Autódaru letalpaló deszkákat tároló és emelőszerkezet továbbfejlesztése

XXXI. OTDK, Műszaki Tudományi Szekció, 10A_Géptervezés, számítógéppel segített tervezés tagozat

Helyezés: 3

Nevező intézmény: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar

A pályamunka szerzője: Novák Dániel
Szak: Gépészmérnöki alapszak, Képzés típusa: BSc, Intézmény: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Kar: Gépészmérnöki Kar


Témavezető:
Dr. Nguyen Huy Hoang - tud. munkatárs, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar


A dolgozat célja, hogy bemutassa az általam tervezett autódaru letalpaló deszkákat tároló és emelő szerkezet tervezési folyamatát. Két kiemelt fontosságú elem, a mechanizmus geometriai optimálása és a szerkezet szilárdsági ellenőrzése részletesen ismertetésre kerül.

Az autódaru a stabilitás érdekében munkavégzés közben négy ponton, a letalpaló lábakon áll. Ezek alá a lábak alá a felfekvő felület növelése érdekében úgynevezett letalpaló deszkákat helyeznek el. Ezeket a 80 cm oldalhosszú, négyzet alakú, egyenként 70 kg tömegű lapokat közlekedés során a darun el kell helyezni. A tervezendő szerkezet célja ezen műanyag lapok tárolása és emelése, a ki- és bepakolás megkönnyítése, gyorsítása érdekében. További szempont volt, hogy a szerkezetet többféle darutípusra, oldható kötéssel lehessen szerelni.

A feladatra jelenleg alkalmazott konstrukcióval ellentétben egy új koncepción alapuló szerkezetet alkottam meg. A meghajtásról elektromos kötélcsörlő gondoskodik, melyet a daru akkumulátorai táplálnak. A mozgó (emelő) szerkezet pedig egy karos mechanizmus. A csörlő kihasználtsága, ezzel az emelés meggyorsítása érdekében a mechanizmust optimalizáltam, ez képzi a TDK dolgozat magját. A mechanizmus geometriáját (karhosszak, csomópontok helyzete) paraméterekkel írtam le, így egy bonyolult, összesen 10 változós rendszer állt elő. Az optimálásra egy könnyen és gyorsan kezelhető, egyedi eljárást dolgoztam ki, melyet Wolfram Mathematica-ban írt saját programmal valósítottam meg.

A konstrukció megalkotása során a lehető legegyszerűbb, legkönnyebben gyártható kialakításra törekedtem, ezért a teljes emelő a kereskedelmi forgalomban kapható szelvényekből felépülő, hegesztett szerkezet. A teherviselő elemek analitikus szilárdsági méretezésével az emelőszerkezet tömeg, így anyagfelhasználás szempontjából is optimálásra került. A közlekedés során az autódaru mozgásából adódó tehetetlenségi erők hatását, a szerkezet szilárdsági ellenőrzését végeselemes analízissel végeztem el. A vizsgálat során több lehetséges terhelési eset is modellezésre került, úgymint kanyarodás, gyorsítás, kátyúba zökkenés, és ezek kombinációi.