Formula Student -auton rungon suunnittelu
Kosonen, Toni (2011)
Kosonen, Toni
Tampereen ammattikorkeakoulu
2011
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2011062212406
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2011062212406
Tiivistelmä
Insinöörityössä suunniteltiin Formula Student -auton runko. Tavoitteena oli suunnitella rungosta vääntöjäykkä, kevyt, turvallinen ja sarjavalmistukseen soveltuva. Tälläisiä asioita Formula Student -kilpailuissa arvostetaan.
Suunnitteluohjelmana käytettiin Catia V5R18 mallinnus ja lujuuslaskenta -ohjelmaa, jonka käyttöön raportissa myös perehdytään. Rungon tyypiksi ja ma-teriaaliksi valittiin muotoaktiivista rakennetta noudattava teräsputkirunko. Suunnittelun tärkein asia oli muotoaktiivisen rakenteen noudattaminen, jonka ansiosta päästiin hyvään jäykkyyden ja massan suhteeseen. Teräsputki soveltuu hyvin materiaalina sarjavalmistukseen, hintansa ja työstettävyytensä vuoksi.
Rungon vääntöjäykkyydeksi tuli 3755 Nm/°. Runko kestää nokkakolarin, jossa syntyy 20 g:n hidastuvuus. Suuri vääntöjäykkyys on muotoaktiivisen rakenteen ansiota. Yhteistyö alustan suunnittelun kanssa onnistui myös hyvin ja komponentit (tukivarret, jousitus jne.) saatiin sijoiteltua hyvin. Tämä takaa, että suuresta vääntöjäykkyydestä on myös radalla hyötyä.
Työtä voidaan pitää hyvänä pohjana tuleville Formula Student -auton rungon suunnittelijoille, mutta myös muut muotoaktiivisista, lujista, jäykistä, mutta suhteessa keveistä rakenteista kiinnostuneet voivat hyötyä raportin lukemisesta.
Suunnitteluohjelmana käytettiin Catia V5R18 mallinnus ja lujuuslaskenta -ohjelmaa, jonka käyttöön raportissa myös perehdytään. Rungon tyypiksi ja ma-teriaaliksi valittiin muotoaktiivista rakennetta noudattava teräsputkirunko. Suunnittelun tärkein asia oli muotoaktiivisen rakenteen noudattaminen, jonka ansiosta päästiin hyvään jäykkyyden ja massan suhteeseen. Teräsputki soveltuu hyvin materiaalina sarjavalmistukseen, hintansa ja työstettävyytensä vuoksi.
Rungon vääntöjäykkyydeksi tuli 3755 Nm/°. Runko kestää nokkakolarin, jossa syntyy 20 g:n hidastuvuus. Suuri vääntöjäykkyys on muotoaktiivisen rakenteen ansiota. Yhteistyö alustan suunnittelun kanssa onnistui myös hyvin ja komponentit (tukivarret, jousitus jne.) saatiin sijoiteltua hyvin. Tämä takaa, että suuresta vääntöjäykkyydestä on myös radalla hyötyä.
Työtä voidaan pitää hyvänä pohjana tuleville Formula Student -auton rungon suunnittelijoille, mutta myös muut muotoaktiivisista, lujista, jäykistä, mutta suhteessa keveistä rakenteista kiinnostuneet voivat hyötyä raportin lukemisesta.