UN-ECE R58.03 -asetuksen mukainen taka-alleajosuoja raskaan kaluston tieliikennekäyttöön

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin Kome Oy:lle. Kome Oy on suomalainen kuorma-autojen päällirakenteiden ja perävaunujen valmistaja. Työn tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa prototyyppi taka-alleajosuojasta, joka vastaa uusia UN/ECE R58.03 -asetuksen tuomia vaatimuksia. Taka-alleajosuojia koskeva UN/ECE R58.03 -asetus astui Suomessa voimaan syyskuussa 2021, minkä seurauksena ennen käytössä olleet alleajosuojat eivät enää vastanneet vaatimuksia ja syntyi tarve uudelle taka-alleajosuojalle. Uusien vaatimuksien mukaan alleajosuojan poikittaisputken lisäksi putken ja rungon väliset kiinnittimet siirtyivät testauksen alaisiksi komponenteiksi. Opinnäytetyö aloitettiin keräämällä geometriaa, valmistettavuutta ja lujuusteknisiä ominaisuuksia koskevat vaatimukset toimeksiantajalta sekä asetuksesta, joiden pohjalta alettiin etsiä mahdollisimman kevyttä, mutta samalla vaatimukset täyttävää geometriaa alleajosuojalle. SolidWorks-lujuussimulaatio oli tärkeä osa opinnäytetyössä kestävän tuotegeometrian löytämiseksi. Opinnäytetyössä tarkasteltiin yleisesti valmistettuja suorakulmaisia, pyöreitä ja neliön muotoisia putkiprofiileja sekä suunniteltiin itse putkiprofiileja lujuuden, massan ja optimaalisen muodon löytämiseksi. Putkiprofiileja simuloitiin eri materiaalivaihtoehdoissa osana tätä prosessia. Kuorma-autoissa ja perävaunuissa käytetään runkorakenteissa erilaisia palkkiprofiileja, joten kiinnitinosat täytyi suunnitella profiilikohtaisesti. Kiinnitys runkoon kuorma-autoissa on myös riippuvainen auton valmistajan käyttämistä runkopalkeista, mikä täytyi myös ottaa huomioon suunnittelussa. Kiinnittimet suunniteltiin ja simuloitiin putkiprofiilin tavoin SolidWorksissa. Opinnäytetyön lähestyessä prototyyppivaihetta selvitettiin prototyypin valmistuksen ja testauksen mahdollisuuksia toimeksiantajayrityksellä ja Oulun ammattikorkeakoululla. Selvityksen myötä tultiin tulokseen, että valmistukseen ja testaukseen ei juuri opinnäytetyön hetkellä ole puitteita eikä resursseja kummassakaan paikassa. Lisäksi materiaalitoimittajien toimitusajat olivat todella pitkät. Prototyyppivaihe päätettiin hyllyttää, ja tilalle otettiin alleajosuojan testautuksen tarkempi selvitys ja mallinnus, sekä dokumentointi toimeksiantajan käyttämällä CAD-sovelluksella. Lopullisista tuotegeometrioista tehtiin 3D-mallit sekä valmistus- ja kokoonpanopiirustukset SolidWorksilla ja Kome Oy:n käytössä olevalla CAD-sovelluksella.