Lumilingon protomallin suunnittelu ja valmistus

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja rakentaa mönkijään liitettävä lumilinko, joka soveltuu erityisesti ahtaille piha-alueille ja täyttää talvikunnossapidon tehokkuuden, turvallisuuden ja käytettävyyden vaatimukset. Työn lähtökohtana oli ratkaista tilanne, jossa lumen kasaamiseen ei ole tarpeeksi tilaa eikä perinteiset menetelmät sovi hyvin käyttötarkoitukseen. Opinnäytetyössä hyödynnettiin järjestelmällistä tuotekehitysprosessia: tarpeen määrittely, markkinoilla olevien mönkijänlumilinkojen vertailu, konseptisuunnittelu, 3D-mallinnus sekä rakenteelliset ja toiminnalliset mitoitukset. Suunnitteluun käytettiin SolidWorks-ohjelmistoa, ja rakenneosissa pyrittiin hyödyntämään yleisesti saatavilla olevia komponentteja ja kulutusosia. Koneturvallisuuteen, voimansiirron suojaamiseen ja ohjausjärjestelmän turvalliseen toteutukseen kiinnitettiin erityistä huomiota voimassa olevan lainsäädännön ja konedirektiivin mukaisesti. Lumilingon voimansiirto rakennettiin polttomoottorilla ja SPA-tyyppisellä kiilahihnalla. Heittopyörän mitoitus ja välityssuhteet suunniteltiin niin, että laite pystyy heittämään lunta riittävän kauas myös haastavissa lumiolosuhteissa, ja laskennassa huomioitiin tehohäviöt sekä moottorin kierrosluvun muutokset kuormituksen myötä. Rakenteellisesti runko valmistettiin hitsatusta teräksestä, ja osien kohdistus varmistettiin suunnitelluilla kohdistusreillä. Lopputuloksena syntyi valmiit valmistuspiirustukset sekä toimiva lumilingon prototyyppi, jonka suunnittelussa koneturvallisuus oli keskeisessä roolissa. Prototyypin valmistus osoitti suunnitteluratkaisujen toimivuuden ja rakenteen kestävyyden. Työssä käsiteltiin myös mahdollisia jatkokehitysideoita, kuten mönkijän perään vedettävä lumilinko, heittotorven sähköinen ohjaus sekä ohjaussuksien automaattinen säätö. Mikäli lumilinko kaupallistettaisiin, se vaatisi CE-merkinnän ja vaatimustenmukaisuuden osoittamisen konedirektiivin ja standardien mukaisesti. Työ tarjoaa vankan teknisen ja rakenteellisen pohjan laitteen jatkokehitystä ja tuotteistamista varten.