Dynamometrin suunnittelu ja valmistus
Pesonen, Eetu (2021)
Pesonen, Eetu
2021
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021060213643
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021060213643
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella ja valmistaa henkilöautojen tehon mittaukseen soveltuva dynamometri. Dynamometrin malliksi valikoitui pyörrevirtajarruilla varustettu napadynamometri. Valmistus pyrittiin suorittamaan mahdollisimman kustannustehokkaasti, joten laitteiston jarruina käytettiin kuorma- tai linja-autoista purettuja pyörrevirtajarruja, jotka hankittiin purkamolta. Käytetyt jarrut olivat Telma merkkisiä ja niiden malli oli CC125. Jarrut olivat huonokuntoisia, joten niihin täytyi suorittaa erilaisia korjaustoimenpiteitä, kuten esimerkiksi kaikkien sähkömagneettien uudelleen käämiminen. Kääminnän yhteydessä myös jarrujen suorituskykyä parannettiin merkittävästi.
Suunnittelussa hyödynnettiin Autodesk Inventor suunnitteluohjelmistoa, jonka avulla tehtiin myös osien lujuuslaskentaa. Dynamometri pyrittiin suunnittelemaan mahdollisimman kompaktiksi ja sellaiseksi, joka on mahdollista valmistaa edullisesti saatavista materiaaleista. Työssä suunniteltiin dynamometrijarrujen rungot, akselistot ja erilaisia kiinnikkeitä, joiden valmistus tapahtui laserleikkaamalla, koneistamalla ja hitsaamalla. Jarruja ohjataan tietokoneeseen kytkettävällä ohjainlaitteella, joka ohjaa jarrujen virtalähteitä anturitietojen perusteella. Valmiista tuotteesta pyrittiin tekemään mahdollisimman hyvin soveltuva tehon mittaukseen ja ajoneuvojen moottoriohjaimien säätämiseen.
Työn lopputuloksena on saatu suunniteltua ja valmistettua toimiva napadynamometri. Testeissä dynamometri osoittautuu hyvin toimivaksi ja liiketoimintakäyttöön soveltuvaksi. Testausvaiheessa laitteen toimivuutta testataan auton moottoriohjaimen säätämiseen ja todetaan sen olevan huomattava parannus aikaisempiin säätökokemuksiin, jotka ovat tapahtuneet ajamalla autoa ja luottamalla aistipohjaisiin havaintoihin.
Johtopäätöksenä voidaan pitää työtä kannattavana, sillä työssä onnistutaan valmistamaan toimiva laite noin kymmenesosalla uuden kaupallisen laitteen hinnasta. Kuitenkin, jos täytyisi valmistaa toinen vastaava dynamometri, niin olisi paljon edukkaampaa ostaa uudet pyörrevirtajarrut, jotka on tarkoitettu dynamometrikäyttöön. Tässä työssä merkittävän suuri osa ajasta kului vanhojen jarrujen etsimiseen ja kunnostamiseen.
Suunnittelussa hyödynnettiin Autodesk Inventor suunnitteluohjelmistoa, jonka avulla tehtiin myös osien lujuuslaskentaa. Dynamometri pyrittiin suunnittelemaan mahdollisimman kompaktiksi ja sellaiseksi, joka on mahdollista valmistaa edullisesti saatavista materiaaleista. Työssä suunniteltiin dynamometrijarrujen rungot, akselistot ja erilaisia kiinnikkeitä, joiden valmistus tapahtui laserleikkaamalla, koneistamalla ja hitsaamalla. Jarruja ohjataan tietokoneeseen kytkettävällä ohjainlaitteella, joka ohjaa jarrujen virtalähteitä anturitietojen perusteella. Valmiista tuotteesta pyrittiin tekemään mahdollisimman hyvin soveltuva tehon mittaukseen ja ajoneuvojen moottoriohjaimien säätämiseen.
Työn lopputuloksena on saatu suunniteltua ja valmistettua toimiva napadynamometri. Testeissä dynamometri osoittautuu hyvin toimivaksi ja liiketoimintakäyttöön soveltuvaksi. Testausvaiheessa laitteen toimivuutta testataan auton moottoriohjaimen säätämiseen ja todetaan sen olevan huomattava parannus aikaisempiin säätökokemuksiin, jotka ovat tapahtuneet ajamalla autoa ja luottamalla aistipohjaisiin havaintoihin.
Johtopäätöksenä voidaan pitää työtä kannattavana, sillä työssä onnistutaan valmistamaan toimiva laite noin kymmenesosalla uuden kaupallisen laitteen hinnasta. Kuitenkin, jos täytyisi valmistaa toinen vastaava dynamometri, niin olisi paljon edukkaampaa ostaa uudet pyörrevirtajarrut, jotka on tarkoitettu dynamometrikäyttöön. Tässä työssä merkittävän suuri osa ajasta kului vanhojen jarrujen etsimiseen ja kunnostamiseen.