Differentiallösning för dumper

Sammanfattning

Volvo CE har varit nummer ett på dumpermarknaden sedan introduktionen av

den ramstyrda dumpern 1966, mycket tack vare hög kvalitet. I dag blir dock

aktörerna allt fler samtidigt som de tar allt större marknadsandelar. Detta

medför att konkurrenskraft och framåtsträvande blir allt viktigare inom

dumperbranschen.

Differentiallåsningsmekanismer är en vital del av dumperns drivlina. De ger

maskinen egenskaper så som framkomlighet, prestanda, verkningsgrad och

komfort. Volvo CE har i sin befintliga lösning sammanlagt fem

differentialspärrar: en i vardera axel, en i fördelningsväxellådan samt en

för in- och urkoppling av sexhjulsdrift. Maskinens framkomlighet och

prestanda beror både på utformningen av den enskilda

differentiallåsningsmekanismen och på möjligheten att använda dem i olika

kombinationer.

Den klokoppling som används i Volvo CE:s dumprar idag har i princip inte

utvecklats sedan fordonets födelse. Klokopplingen är en enkel, billig och

robust lösning samtidigt som den har en del nackdelar. De två största

nackdelarna är att den inte är kontrollerbar samt att den bidrar till höga

inspända moment i drivlinan. Då de inte är kontrollerbara kan de inte

regleras efter specifika situationer. Dessutom är dagens lösning för

dumprar i 35-tonsklassen styrd helt manuellt. Detta medför att föraren

måste vara uppmärksam på rådande markunderlag men även besitta kunskap och

erfarenhet för att använda differentialspärrarna på rätt sätt.

För att få inspiration men även för att undersöka Volvo CE:s lösning i ett

vidare perspektiv undersöks och kartläggs dumpermarknaden och närliggande

marknader.

För att finna alternativa lösningar studeras dagens helhetslösning med

metodik för produktutvecklingsprocessen. Detta innefattar en

funktionsanalys, QFD, kravspecifikation, konceptgenerering och

konceptutvärdering.

Arbetet utmynnar i tre drivlinekoncept. För samtliga av dessa gäller att

framkomlighet, komfort, prestanda och verkningsgrad kan ökas, detta främst

genom förbättrad kontrollerbarhet. Ett koncept bygger på att endast de mest

utsatta delarna, det vill säga fördelningsväxellådan och kopplingen för

sexhjulsdriften, ersätts med lamellkopplingar. Ett andra koncept fokuserar

på att styra utväxlingen i fördelningsväxellådan med hjälp av en

planetväxel och en hydraulmotor. Tvärgående differentiallåsningsmekanismer

görs mer kontrollerbara med hjälp av lamelldifferentialer. Ett tredje

koncept bygger på att tre av fyra differentialer och klokopplingar byts ut

till lamellkopplingar för att kunna frikoppla den bakre delen av drivlinan.

Joakim Lundin (Ltu), Lina Hansson (MDH)