Monikäyttöinen metsäperävaunu

Abstract

Tämä työ on suunnitteluprojekti toiminimellä toimivalle henkilölle, jolla on tarvetta metsävaunulle. Pääoman sijoittamisen pelkkään metsävaunuun ei kuitenkaan katsottu olevan kannattavaa, joten vaunun tulisi sopia muuhunkin tarkoitukseen. Työn tilaajalla oli teräsprofiilien suhteen alkuehtoja ja tässä työssä tullaankin selvittämään annettujen teräsprofiilien sopivuus vaunun käyttöön. Alkuehtoina oli myös jo valmistetun telin sijoittaminen ja sen kantavuuden määrittäminen. Mitoituksia tehdään käsin perustuen standardeihin sekä yleisesti lujuusoppiin sekä FEM-hjelmilla. Oleellisimmat asiat tulevat olemaan rungon materiaalin määrittäminen sekä liitosten toteutus joko, hitsi- tai ruuviliitoksilla. Liitosten mitoitukset tulevat perustumaan täysin standardeissa esitettyihin menetelmiin. Rakenteissa, joissa rasitusten määritys on liitoksessa vaikuttavien kuormien suhteen erittäin haastavaa, käytetään puhtaasti FEM-laskentaa. FEM-laskentojen tarkkuuteen tullaan kiinnittämään huomiota.

Jokainen osa-alue on suunniteltu itsenäisesti sekä juuri tämän vaunun sovelluksia kunnioittaen. Kaiken suunnittelun ja mitoituksen perusteella muodostetaan lopuksi kokoonpano, jossa on käytetty valittua liitosmenetelmää. Liitosmenetelmä valitaan paitsi mitoituksien myös käytännön kokoonpanon perusteella. Valintaa ei tehdä pelkän optimaalisen mitoituksen perusteella, mikäli liitosmenetelmä johtaisi epäkäytännöllisiin kokoonpanoihin. Lopputuloksena syntyi paitsi tässä työssä kuvatut mallinnukset, myös täydelliset kokoonpano- sekä kappalepiirustukset, joita ei tulla tässä työssä julkisesti esittämään.

This was a project type work of a forest trailer, which should be usable with other applications. From the economic point of view, forest type of use alone is not effi-cient so the trailer must be engineered with a larger use of applications. The main things in this work were the use of materials decided in advance, creating joints, calculating structures with common strength calculations and also making structures based on FEM-calculations. FEM’s inaccuracy was noticed and in all simulations there were ways to make the results more realistic.

All joint calculations were based on standards, and creating joints was one main part of the work, and the handled joint types were bolted and welded joints. One main goal was what type of a joint would be used so that the trailer could be modified with little work to differed applications. At the end of this work there should be a forest trailer made of materials decided in advance. The bogie should be movable and the whole trailer should be formable to different types of trailer applications.

How the other applications would be realized is another project all together, but the trailer in this work was based on those other types of use. Not only was the trailer 3D modelled, but it was also drawn with full assembly drawings and machinery drawings. There are some drawings shown in this work, but mostly the drawings are not public documents.