Metsäkuormaimen sähköisen esiohjauksen suunnittelu

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella vanhan mekaanisesti ohjatun venttiilipöydän korvaaminen uudella, sähköisesti esiohjatulla venttiilipöydällä.

Vanhalla venttiilistöllä kuormaajaa käytettäessä kuormausasento on varsin epämukava. Kuljettajan pitää työskennellä hankalissa työasennoissa ja mekaanisen venttiilistön käyttö vaatii voimaa. Kun mekaaninen venttiilistö korvattaisiin uudella sähköisesti esiohjatulla järjestelmällä, jota hallitaan kahdella vivulla, parantuisi kuormausasento huomattavasti eikä voimaa tarvitsisi käyttää niin paljoa.

Työn toimeksiantajana on Erkki ja Seija Hietaojan maatila Kankaanpäässä. Tilan toimintaan kuuluu lisäksi kalkin levitysurakointi.

Teoriaosiossa käsiteltiin hydrauliikan peruskomponentteja kuten pumppuja, moottoreita ja niiden eri variaatioita. Lisäksi käsiteltiin hydrauliikkasylintereitä, kaksitoimisia sylintereitä ja kippisylintereitä. Hydrauliikan osa-alue käsittää myös suodattimet. Mitoitus ja liitokset ovat työn kannalta oleellinen osa-alue, joten niitäkin työssä on käsitelty.

Varsinaista hydrauliikan ohjausta käsiteltiin omassa osiossaan. Ohjausjärjestelmiin kuuluu, mekaaninen ohjaus, hydraulinen esiohjaus ja sähköinen esiohjaus. Tässä työssä oli tarkoitus keskittyä sähköiseen esiohjaukseen ja sen suunnittelemiseen, asentamiseen ja tarvittaviin muutoksiin työkoneessa.Suunnittelun kohteena oleva laitteisto on esitelty omana osiona.

Työn tavoitteena syntyi suunnitelma jonka kohteena oli traktori ja siihen kytketty levityskärry. Traktoriin suunniteltiin hallintakahvoille kiinnikkeet. Kärryyn suunniteltiin paikka venttiilistölle. Tarvittavat kiinnikkeet ja sovitteet suunniteltiin ja piirrettiin AUTOCAD INVENTOR ohjelmistolla. Kahvoiksi suunniteltiin valittaviksi Rotec Engineering:in ergo digi-stick -kahvat.

The subject of this thesis was to design a change of an old mechanical loader control board to a new electrically controlled version.

Working posture was very uncomfortable. The driver has to be in a difficult posture while working. The old mechanical valves need much force. If the valves are replaced with a new electrical version which are controlled by two joysticks that would make a loading posture better, and the driver must not use force that much.

The thesis was commissioned by Erkki and Seija Hietaoja farm in Kankaanpää. A lime spread contracting is one part of the businesses of the farm.

In the theory part the basic hydraulics and components like pumps, engines and their variations were dealt. Also the hydraulic cylinders, double acting cylinders and lift cylinders were dealt. Filters, designing, measuring and joints are important part of the hydraulic system.

The hydraulics is presented in its own section. The mechanic, hydraulic and an electrically controlling are included in the controlling systems. Purpose of this thesis is to focus on the electrically controlled system designing, an installation and the changes which are needed.

The target of the job was the tractor and its trailer. For the joysticks there were places and fasteners designed in the tractor and a place for the valve board was designed to the trailer. All of the fasteners and fitting parts were drawn with the AUTOCAD INVENTOR program. The ergo digi joysticks by the Rotec Engineering were planned to be chosen.