Taka-alleajosuojakonseptin kehitys

Abstract

Tämä diplomityö käsittelee kuorma-autoon asennettavan taka-alleajosuojakonseptin kehittämistä. Työn tavoitteena on tutkia alleajosuojaukseen kohdistuvia vaatimuksia, kehittää vaatimusten perusteella konseptit alleajosuojauksen toteuttamiseksi sekä valita näistä paras konsepti jatkokehitykseen. Kehitettävä laite on vaihtolavalaitteen kanssa käytettävä taka-alleajosuoja, jonka poikkipalkin paikka on siirrettävissä. Poikkipalkin paikan siirtämisen vaatimus tulee laitteen käyttämisestä yhdessä vaihtolavalaitteen kanssa. Vaihtolavalaite on laite, jolla ajoneuvon päällirakenteesta tehdään vaihdettava. Tyypillisesti vaihtolavalaite laskee vaihdettavan päällirakenteen ajoneuvon taakse, jolloin taka-alleajosuojan on oltava sellainen, ettei se häiritse vaihtolavalaitteen toimintaa. Käytettävien päällirakenteiden pituutta rajoittaa merkittävästi taka-alleajosuojauksen toteuttamisen lainsäädäntö. Siirrettävällä poikkipalkilla varustetuilla taka-alleajosuojilla pystytään täyttämään taka-alleajosuojauksen vaatimukset myös pidempien päällirakenteiden kanssa ja näin kasvattamaan ajoneuvojen kuljetustilavuutta. Kasvanut kuljetustilavuus mahdollistaa ajoneuvon tehokkaamman käytön. Diplomityössä selvitettiin alleajosuojauksen toteuttamisen lainsäädännölliset vaatimukset, joiden muuttuminen oli syy kehitystyön suorittamiselle. Lainsäädäntö edellyttää tieliikenteessä käytettäviltä alleajosuojilta tyyppihyväksyttyjä rakenteita. Tyyppihyväksyntäsäädös määrittää tekniset vaatimukset alleajosuojien rakenteelle ja asentamiselle. Yhtenä tyyppihyväksynnän myöntämisen edellytyksenä on laitteelle tehtävä testaus, jossa varmistetaan laitteen kyky tarjota riittävä suoja törmäystilanteessa. Työssä käsitellään tyyppihyväksynnän aiheuttamat vaatimukset alleajosuojan konseptin kehittämiselle, sekä tutkitaan muuttuneiden vaatimusten vaikutusta kehitystyön kohteena olevalle laiteelle. Lainsäädännöllisten vaatimusten lisäksi diplomityössä käsitellään markkinoiden asettamia vaatimuksia kehitystyölle. Markkinoilla olevien kilpailevien laitteiden benchmarking tutkimuksella pyrittiin selvittämään kilpailijoiden käyttämät ratkaisut sekä arvioida näiden ratkaisuiden kyky toteuttaa alleajosuojan vaatimukset. Tutkimuksella selvitettiin, miten kilpailijoiden laitteet pärjäävät vertailussa kehityksen kohteena olevan laitteen kanssa. Tutkimuksen avulla pystytiin selvittämään millainen menetelmä eri vaatimusten täyttämiseen vaaditaan. Tuotteen rakenteen ja valmistuskustannusten välistä suhdetta tutkittiin kehitystyön kohteena olevan laitteen kustannusrakenteesta. Tämän avulla pystyttiin tunnistamaan kustannusten jakautuminen laitteen eri osa-alueiden välille ja tunnistamaan konseptien kehittämisen kannalta edullisia ja kalliita menetelmiä. Uusien konseptien ideoimista varten tutkittiin myös olemassa olevia alleajosuojauksen patentteja. Lopputuloksena saatiin tutkimuksessa havaittujen vaatimusten perusteella optimaalisin konsepti alleajosuojauksen toteuttamiseksi. Konseptin lopullinen valinta tapahtui painotetulla pisteytyksellä, jossa huomioitiin alleajosuojan konseptin valintaan vaikuttavat kriteerit sekä näiden painotus prosessissa tehtyjen havaintojen perusteella. Valitussa konseptissa yhdistyi kilpailijoiden laitteiden tutkimuksen perusteella hyviksi havaitut ominaisuudet sekä patenttien perustella sellaiset menetelmät, joiden käyttäminen on turvallista. Lopullinen konsepti nähtiin parhaana menetelmänä täyttää tyyppihyväksynnän vaatimukset. Seuraavat vaiheet valitun konseptin jatkokehitykselle on yksityiskohtien viimeistely, lujuudellisten vaatimusten täyttämisen varmistaminen, prototyypin valmistus, laitteen testaaminen ja lopulta tyyppihyväksynnän hakeminen.