Työkoneen esisuunnittelu

Abstract

Suomessa on monia metsänomistajia, jotka keräävät puuta omiin tarpeisiinsa. Puun keräämiseen tarvittava kalusto tarvitsee paljon pääomaa. Tässä opinnäytetyössä ideoidaankin sitä, kuinka voitaisiin kehittää työkone, jolla voitaisiin helposti hoitaa puiden kerääminen, mutta johon ei sitoutuisi paljon pääomaa. Suunnitteluprosessin neljä porrasta ovat esitutkimus-, luonnostelu-, kehitys- ja viimeistelyvaiheet. Työkoneen suunnittelussa keskityttiin kahteen ensimmäiseen vaiheeseen, esitutkimus- ja luonnosteluvaiheisiin. Esitutkimuksessa suunniteltiin työkoneen vaatimuslista ja luonnosteluvaiheessa työkoneelle laadittiin toimintakuvaus. Työkoneen rungoksi ajateltiin kotelomaista runkoa, joka tehtäisiin levyosista, tai putkirunkoa, joka koostuisi eri mittaisista putkista. Näistä kahdesta vaihtoehdosta putkirunko tarjosi keveyttä ja kestävyyttä, jotka olivat vaatimuslistan tärkeimpiä kohtia. Kotelomainen runko tarjosi vaihtoehtoisesti parempaa suojausta. Työkoneen on liikuttava vaikeakulkuisessa maastossa, jolloin sen alustalta vaaditaan kestävyyttä ja ketteryyttä. Työkoneen painopisteen paikalla on suuri merkitys koneen vakaudelle, joten sitä joudutaan jossain tapauksissa siirtämään. Tämä voitaisiin toteuttaa käyttämällä mekaanista ratkaisua tai hydraulista ratkaisua. Voimansiirtovaihtoehdot työkoneeseen olivat mekaaninen, sähköinen ja hydrostaattinen. Mekaaninen voimansiirto oli halvin ratkaisu verrattuna sähköiseen tai hydrostaattiseen, mutta se toi enemmän huollettavuutta ja rajoitti liikkeitä. Sähköinen voimansiirto oli tehokkain tapa toteuttaa voimansiirtoa, mutta ongelmaksi muodostui korkea hinta ja paino. Hydrostaattinen voimansiirto oli hyvä vaihtoehto ja todennäköisin vaihtoehto työkoneen voimansiirroksi. Hydrostaattisessa voimansiirrossa voitiin moottorit asentaa samalla tavalla kuin sähköisessä voimansiirrossa, jolloin liikettä eivät rajoittaneet mitkään murtokulmat, kuten mekaanisessa voimansiirrossa.