UUDEN AJOAKUSTON SUUNNITTELU JA MALLINNUS HILUX-SÄHKÖTYÖKONEESEEN
Mukkala, Vesa (2014)
Mukkala, Vesa
Oulun ammattikorkeakoulu
2014
Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 1.0 Suomi
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405055918
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405055918
Tiivistelmä
Opinnäytetyö oli jatkoa Hilux-sähkötyökoneprojektille. Projektin tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa diesel-käyttöisen kiinteistöhuoltokoneen täyssähköistäminen. Tässä opinnäytetyössä suunniteltiin ja mallinnettiin työkoneen uudelle ajoakustolle kotelon valmistukseen tarvittavat piirustukset ja dokumentit. Työn tilaajana toimi Oulun ammattikorkeakoulu.
Aikaisemmin Hilux-sähkötyökoneprojektissa oli määritetty tarvittava ajoakuston kapasiteetti. Ensimmäisten prototyyppien akusto koostui seitsemästä akusta, joiden kapasiteetti oli 24,5 kWh. Tulevan ajoakuston akkujen kokonaismäärä on 14, jolloin kapasiteetti kasvaa kaksinkertaiseksi 49 kWh:iin.
Tavoitteena oli suunnitella korvaavalle ajoakustolle uusi rakennekokonaisuus. Se koostui lämmönhallinnasta, koteloinnista, tukirakenteesta ja turvallisuudesta. Lämmönhallintaan tutkittiin olemassa olevien faasimuutosmateriaalia sisältävien tuotteiden soveltuvuutta. Kotelorakenteen suunnittelussa oli tavoitteena soveltaa kotelorakenteissa kalottikennotekniikkaa. Kotelon suunnittelussa painotettiin keveyttä ja turvallisuutta. Kotelorakenteiden lopullisista kokoonpanoista tuli kevyet ja yksinkertaiset.
Lujuustarkastelut rakenteille suoritettiin Solidworks 2013 -ohjelman avulla. Työssä tarkasteltiin akkukoteloa staattisen kuormituksen ja ajoneuvon käytössä syntyvien arvioitujen voimien avulla. Myös etutörmäyksessä syntyviä voimia tarkasteltiin toisesta akkukoteloinnista käyttäen hyväksi virallisten testien törmäysnopeuksia. Lujuustarkasteluiden avulla pystyttiin paikallistamaan tukirakenteiden lujuustekniset heikkoudet jo suunnitteluvaiheessa. Tulosten avulla tukirakenteita paranneltiin ja niiden lopulliset materiaalit valittiin. Tukirakenteiden lopullisista kokoonpanoista tuli kestäviä ja yksinkertaisia.
Aikaisemmin Hilux-sähkötyökoneprojektissa oli määritetty tarvittava ajoakuston kapasiteetti. Ensimmäisten prototyyppien akusto koostui seitsemästä akusta, joiden kapasiteetti oli 24,5 kWh. Tulevan ajoakuston akkujen kokonaismäärä on 14, jolloin kapasiteetti kasvaa kaksinkertaiseksi 49 kWh:iin.
Tavoitteena oli suunnitella korvaavalle ajoakustolle uusi rakennekokonaisuus. Se koostui lämmönhallinnasta, koteloinnista, tukirakenteesta ja turvallisuudesta. Lämmönhallintaan tutkittiin olemassa olevien faasimuutosmateriaalia sisältävien tuotteiden soveltuvuutta. Kotelorakenteen suunnittelussa oli tavoitteena soveltaa kotelorakenteissa kalottikennotekniikkaa. Kotelon suunnittelussa painotettiin keveyttä ja turvallisuutta. Kotelorakenteiden lopullisista kokoonpanoista tuli kevyet ja yksinkertaiset.
Lujuustarkastelut rakenteille suoritettiin Solidworks 2013 -ohjelman avulla. Työssä tarkasteltiin akkukoteloa staattisen kuormituksen ja ajoneuvon käytössä syntyvien arvioitujen voimien avulla. Myös etutörmäyksessä syntyviä voimia tarkasteltiin toisesta akkukoteloinnista käyttäen hyväksi virallisten testien törmäysnopeuksia. Lujuustarkasteluiden avulla pystyttiin paikallistamaan tukirakenteiden lujuustekniset heikkoudet jo suunnitteluvaiheessa. Tulosten avulla tukirakenteita paranneltiin ja niiden lopulliset materiaalit valittiin. Tukirakenteiden lopullisista kokoonpanoista tuli kestäviä ja yksinkertaisia.