Typgodkännande av bakre underkörningsskydd

Abstract

Detta examensarbete behandlar utvecklingen av ett typgodkänt bakre underkörningsskydd för specialanpassade lastbilssläpvagnar med smalare ramkonstruktion 680 mm C-C än den vanliga standarden på 980–1300 mm. Arbetet har utförts i samarbete med Oy Närko Ab i syfte att konstruera en hållbar lösning som uppfyller UNECE:s säkerhetskrav enligt R58 Rev. 3.

Syftet var att ta fram konstruktionsförslag som förstärker underkörningsskyddet så att det klarar den påfrestningarna som kraven ställer vid kollision, särskilt på grund av minskad bredd som leder till svagare sidor. Genom 3D-modellering i Autodesk Fusion 360 utvecklades och visualiserades fyra olika stödmodeller. Beräkningar genomfördes i Mathcad, och simuleringar utfördes i Fusion 360 för att jämföra de olika modellerna i fråga om deformation och belastningsförmåga.

Resultaten visade att en L-profil var det mest lovande alternativet sett till hållbarhet, montering, kostnad och tillverkningsbarhet. Simuleringarna visade deformationer väl under gränsvärdena. Ett press-test enligt regelverket hann dock inte genomföras på grund av tidsbrist, vilket innebär att ytterligare arbete krävs innan man kan implementera produkten i tillverkningen.

Detta arbete visar på vikten av noggrann produktutveckling, simulering och regelkännedom inom konstruktion av säkerhetskritiska komponenter. Arbetet bidrar med konkreta lösningsförslag till ett verkligt industriproblem och kan ligga till grund för vidare tester och förbättringar.

Tässä opinnäytetyössä käsitellään tyyppihyväksytyn takatörmäyssuojan kehittämistä erikoisvalmisteisille kuorma-autoperävaunuille, joiden runkoväli on 680 mm C-C, verrattuna tavalliseen 980–1300 mm standardiin. Työ on toteutettu yhteistyössä Oy Närko Ab:n kanssa ja tavoitteena oli kehittää kestävä ratkaisu, joka täyttäisi UNECE:n turvallisuusvaatimukset R58 Rev. 3 mukaisesti.

Tarkoituksena oli kehittää rakenteellisia ratkaisuja, jotka vahvistavat takatörmäyssuojaa niin, että se kestäisi törmäyksessä asetetut vaatimukset, erityisesti leveyden pienentymisestä johtuvan sivuttaislujuuden heikkenemisen vuoksi. Autodesk Fusion 360 -ohjelmiston avulla kehiteltiin ja visualisoitiin neljää erilaista tukimallia. Rakennelaskelmat suoritettiin Mathcadilla ja simuloinnit suoritettiin Fusion 360 -ohjelmalla, jotta mallien muodonmuutoksia ja kuormankestoa voitiin vertailla.

Tulosten perusteella L-profiili osoittautui lupaavimmaksi vaihtoehdoksi kestävyyden, asennettavuuden, kustannuksien ja valmistettavuuden kannalta. Simuloinnit osoittivat, että muodonmuutokset jäivät vaadittujen rajojen alle ja ovat täten hyväksyttyjä. Aikataulullisista syistä fyysistä painetestiä ei kuitenkaan ehditty toteuttaa ja vaatii täten lisää työtä ja testejä ennen tuotteen käyttöönottoa tuotannossa.

Tämä työ osoittaa huolellisen tuotekehityksen, simuloinnin ja sääntötuntemuksen merkityksen turvallisuuskriittisten komponenttien suunnittelussa. Työ tarjoaa konkreettisia ratkaisuehdotuksia todelliseen teollisuuden ongelmaan ja voi toimia pohjana jatkotestaukselle ja kehitykselle.

This thesis addresses the development of a type-approved rear underrun protection system for specially adapted truck trailers with a narrower frame spacing of 680 mm C-C compared to the standard range of 980–1300 mm. The work was carried out in collaboration with Oy Närko Ab, with the aim of designing a durable solution that meets the UNECE safety requirements according to Regulation R58 Rev. 3.

The objective was to develop structural design proposals to reinforce the underrun protection so that it withstands the loads required in the event of a collision, particularly due to the reduced width, which results in weaker side sections. Using 3D modeling in Autodesk Fusion 360, four different support models were developed and visualized. Calculations were carried out in Mathcad, and simulations were performed in Fusion 360 to compare the different models in terms of deformation and load-bearing capacity.

The results showed that an L-profile was the most promising alternative in terms of durability, installation, cost, and manufacturability. The simulations demonstrated deformation levels well below the regulatory limits. However, a press test according to the regulation was not carried out due to time constraints, which means that further work is needed before the product can be implemented in production.

This work highlights the importance of thorough product development, simulation, and regulatory knowledge in the design of safety-critical components. The project offers concrete solution proposals for a real industrial problem and can serve as a foundation for further testing and improvements.