Development of the draw beam
Hujanen, Teemu (2019)
Diplomityö
2019
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019043013833
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019043013833
Tiivistelmä
In this thesis, a truck draw beam that passes type-approval tests is being redesigned. The purpose of the work is to get rid of the welds in the current draw beam. The easiest way to do this is to prepare the draw beam by bending. Another objective is to increase the strength of the draw beam so that it can be used with larger trucks.
The work is based on the E-regulation 55, which lays down provisions for the draw beam. Solidworks 3D design software is used in this work as the main CAD program. Abaqus software is applied for finite element method analysis. The fatigue analysis was based on the 4R method and the analytical methods defined by the standards. These also check for the final drawbar durability using residual stresses remaining in the finished beam.
Based on finite element method analysis and calculation, it can be stated that the draw beam can be made by cold forming using S700 steel. This provided a more durable and lighter draw beam compared to the old version. The draw beam should also pass the type-approval tests. Tässä diplomityössä uudelleen suunnitellaan kuorma-auton vetopalkki M. Korte Oy:lle, joka läpäisee tyyppihyväksyntä testit. Työn tarkoituksena on päästä nykyisessä vetopalkissa olevista hitsauksista eroon. Tähän helpoin tapa on valmistaa vetopalkki taivuttamalla. Toisena päämääränä on saada vetopalkille lisää kestävyyttä, jotta sitä voidaan käyttää isompi massaisten kuorma-autojen kanssa.
Työn pohjana käytetään E-sääntö 55, jossa annetaan vetopalkille määräyksiä. Työssä käytetään suunnitteluun Solidworks 3D-suunnitteluohjelmistoa. Suunnittelun apuna elementtimenetelmää Abaqus-ohjelmistolla sekä laskentaa. Väsymisanalyysissä käytettiin 4R-menetelmää sekä standardien määrittämiä kaavoja. Näillä myös tarkistettaan lopullisen vetopalkin kestävyys käyttäen hyväksi valmistettuun palkkiin jääneitä jäännösjännityksiä.
Elementtimenetelmäanalyysin sekä laskennan perusteella voidaan todeta, että vetopalkki voidaan valmistaa taivuttamalla käyttäen S700 terästä. Tällöin saatiin kestävämpi sekä kevyempi vetopalkki vanhaan version verrattuna. Vetopalkin pitäisi myös läpäistä tyyppihyväksyntä testit.
The work is based on the E-regulation 55, which lays down provisions for the draw beam. Solidworks 3D design software is used in this work as the main CAD program. Abaqus software is applied for finite element method analysis. The fatigue analysis was based on the 4R method and the analytical methods defined by the standards. These also check for the final drawbar durability using residual stresses remaining in the finished beam.
Based on finite element method analysis and calculation, it can be stated that the draw beam can be made by cold forming using S700 steel. This provided a more durable and lighter draw beam compared to the old version. The draw beam should also pass the type-approval tests.
Työn pohjana käytetään E-sääntö 55, jossa annetaan vetopalkille määräyksiä. Työssä käytetään suunnitteluun Solidworks 3D-suunnitteluohjelmistoa. Suunnittelun apuna elementtimenetelmää Abaqus-ohjelmistolla sekä laskentaa. Väsymisanalyysissä käytettiin 4R-menetelmää sekä standardien määrittämiä kaavoja. Näillä myös tarkistettaan lopullisen vetopalkin kestävyys käyttäen hyväksi valmistettuun palkkiin jääneitä jäännösjännityksiä.
Elementtimenetelmäanalyysin sekä laskennan perusteella voidaan todeta, että vetopalkki voidaan valmistaa taivuttamalla käyttäen S700 terästä. Tällöin saatiin kestävämpi sekä kevyempi vetopalkki vanhaan version verrattuna. Vetopalkin pitäisi myös läpäistä tyyppihyväksyntä testit.