| dc.description.abstract | Det blir i dagens samfunn lagt vekt på at man skal ferdes mest mulig miljøvennlig, når man skal fra et sted til et annet. Det er ønskelig at flere bruker kollektivtransport, eller går og sykler til jobb. Andre tiltak som blir gjort, er at motoriserte kjøretøy møter strengere krav, blant annet når det gjelde miljøvennlighet og sikkerhet. Et slikt kjøretøykonsept er under utvikling; konseptet heter Dolphin Duo 1+1 og er utviklet av IMT ved NMBU. Dolphin Duo 1+1 er et lettvekts trehjulskjøretøy med to hjul foran og et bak og denne hjulkonfigurasjonen kalles tadpole[1].
Konseptet Dolphin Duo består av flere delprosjekter, der det blant annet har blitt designet løsningsforslag til overchassis[2] og interiør[3]. Mastergradsarbeidet i denne oppgaven vil bygge på konseptet Dolphin Duo og hovedmålet som ble satt, er å utrede, designe, beregne og konstruere et forhjulsoppheng for et tadpole trehjuls lettvekts personkjøretøy med tilhørende anvisninger.
For å komme frem til et løsningsforslag har det blitt arbeidet etter flere konsept-utviklingstrinn. Trinnene ble delt opp i tre faser; utredning, utvikling og konstruksjon. Det ble gjort utredninger på eksisterende konsepter og typiske forhjulsoppheng og chassisløsninger. Det ble også utført utredningsarbeid på grunnlagsteori, som blant annet omhandlet statisk og dynamisk belastning, og hjulstillingsgeometri. Utviklingen bestod av produktspesifisering for konseptet, utvikling av funksjons og systemalternativer og valg av helhetssystem. Konstruksjonsfasen bestod blant annet av grunnlagsberegninger for valgt helhetssystem. Grunnlagsberegningen la grunnlag for dimensjoneringen av løsningsforslaget som ble modellert i 3D. Det ble utført strukturanalyse av komponentene med hensyn på jevnførende spenning og deformasjon, og sikkerhetsfaktor mot flyt ble beregnet. Tilslutt ble det utført valg av produksjonsprosess og materiale, deretter ble det satt opp et grovt kostnadsoverslag og laget renderinger av sluttresultatet.
Løsningsforslaget på forhjulsopphenget bestod av doble A-armer med lenkeoverføring til selve støtdemperenheten. Egendesignede komponenter bestod av traversen, øvre- og nedre bærearm og rotasjonmekanisme til støtdemperenheten. Rotasjonmekanismen var designet med en rotasjonskam som roterer i et plan med tilhørende strekkstag. Produksjonsprosessenes som ble valgt for de aktuelle komponentene er maskinering. Delene er maskinert ut av standardplate profiler i aluminium 6082-T6. Innkjøpte komponenter består av komplett bremse- og styresystem, dekk og felger, hjulspindel med tilhørende nav og lager og en støtdemperenhet som består av en sylindriskdemper og en spiralfjær som ligger rundt, også kalt «coilovers».
De doble a-armene ble konstruert ved at den øvre bærearmen er noe kortere enn den nedre; ved å gjøre dette får hjulet en vertikal vandringsvei, som igjen fører til bedre kontakt mellom hjul og veibane. Med oppsettet som ble satt, fikk forhjulsopphenget en totalvandring på 120 mm i z-retning. Totalbredden på konseptet ble 1580 mm, totalvekten for egen designede komponenten ble 22,5 kg og laveste sikkerhetsfaktor mot flyt er 5. Systemet ble bygd slik at det kan velges ulike hjulkonfigurasjoner med hensyn på bredde og innpress.In today's society it is emphasized that you should use the most environmentally friendly way, when you are going from one place to another. It is desirable that more people use public transport, walk or use the bicycle to work. Other measures made are that motorized vehicles meet stricter requirements, when it comes to environmental friendliness and safety. Such a vehicle concept is under development; it is a concept called Dolphin Duo 1 +1 and developed by IMT at NMBU. Dolphin Duo 1 +1 is a lightweight three-wheeled vehicle with two front wheels and one rear wheel, this configuration is called tadpole [1].
The concept Dolphin Duo consists of several sub-projects, where among other things there have been designed proposals for solutions to upper chassis [2] and interior [3]. This Master Thesis will build further on the concept Dolphin Duo, the main goal was assess, designing, calculate and constructing a front suspension for a tadpole three wheel lightweight personal vehicle with accompanying instructions.
To reach a solution suggestion, there have been worked after several conceptual steps of development. The steps were divided into three phases; assessment, development and construction. It was made studies on existing concepts and typical front suspension and chassis solutions. It was also conducted research on the fundamental theory, among others static and dynamic loads and wheel geometry. The development consisted of product specification for the concept, development of function and system options and selection of the whole system. The construction phase consisted partly of foundations calculations for the main system. The calculations laid the foundation for the design of the solution proposal that was modeled in 3D. It was carried out structural analysis of the component with respect to the equivalent stress and deformation and the safety factor against yield was calculated. Finally, it was performed selection of manufacturing process and material, and then it was made a rough cost estimate and created renderings of the final result.
Solution proposal of the front suspension consisted of double A-arms with link transfer to the shock absorber unit. Custom-designed components consisted of the sub-frame, the upper and lower arm and pull rod system to the shock absorber unit. The pull rod system was designed with a rotary cam that rotates in on plane with associated pull rod. The manufacturing process chosen for the relevant components were machining. The parts are machined out of standard plate profiles in aluminum 6082-T6. Purchased components consist of complete braking and steering system, tires and wheels, axle shaft and associated hub and bearings, and a shock absorber unit consisting of cylindrical damper and a coil spring, also called coilovers.
The double A-arms were constructed such that the upper support arm is slightly shorter than the lower support. By doing this the wheel vertical movement path, which in turn leads to better contact between wheel and road surface. With the setup that was set, the front suspension got a total movement of 120 mm. in the z-direction. Total width of the concept is 1580 mm. total weight of Custom-designed component was 22.5 kg and the lowest safety factor against yield is 5. The system was built in a way that it can be chosen different wheel configurations with respect to the width and offset. | nb_NO |
