TTK Links: Home Page | TTK Moodle | ÕIS
TTK/UAS Repository For Digital Teaching and Learning Resources

Turvapuuri konstrueerimine ja valmistamistehnoloogia

Jürisson, Arno (2015) Turvapuuri konstrueerimine ja valmistamistehnoloogia. [thesis] [en] Roll Cage Design and Manufacturing Technology.

[img] PDF - Published Version
Restricted to Registered users only

Download (3MB)
[img] PDF - Supplemental Material
Restricted to Registered users only

Download (82kB)
[img] PDF (lihtlitsents) - Supplemental Material
Restricted to Registered users only

Download (413kB)

Abstract

Diplomitöö käigus konstrueeriti turvapuur ning töötati välja valmistamise metoodika torupuuri valmistamiseks ja koostamiseks Drifti autole BMW E36. Töö alguses valitud kere tüüpide hulgast osutus valituks sedaan keretüüp. Seejärel õnnestus leia tehniliselt heas korras roostevaba kere. Kere mõõtmised kerevenituspingis näitasid, et kõik mõõdetud punktid asusid nõutud kohtadel ning deformatsioone ei esinenud. Eelnevalt kogutud kogemuslik informatsioon andis hea sisendi konstrueerimise ja valmistamise kohta ning oli suureks abiks kogu töö koostamisel. Kostrueerimise käigus loodi esialgne mudel, mis vastas minimaalsetele võistlusnõuetele. Seejärel hakati lisama elemente, mis suurendaksid turvalisust ning annaksid juurde auto kandevkerele jäikust, sidudes omavahel esimest ning tagumist vedrustust. Sellised elemendid valiti analüüsimise käigus saadud tulemuste põhjal. Valmistamismetoodika välja töötamisel uuriti lähemalt ainult neid võimalusi, mis on kätte saadavad majanduslikel põhjustel kuna valmistatakse ainult üks eksemplar. Lähtudes teabest, torupuuri koosnemisel paljudest torudest ning osadesse punktidesse kinnituvad kuni 4 toru siis nende toruotste profiilid on üsna keerulised. Seega sai toru otste valmistamiseks valitud laserkiirega lõikamine, mis tagab vaadeldud valmistamis võimalustest suurima täpsuse ning toruotste profiilide joonised saab kaasajaliselt valmistada ning seejärel edastada e-kirja teel ettevõttele. Antud valmistamis viis on ka ajaliselt kiireim. Turvapuuril torudele tuleb teha 10 painet. Antud konstruktsioonil on väga vastutusrikas ülesanne, tuleb painded teha parima võimaliku kavaliteediga. Parimaid tulemusi pakub mantereliga painutamine, mis hoiab ära toru ristlõike muutuse ning kortsude tekke. Sellisel painutusviisil on rakse leida arvutijuhtimisega pinki, mis oleks nõus valmistama nii väikses koguses torusid. Seega jäid valikusse ainult käsijuhtimisega hüdraulilised pingid. Selle pingi miisuseks on see, et on keerulisem tagada reaalse toru ning arvutil koostatud mudeli kokkusobivus, kuna ülejäänud sirged torud lõigatakse laserkiirega, mis tagab täpsuse 0,2 mm siis ei ole ruumi painetega eksimisel. Painded valmistatakse ikkagi käsijuhtimisega pingis kuid selleks prinditakse 1:1 joonised ning painutamise käigus kontrollitakse sobivust joonise abil. Suurem probleem on külgmiste turvakaartega kus painded tuleb teha kahes tasapinnas. Selle lahendus seisneb selles, et joonise asemel kasutada rakist. Turvapuuri analüüsimise käigus oli näha, et väga suured pinge konsentraatorid on torude liitekohad. Selleks tuleb väga suurt tähelepanu pöörata keevitus kvaliteedile ning, mis tüüpi keevitusega seda läbi viiakse. Parimat kavliteeti tagab TIG keevitus, kuna keevitamisel ei ole automaatset lisamaterjali ettenihet siis saab vastavalt materjalide sulamis kiirusele liikuda keevisõmblusega edasi, tagades suurema kvaliteedi keevistele. Lisaks valmistamisele on oluline ka torupuur komplekteerida õiges järjekorras. Selleks töötati välja koostamisjuhend, mis tagab selle, et kõiki torupuuri elemente on võimalik paigaldada ning kõiki liitekohti on võimalik keevitada 100% ulatuses. Selle järgi pannakse paika ka turvapuuri paiknemine auto salongis.

Abstract [en]

A roll cage was constructed in the course of the thesis and the construction method for making and compiling a roll cage for drifting car BMW E36 was developed. The sedan type was selected from the body types at the start of the work and a car was also found to contribute a good body. After this, the car was taken into parts and control measurements were taken on a minibench. The results showed that all measured points were in required places and there were no deformities. The collected information about constructing and making was a lot of help in preparing the work. The initial model was created during construction which met minimum competition standards. After this, elements were added which were to increase safety and add rigidity to the load-bearing body of the car, connecting the front and back amortisation. These elements were selected on the basis of results of analyses. Only the opportunities available in our nearby areas were investigated in developing construction methods. As up to 4 pipes are connected in one place for a roll cage, the profiles of those pipe ends are rather complicated. Therefore, laser cutting was selected for making pipe ends, which ensures the most precise results out of all observed methods of preparation, and the drawings of pipe profiles can be made in a modern fashion and sent to the company by e-mail. This method is also most time-efficient. 14 bends are required for pipes of roll cages. This is a very delicate task for this construction, the bends must be made with the best possible quality. The best results are achieved by bending by matrel, which avoids changes in the cross-section of the pipes and their crumpling. However, it is difficult to find a computer-managed bench operator who is willing to manufacture pipes in such a small amount. Therefore, only manually operated hydraulic benches were selected. The downside of this bench is that the match of the actual pipe to the computerised model is harder to ensure because the remaining straight pipes are cut by laser, ensuring 0.2 mm precision, so there is no room to go wrong with bends. Bends are still made in a manually operated bench, but 1:1 drawings are printed for this and the match is checked to the drawing during bending. The bigger problem is with safety arcs of the sides where bends are made on two levels. The solution is using a jig instead of a drawing. Analysing the roll cage showed that the joining points of pipes are large tension concentration points. Thus the quality of welding and the type of welding must receive a lot of attention. TIG welding ensures the best quality because it does not include automatic shift of additional material, therefore one can move forward with the weld based on the melting speed of materials, ensuring a better quality of welds. In addition to making, it is also important to assemble the cage in the right order. For this purpose, assembly instructions were developed to ensure that all elements of the roll cage can be assembled and all joints can be welded 100%. This also establishes the placement of the roll cage in the interior of the car.

Item Type: thesis
Advisor: Tigas Taniel
Subjects: Transport > Automotive engineering > Car construction
Divisions: Institute of Engineering > Automotive Engineering
Depositing User: Arno Jürisson
Date Deposited: 18 Jun 2015 07:54
Last Modified: 18 Jun 2015 07:54
URI: http://eprints.tktk.ee/id/eprint/1001

Actions (login required)

View Item View Item