Jokiveneen suunnittelu ja prototyypin valmistus

Abstract

Tässä opinnäytetyössä suunniteltiin jokivene ja valmistettiin siitä prototyyppi. Työn tavoitteena oli vähentää jokiveneen valmistuksessa tarvittavan käsityön määrää. Tavoite pyrittiin saavuttamaan nykyaikaisia mallinnus- ja valmistustekniikoita hyödyntäen.

Suunnittelutyössä edettiin systemaattisen ja luovan tuotekehitysprosessin teorioita soveltaen. Alkukartoitusvaiheessa selvitettiin hyvän jokiveneen ominaisuuksia lohensoutajia haastattelemalla. Tärkeimpinä ominaisuuksina nousivat esiin vakaus ja herkkäsoutuisuus. Jokiveneen rakenteisiin ja valmistustekniikkoihin perehdyttiin alan kirjallisuuden avulla. Kriittisiä mittoja mitattiin myös hyväksi havaitusta jokiveneestä. Alkukartoituksessa saatujen tietojen perusteella jokiveneestä laadittiin yksinkertaistettu 3D-malli, jolle suoritettiin virtausanalyysi. Kölilinjan kaarevuutta muuttamalla ja virtausominaisuuksia virtausanalyysin avulla vertailemalla selvitettiin paras malli yksityiskohtaisen suunnittelun pohjaksi. Yksityiskohtaisessa suunnittelussa keskityttiin siihen, että osat olisi helppo valmistaa. Vesileikkuria haluttiin hyödyntää osien valmistuksessa mahdollisimman paljon. Osien suunnittelussa päädyttiin useaan kokeelliseen ratkaisuun. Esimerkiksi keula- ja perävannas rakennettiin vanerilevyistä laminoimalla. Myös kaikki kaaret leikattiin suoraan vanerilevystä vesileikkurin avulla.

Prototyypin rakentamisen yhteydessä mallintamisen hyödyt tulivat selkeästi esiin. 3D-mallista oli helppo luoda tarvittavat dxf-kuvat vesileikkurin ohjelmointia varten. Mallintaminen osoittautui toisaalta myös erittäin haastavaksi eikä kaikkien osien mallintaminen onnistunut kunnolla. Esimerkiksi laitavanereiden limitysviisteiden mallintamisesta jouduttiin luopumaan. Kokoonpanossa tarvittavan käsityön määrää saatiin vähennettyä, mutta osittain mallinnuksessa esiintyneiden ongelmien takia siitä ei päästy kokonaan eroon. Prototyypin rakentaminen paljasti myös suunnitteluvirheitä. Esimerkiksi kölirakenteen suunnittelussa ei puun taivutusjäykkyyttä ollut osattu huomioida riittävästi. Myös tuhtojen, teljujen ja kantosiiven suunnittelua pitäisi jatkaa. Työssä esitetyllä tavalla niiden valmistaminen vaatii edelleen paljon käsityötä.