Kumikitkan mittauslaitteen kehittäminen
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Author
Date
2001
Department
Major/Subject
Auto- ja työkonetekniikka
Mcode
Kon-16
Degree programme
Language
fi
Pages
87 s. + liitt.
Series
Abstract
Diplomityön tavoitteena oli tutkia Teknillisen korkeakoulun Auto- ja työkonetekniikan laboratoriolla käytössä olevan Shear Box- laitteen soveltuvuus kumikitkan mittaamiseen ja kehittää tämän tutkimuksen pohjalta uusi konstruktio. Diplomityö on osa TEKES:n ja Nokian Renkaat Oyj:n rahoittamaa ARTTU-projektia, jossa tutkitaan arktista kitkaa. Projekti tukee suomalaisten pyrkimyksiä saavuttaa maailman johtava asema arktisessa kitkatutkimuksessa. Työn alussa on suoritettu kirjallisuustutkimus kumikitkateoriaan ja yleisesti hyväksytty kumikitkateoria on esitetty. Tutkimus osoitti alaa tutkitun intensiivisesti monen eri tutkijan toimesta. Kuitenkin yhä edelleen renkaan ja alustan välillä tapahtuvien ilmiöiden teoria perustuu osittain tehtyihin havaintoihin ja uskomuksiin. Kumikitkan tutkimiseen käytetyt kenttä- ja laboratoriomittausmenetelmät on esitelty lyhyesti. Shear Box- laitteen mekaaninen osa sekä laitteen toiminta on kuvattu perusteellisesti. Laitteella suoritettujen mittauksien tulokset sekä mittausmenetelmät on esitetty. Saatujen tulosten sekä kuminäytteille tehtyjen dynaamisten testien välinen korrelaatio on selvitetty. Mittausten toistettavuus on hyvä ja korrelaatio dynaamisten testien kanssa huomattava kaikilla mittausparametreilla. Uuden konstruktion suunnittelun yhteydessä on tutkittu lineaari- ja pyörimisliikkeen vaikutusta saavutettavaan kitkatasoon. Yhdistetty lineaari- ja pyörimisliike tuotti suurimman kitkatason. Pyörimisnopeuden tarkka säätö osoittautui käytetyssä koejärjestelyssä ongelmalliseksi. Uusi konstruktio päätettiin suunnitella pelkästään lineaariliikkeeseen perustuvaksi rakenteen pitämiseksi yksinkertaisena. Uuden konstruktion suunnittelun eri vaiheet on esitetty yksityiskohtaisesti. Suunnittelun lähtökohtana oli valmiiden komponenttien käyttö. Laitteen pääosana on käytetty lineaariyksikköä. Voimanlähteenä toimii oikosulkumoottori, jota ohjataan taajuusmuuttajan avulla. Normaalivoima tuotetaan paineilmasylinterillä ja syntyvä kitkavoima mitataan venymäliuskoihin perustuvalla voima- anturilla. Laitteen ohjaamiseen ja mittausarvojen keräämiseen käytetyn mittausohjelman rakentaminen on rajattu tämän diplomityön ulkopuolelle. Kitkanmittauslaite sai nimen mini-µ-road.Description
Supervisor
Juhala, MattiThesis advisor
Sainio, PanuKeywords
friction, kitka, rubber friction, kumikitka, ice friction, jääkitka, friction measuring device, kitkanmittauslaite, Shear Box, arktinen kitkatutkimus, arctic friction research, ARTTU, mini-myy-road
