Ajoneuvon oven rakenteen kehittäminen
Polvinen, Jaakko (2012)
2012
Konetekniikan koulutusohjelma
Automaatio-, kone- ja materiaalitekniikan tiedekunta - Faculty of Automation, Mechanical and Materials Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2012-02-08
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201203091051
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201203091051
Tiivistelmä
Diplomityön tilaajayritys tuottaa julkisen liikenteen ovijärjestelmiä. Ovissa käytettävää lasia on suunniteltu korvattavaksi polykarbonaatilla. Nykyisen oven alumiinirunko kootaan hitsaamalla alumiiniprofiilit toisiinsa kiinni. Alumiinin hitsaaminen ja hiominen vievät paljon aikaa ovien kokoonpanossa.
Tämän diplomityön tavoitteena oli kehittää uudenlainen ovirakenne, jossa lasi on korvattu polykarbonaatilla ja hitsiliitokset on poistettu. Diplomityö tehtiin yhdessä materiaalitekniikan diplomityön kanssa, jossa tutkittiin tarkemmin polykarbonaatin kiinnittämistä oven runkoon. Työn alussa testattiin nykyisiä ovimalleja kolmipistetaivutuskokeen avulla. Tämän seurauksena saatiin määriteltyä raja-arvot, joiden avulla uusi ovi mitoitettiin. Testien jälkeen luotiin vaatimuslista uudelle ovelle, mikä pitää sisällään mekaaniset ja laadulliset vaatimukset. Uuden oven kehittelyssä käytettiin Pahlin ja Beitzin menetelmää, minkä perusteella saatiin kolme uudenlaista ovirakennetta. Ovirakenteita verrattiin nykyiseen oveen FEM-laskennan avulla. Yksi uusista ovimalleista valittiin jatkokehitykseen FEM-laskennan ja pistearvioinnin perusteella.
Diplomityön tuloksena kehitettiin uusi ovi, jossa alumiinirungon profiilit on varustettu ruuvitaskuin ja näin ollen hitsiliitokset saatiin korvattua ruuviliitoksin. Polykarbonaattilevyt kiinnitettiin toisiinsa käyttämällä levyjen välissä PVC-vaahtoa. Alumiiniprofiilit asennettiin polykarbonaattilevyjen väliin ja kiinnitettiin toisiinsa ruuviliitoksin. Lopputuloksena saatiin uudenlainen ovi, joka on kevyempi ja nopeampi koota kuin nykyinen ovi.
Ovirakenteiden käyttöolosuhteista johtuen oveen kohdistuu väsyttävää kuormitusta. Tästä johtuen ruuviliitoksen väsymiskestävyyttä tulee testata, jotta sitä voitaisiin verrata hitsiliitoksen väsymiskestävyyteen. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että alumiiniprofiilien liitokset suositellaan korvattavaksi ruuviliitoksin, kun ruuviliitoksen väsymiskestävyys saadaan paremmaksi kuin hitsiliitoksen. /Kir12
Tämän diplomityön tavoitteena oli kehittää uudenlainen ovirakenne, jossa lasi on korvattu polykarbonaatilla ja hitsiliitokset on poistettu. Diplomityö tehtiin yhdessä materiaalitekniikan diplomityön kanssa, jossa tutkittiin tarkemmin polykarbonaatin kiinnittämistä oven runkoon. Työn alussa testattiin nykyisiä ovimalleja kolmipistetaivutuskokeen avulla. Tämän seurauksena saatiin määriteltyä raja-arvot, joiden avulla uusi ovi mitoitettiin. Testien jälkeen luotiin vaatimuslista uudelle ovelle, mikä pitää sisällään mekaaniset ja laadulliset vaatimukset. Uuden oven kehittelyssä käytettiin Pahlin ja Beitzin menetelmää, minkä perusteella saatiin kolme uudenlaista ovirakennetta. Ovirakenteita verrattiin nykyiseen oveen FEM-laskennan avulla. Yksi uusista ovimalleista valittiin jatkokehitykseen FEM-laskennan ja pistearvioinnin perusteella.
Diplomityön tuloksena kehitettiin uusi ovi, jossa alumiinirungon profiilit on varustettu ruuvitaskuin ja näin ollen hitsiliitokset saatiin korvattua ruuviliitoksin. Polykarbonaattilevyt kiinnitettiin toisiinsa käyttämällä levyjen välissä PVC-vaahtoa. Alumiiniprofiilit asennettiin polykarbonaattilevyjen väliin ja kiinnitettiin toisiinsa ruuviliitoksin. Lopputuloksena saatiin uudenlainen ovi, joka on kevyempi ja nopeampi koota kuin nykyinen ovi.
Ovirakenteiden käyttöolosuhteista johtuen oveen kohdistuu väsyttävää kuormitusta. Tästä johtuen ruuviliitoksen väsymiskestävyyttä tulee testata, jotta sitä voitaisiin verrata hitsiliitoksen väsymiskestävyyteen. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että alumiiniprofiilien liitokset suositellaan korvattavaksi ruuviliitoksin, kun ruuviliitoksen väsymiskestävyys saadaan paremmaksi kuin hitsiliitoksen. /Kir12