Tieliikenteen tyyppihyväksynnän vaatimukset täyttävän vetoaisan suunnittelu

Abstract

Tässä opinnäytetyössä suunniteltiin tyyppihyväksynnän vaatimukset täyttävä vetoaisa O4-luokan perävaunulle. Opinnäytetyö toteutettiin perävaunuvalmistaja KOME Oy:lle. Tarve uudelle vetoaisalle on seurausta vuonna 2013 voimaanastuneen määräyksen, minkä myötä raskaankaluston kokonaispainot kasvoivat. Uusi määräys asettaa myös vetolaitteille aiempaa korkeampia vaatimuksia.

Opinnäytetyön tilaaja asetti projektin tavoitteeksi suunnitella vetoaisan komponentit niin, että vetoaisa on muunneltavissa eri perävaunutyypeille ja pituuksille. Käytännössä pituuden täytyy olla säädettävissä välillä 2200–4200 mm sekä runkokiinnitysleveyksien tulee olla: 980 mm, 1050 mm ja 1100 mm.

Opinnäytetyön tilaaja asetti lisäksi projektin tavoitteeksi suunnitella vetoaisan komponentit niin, että edellä mainitut vetoaisan pituudet ja leveydet saadaan katettua mahdollisimman vähäisellä komponenttien varastointitarpeella.

Suunnittelua varten perehdyttiin lainsäädännön asettamiin vaatimuksiin vetoaisan rakenteelle ja lisävarusteille. Suunnitteluvaiheessa mitoitettiin vetoaisan komponentit, minkä jälkeen vetoaisalle tehtiin lujuustarkastelu FEM-ohjelmiston avulla. Työssä käytettiin mallinnukseen Solidworks- ja lujuuslaskentaan Ansys-ohjelmistoa.

Työn tuloksena suunniteltiin vetoaisan komponentit tavoitteiden mukaisesti. Vetoaisan lujuuslaskentaa varten luotiin laskentamalli, jolla saatiin selvitettyä eri kuormitustilanteiden aiheuttamat jännitykset vetoaisan rakenteelle.

The purpose of this thesis was to design a drawbar for an O4 class trailer that meets the requirements of type approval. The project was carried out for the trailer manufacturer KOME Oy. The need for a new drawbar has become necessary due to the higher gross vehicle weights for commercial vehicles that came into force in 2013, which means that the towing equipment also need to be updated to comply with the new regulations.

The thesis examined the requirements of directives, laws and E-regulations for the design and accessories of the drawbar.

The contractor of the project set the objective to design the drawbar components in such a way that the drawbar is adaptable to different trailer types and lengths. In practice, its length should be adjustable between 2200 and 4200 mm and the frame attachment widths should cover the widths 980, 1050 and 1100 mm.

The contractor of the thesis also set the objective to design the components of the drawbar so that the mentioned lengths and widths of the drawbar could be covered with the minimum need for component storage.

The project started with the dimensioning of the drawbar components, followed by a strength calculation of the drawbar using FEM analysis. SolidWorks was used for modelling and Ansys for strength calculation.

As a result, the components of the drawbar were designed according to the aims. For the strength calculation of the drawbar, a calculation model was created to determine the stresses on the drawbar structure under different loading conditions.