Paineilmalla toimivan laitteen kehittäminen

Abstract

Tämä diplomityö tehtiin kuorma-auton perävaunuja valmistavan Jyki Oy:n toimeksiannosta.Työn tavoitteena oli suunnitella korvaaja vuodesta 2001 yrityksen tuotevalikoimassa olleelle, puutavaraperävaunuissa käytettävälle paineilmatoimiselle kuormankiristimelle. Kiristintä käytetään puutavaraperävaunuissa kiristämään kuorman yli asennettu kuormansidontaväline, esimerkiksi ketju tai sidontaliina. Kiristimiä asennetaan perävaunun kohdemaasta ja sen käyttötarkoituksesta riippuen tyypillisesti 2-4 kappaletta yhtä perävaunua kohden.

Työssä suunniteltavan uuden kiristimen on tarkoitus korjata vanhassa tuotteessa havaittuja ongelmia, kuten sen liian suuri koko ja rajalliset kiinnitysmahdollisuudet. Vaikka uuden kiristimen on oltava vanhaa pienempi, toivotaan siltä myös edeltäjäänsä suurempaa kiristysvoimaa. Näiden, yrityksen asettamien vaatimusten lisäksi suunnittelussa on otettava huomioon kuormansidonnalle määrätyt lainsäädännölliset vaatimukset, sekä kilpailijoiden voimassa olevat teollisuusoikeudet.

Projektin toteuttamisessa käytettiin apuna v-malliksi kutsuttavaa prosessimallia, jota käytetään apuna esimerkiksi juuri tuotekehitysprojekteissa ohjaamaan käytettävissä olevat resurssit oikeaan paikkaan. Vaikka malli edellyttää huolellista ja siten myös aikaa vievää dokumentointia, sen mukaan toimittaessa varmistutaan siitä, että projektin eteneminen on järjestelmällistä ja mahdollisimman tehokasta. Huolellisesti tehtävän dokumentoinnin ansiosta suunnitteluprosessia on helppo tarkastella myöhemmin, mikäli tuotteeseen on joskus tehtävä muutoksia esimerkiksi lainsäädännön muutoksista johtuen.

Työssä dokumentoitiin pääpiirteittäin koko suunnitteluprosessin kulku, tehdyt valinnat perusteluineen sekä joidenkin komponenttien lujuuslaskennat, mutta ei itse kiristimen valmistamista. Kiristimessä käytettäväksi valitun suuntaventtiilin toimitusaika oli ennakoitua pidempi, mistä johtuen prototyyppikiristintä ei ehditty tämän dokumentin valmistumiseen mennessä valmistamaan. Koska käytännön kokeita ei päästy tekemään, ei voida olla täysin varmoja kaikkien määritettyjen vaatimusten toteutumisesta. Teoreettisesti tarkasteltuna on mahdollista, että kaikki vaatimukset täyttyvät, joten suunniteltu tuote on toiveita herättävä.

Myöhemmin, kun tarvittava suuntaventtiili on saatu ja kiristimen valmistaminen on mahdollista, on ennen sen markkinoille saattamista tehtävä puuttumaan jääneet käytännön testit. Testeissä on varmistuttava, että kiristimen tuottama kiristysvoima vastaa tavoiteltua ja ennen kaikkea, että sen rakenne kestää vaaditun kuormituksen. Kun valmis tuote on koottu, voidaan arvioida myös avoimeksi jääneiden, esimerkiksi kiristimen massaa ja sen omakustannushintaa, koskevien vaatimusten toteutumista.