden panels in the production facility of Repston OÜ. The work was motivated by the need to improve occupational safety, ergonomics, and efficiency in a workspace with limited floor area and low clearance beneath CNC machines, where stationary lifting systems cannot be applied. An analysis of the existing production process and a market review of available vacuum lifting solutions showed that no commercial product met all required criteria, including a low-profile fork design enabling access beneath CNC machines, mobility, installation-free operation, and sufficient lifting capacity. Therefore, a custom solution was developed based on the specific constraints of the production environment. The designed lifting device consists of a wheeled, welded steel frame equipped with an electric wire winch and a vacuum gripping system. It enables the handling of wooden panels weighing up to 100 kg, with a total calculated lifting capacity of 220 kg. The low fork clearance allows the device to be positioned directly under CNC machines, and the system can be safely operated by a single user. Structural strength calculations confirmed the adequacy of the selected S355JR steel profiles, while ergonomic and safety considerations indicate a significant reduction in physical workload and handling risks. An economic assessment showed that the device is cost-effective, with an estimated payback period of 18–27 months. Overall, the proposed solution provides a practical and efficient improvement to material handling in the production process.