Kuorma-autoalustaisen henkilönostimen hydraulijärjestelmän mallinnus ja analysointi
Viskari, Eero (2016)
Viskari, Eero
2016
Automaatiotekniikan koulutusohjelma
Teknisten tieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2016-02-03
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201601221024
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201601221024
Tiivistelmä
Simulointityökalujen kehittyessä myös hydraulijärjestelmien kehitys ja analysointi mallinnusta hyödyntäen on tullut varteenotettavaksi vaihtoehdoksi. Tässä työssä mallinnettiin osa kuorma-autoalustaisen henkilönostimen hydraulijärjestelmästä mekaniikkoineen. Mallinnuksen tavoitteena oli luoda yksityiskohtainen ja yleispätevä malli, jonka avulla voidaan tutkia laitteen hydraulijärjestelmän käyttäytymistä erilaisissa simulointitilanteissa. Lisäksi mallin avulla voidaan testata yksittäisten komponenttien vaikutusta koko järjestelmän käyttäytymiseen. Työn toimeksiantaja oli Bronto Skylift Oy Ab.
Mallinnuksen yhteydessä järjestelmän toimintaa analysoitiin, minkä lisäksi tutkittiin järjestelmän herkkyyttä erilaisille hydraulijärjestelmissä esiintyville ilmiöille. Tutkittavia ilmiöitä olivat laitteen hydraulijärjestelmässä mahdollisesti esiintyvät joustot, paineiskut ja -värähtelyt. Ilmiöitä tutkittiin lähinnä teoreettisesti, mutta niitä pyrittiin etsimään myös mallin verifiointia varten suoritetuista mittaustuloksista. Mallin toimintaa verifioitiin vertailemalla simulointituloksia todellisilla laitteilla suoritettuihin mittauksiin. Suurin osa mittauksista suoritettiin itse, mutta laajemman otannan saavuttamiseksi mallin tuottamia simulointituloksia vertailtiin myös samankaltaisella laitteella suoritettuihin, valmiisiin mittaustuloksiin.
Työn tärkeimpänä tuloksena saavutettiin toimiva malli, joka sisältää kaikki työn alussa tavoitteeksi asetetut mallinnuskohteet. Malli todettiin toimivaksi kahdella eri laitteella suoritetun laajan mittausotannan perusteella. Vaikka verifioinnissa käytettyjen mittausdatojen lukumäärä oli suuri, laitteissa ja olosuhteissa todettiin olevan kuitenkin niin paljon muuttujia, että muodostettu malli toimii luotettavasti sellaisenaan ainoastaan normaaleissa käyttöolosuhteissa. Jos mallin luotettavaa toiminta-aluetta halutaan jatkossa laajentaa, tulee sen toimintaa verifioida eri olosuhteissa suoritetuilla mittauksilla. Muutosten vaikutussuuntia ja suuruusluokkia on kuitenkin jo nyt mahdollista arvioida, mutta tuloksiin pitää muistaa suhtautua varauksella.
Mallinnuksen yhteydessä järjestelmän toimintaa analysoitiin, minkä lisäksi tutkittiin järjestelmän herkkyyttä erilaisille hydraulijärjestelmissä esiintyville ilmiöille. Tutkittavia ilmiöitä olivat laitteen hydraulijärjestelmässä mahdollisesti esiintyvät joustot, paineiskut ja -värähtelyt. Ilmiöitä tutkittiin lähinnä teoreettisesti, mutta niitä pyrittiin etsimään myös mallin verifiointia varten suoritetuista mittaustuloksista. Mallin toimintaa verifioitiin vertailemalla simulointituloksia todellisilla laitteilla suoritettuihin mittauksiin. Suurin osa mittauksista suoritettiin itse, mutta laajemman otannan saavuttamiseksi mallin tuottamia simulointituloksia vertailtiin myös samankaltaisella laitteella suoritettuihin, valmiisiin mittaustuloksiin.
Työn tärkeimpänä tuloksena saavutettiin toimiva malli, joka sisältää kaikki työn alussa tavoitteeksi asetetut mallinnuskohteet. Malli todettiin toimivaksi kahdella eri laitteella suoritetun laajan mittausotannan perusteella. Vaikka verifioinnissa käytettyjen mittausdatojen lukumäärä oli suuri, laitteissa ja olosuhteissa todettiin olevan kuitenkin niin paljon muuttujia, että muodostettu malli toimii luotettavasti sellaisenaan ainoastaan normaaleissa käyttöolosuhteissa. Jos mallin luotettavaa toiminta-aluetta halutaan jatkossa laajentaa, tulee sen toimintaa verifioida eri olosuhteissa suoritetuilla mittauksilla. Muutosten vaikutussuuntia ja suuruusluokkia on kuitenkin jo nyt mahdollista arvioida, mutta tuloksiin pitää muistaa suhtautua varauksella.