Voimansiirron kartioliitoksen testausjärjestelmä

Abstract

Opinnäytetyön tilaajana toimi Lapin Ammattikorkeakoulun tutkimus-, kehitys-, ja innovaatioryhmä Arctic Power. Työn tavoitteena oli laskea ja määritellä Arctic Powerin sähkömoottorikelkkahankkeessa suunnitellun voimansiirron kartioliitoksen teoreettiset viitearvot, rakentaa liitokselle mekaaninen kestävyydentestausjärjestelmä sekä todentaa teoreettisten arvojen paikkansapitävyys käytännön testauksin. Lisäksi luotiin pohja liitoksen uudelleenlaskennalle ja -testaukselle mahdollisen moottorityypin tai -koon vaihdon yhteydessä.

Työn teoriaosuus toteutettiin suorittamalla liitoksen kestävyyden kannalta merkittävät lujuuslaskelmat ja komponenttivalinnat testausjärjestelmälle. Käytännön osuudessa mekaaninen kestävyydentestausjärjestelmä rakennettiin käyttäen Arctic Powerilla jo olemassa olevaa moottoridynamometriä sekä oikosulkumoottoria ja niiden ohjauslaitteistoja.

Tulokseksi syntyi pienellä vaivalla koottava ja purettava liitoksen mekaaninen kestävyydentestausjärjestelmä, liitoksen viitearvot ja testaustulokset sekä liitoksen uudelleenlaskennalle Excel-laskentapohja, johon tarvitsee vain syöttää liitoksen parametrit.

Tietoperustana opinnäytetyössä käytettiin koneenrakentamisen oppikirjoja, testausjärjestelmän sekä sähkömoottorikelkan komponenttien valmistajien ohjeita, sekä omaa että Arctic Powerin suunnittelutiimin tietämystä aiheesta.

This thesis was commissioned by Arctic Power, the Research, Development and Innovation Team at Lapland University of Applied Sciences. The purpose of the work was to calculate and define the theoretical reference values of a cone taper connection used in Arctic Power’s electric snowmobile project, to build a mechanical endurance testing system for the connection, and to confirm the validity of the theoretical values by practical testing. In addition, a base for recalculation and testing of the connection was created in conjunction with a possible engine type or size change.

The theoretical part of the work was carried out by performing significant strength calculations for the cone taper connection and component selection for the testing system. In the practical part, the mechanical endurance testing system was built by using an already existing engine dynamometer at Arctic Power, an induction motor and their control equipment.

The result of the thesis was an easily assemblable and disassemblable mechanical endurance testing system for the connection, the reference values and test results of the connection, as well as an Excel sheet for the recalculation, where you only need to input new parameters.

The knowledge base of the thesis consists of mechanical engineering textbooks, manufacturer manuals for the testing system and electric snowmobile components, as well as my own and the Arctic Power research team's knowledge about the topic.