Hiekoituslavan suunnittelu ja mallinnus

Abstract

Tämän työn tarkoituksena oli suunnitella ja mallintaa hiekoituslava. Hiekoituslavalla helpotetaan teiden kunnossapitoa ja tällä tavalla on mahdollista aikaansaada säästöjä. Tavoitteena oli valmistaa suunnitteluprosessin tulosten perusteella prototyyppi ja tehdä sillä koekäyttöjä.

Suunnitteluprosessissa tehtiin hiekoituslavan mitoitukseen liittyviä laskelmia. Hiekoituslavan puolikkaat nousevat hydraulisesti ylös, joten siihen tarkoitukseen piti mitoittaa sopivan kokoiset sylinterit. Lisäksi lavan pohjalla olevaa ruuvia pyöritetään hydraulimoottorilla välityksen kautta. Välityksen ketjupyörille piti mitoittaa sopivan kokoiset kiilaliitokset. Valmistusta varten kaikista osista mallinnettiin 3D-mallit ja niistä tehtiin kaksiulotteiset mitoitetut työpiirustukset. Mekaniikkasuunnitteluohjelmana käytettiin Vertex G4 –ohjelmaa.

Hiekoituslavan suunnitteluprosessi oli kokonaisuutena vaativa. Lavan pohjan nosto vaatii oikeaan muotoonsa leikatut päätylevyt, jotta puolikkaat pääsevät vaivattomasti nousemaan yläasentoonsa. Samalla lavan tuli olla tarpeeksi tiivis, että hiekka ei pääse valumaan pois ennen aikojaan. Lavasta tuli tehdä myös mahdollisimman kevyt, mikä asetti omat haasteensa esimerkiksi sylinterien paikoille ja niiden tuennalle, jotta lava kestäisi aiheutuvat rasitukset mahdollisimman hyvin.

The objective of this study was to design and make three dimensional model about sand bed for trucks. The purpose of sand bed is to ease maintenance of roads and reduce costs. Main goal was to produce a prototype based of this thesis and make a few test runs with it.

Designing process needed few calculations about sand bed. Halves of sand bed rises up hydraulically, so one calculation was to design a suitable cylinders. On the bottom of sand bed there is conveyor screw, which is rotated by a hydraulic motor through a transmission. Transmission was made with chain gears and was connected to axles with cotter joints. All parts were modeled to three dimensional models and were converted to two dimensional work drawings. All designing was made with Vertex G4 mechanical engineering software.

The whole process of designing sand bed was very demanding challenge. Lifting up the bottom halves require the correct shape cut end plates, so that the two halves can easily rise to the upper position. At the same time the bed had to be sealed enough that the sand could not leak out. Sand bed had also made as light as possible, which set up its own challenges for example to supports and locations of cylinders, in order to bed could withstand all stresses as well as possible.