Metsäperävaunun rungon dynaaminen väsymistarkastelu
Halonen, Tero (2017)
Halonen, Tero
Savonia-ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017053011233
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017053011233
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia Farmi Forest Oy:n metsäperävaunun uuden runkoversion kestävyyttä dynaamisella väsymiskokeella.
Työ aloitettiin suorittamalla uudelle runkoversiolle ANSYS 15.0 -ohjelmalla FE-analyysit, joissa lähtöarvojen mukaisilla kuormitustiedoilla pyrittiin kartoittamaan uuden runkoversion heikot kohdat. FE-analyysien tulosten perusteella uuteen runkoversion rakenteeseen tehtiin muutoksia. Tuotekehityksen myötä rungon kestävyys saatiin tyydyttävälle tasolle. Rungon lopullisesta versiosta suunniteltiin dynaamiseen kuormitustestaukseen soveltuva prototyyppiversio sekä testipenkki, johon rungon prototyyppi kiinnitettiin testauksen ajaksi. Väsymiskoe suoritettiin käyttämällä Walter+Bai LFV-500 kN -dynaamista kuormituskehää. Väsymiskokeen tarkoituksena oli todentaa FE-analyysien tulokset venymäliuskamittauksilla sekä havainnoida muodostuvat vauriot visuaalisesti.
Opinnäytetyön tuotoksina saatiin FE-analyysit metsäperävaunun vanhasta ja uudesta runkoversiosta. Lisäksi uudelle runkoversiolle saatiin laskettua vertailukelpoinen kestoikäarvio nykyiseen runkoon nähden. Dynaamisen väsymiskokeen osalta työtä ei voida pitää täysin onnistuneena. Testin aikana ilmenneiden erinäisten ongelmien ja tiukan aikataulun vuoksi testirungon todellinen väsymisikä jäi todentamatta. Laskennallinen kestoikäarvio testauksessa kuitenkin ylitettiin melkein 1,5-kertaisesti, mitä voidaan pitää positiivisena tuloksena. Saatuja tuloksia yritys voi pitää tulevien tuotekehitysprojektien pohjana.
Työ aloitettiin suorittamalla uudelle runkoversiolle ANSYS 15.0 -ohjelmalla FE-analyysit, joissa lähtöarvojen mukaisilla kuormitustiedoilla pyrittiin kartoittamaan uuden runkoversion heikot kohdat. FE-analyysien tulosten perusteella uuteen runkoversion rakenteeseen tehtiin muutoksia. Tuotekehityksen myötä rungon kestävyys saatiin tyydyttävälle tasolle. Rungon lopullisesta versiosta suunniteltiin dynaamiseen kuormitustestaukseen soveltuva prototyyppiversio sekä testipenkki, johon rungon prototyyppi kiinnitettiin testauksen ajaksi. Väsymiskoe suoritettiin käyttämällä Walter+Bai LFV-500 kN -dynaamista kuormituskehää. Väsymiskokeen tarkoituksena oli todentaa FE-analyysien tulokset venymäliuskamittauksilla sekä havainnoida muodostuvat vauriot visuaalisesti.
Opinnäytetyön tuotoksina saatiin FE-analyysit metsäperävaunun vanhasta ja uudesta runkoversiosta. Lisäksi uudelle runkoversiolle saatiin laskettua vertailukelpoinen kestoikäarvio nykyiseen runkoon nähden. Dynaamisen väsymiskokeen osalta työtä ei voida pitää täysin onnistuneena. Testin aikana ilmenneiden erinäisten ongelmien ja tiukan aikataulun vuoksi testirungon todellinen väsymisikä jäi todentamatta. Laskennallinen kestoikäarvio testauksessa kuitenkin ylitettiin melkein 1,5-kertaisesti, mitä voidaan pitää positiivisena tuloksena. Saatuja tuloksia yritys voi pitää tulevien tuotekehitysprojektien pohjana.