Rootorharja projekteerimine autonoomsele tänavapuhastusrobotile Lumebot

Lõputöö eesmärgiks oli projekteerida rootorharja prototüüp, mis on mõeldud kasutamiseks autonoomsel tänavapuhastusrobotil Lumebot. Lõputöös kirjeldati rootorharjade tööpõhimõtet ning käsitleti projekteerimisega seonduvaid etappe. Lähteandmete määramiseks viidi läbi turuanalüüs, et võrrelda erinevate tootjate poolt pakutavaid lahendusi. Selleks valiti välja viis väikelaaduritele ja ATV-dele mõeldud rootorharja ning võrreldi nende omadusi. Turuanalüüsi käigus määrati projekteeritava seadme töölaiuseks 1200 mm ja töönurk ±25º ulatuses. Ülejäänud lähteandmed määrati töö tellija soove arvesse võttes. Järgmiseks projekteerimse etapiks oli eskiiside joonestamine ja toote 3D-mudeli loomine. Seadme projekteerimisel kasutatud elektroonikakomponendid olid töö tellija poolt määratud. Lõputöös anti ülevaade elektroonikakomponentidest ning kirjeldati nende omadusi. Projekteerimise käigus teostati tugevusanalüüs kahele konstruktsiooni kriitilisemale osale. Seadme haakimiseks kasutatavate poltidele arvutati läbi vastupidavus tõmbele, millest selgus, et seadme kinnitamiseks on vajalik kasutada 8.8 tugevusklassiga poltide asemel 10.9 tugevusklassiga polte. Poomile teostati arvutus paindele, mille käigus arvutati varuteguriks 1,6. Arvutatud varutegur on piisav, et transpordiasendis seadet üleval hoida, kuid seadme testimise käigus selgub kas poomi konstruktsioonis on vaja teha muudatusi. Projekteerimise lõpus kooskõlastati toode töö tellijaga ja seejärel anti toote prototüüp tootmisesse. Tootmisprotsessi kirjeldati voodiagrammi näol, kus anti ülevaade erinevatest tootmisprotsessidest. Lõputöö majanduslikus osas anti ülevaade toote omahinna arvutamisest. Toote omahinnana käsitletakse matrjali, ostutoodete ja tootmise üldkulusid. Lõputöös arvutatud omahind ei sisalda elektroonikakomponentide hinda, kuna need ostetakse töö tellija poolt eraldi. Lõputöö tulemusel projekteeriti rootorharja prototüüp , mis on mõeldud kasutamiseks autonoomsel tänavapuhastusrobotil Lumebot. Lõputöö käigus püstitatud eesmärgid said täidetud. Rootorharja prototüüp on tellijale üle antud ja toodet on asutud testima. Tulevikus plaanitakse tootele arendada lisafunktsioon veesüsteemi näol, mis muudab tänavapuhastusprotsessi veel efektiivsemaks, hoides ära liigse tolmu ülespaiskumise.

The aim of the thesis Developing a Rotary Sweeper for autonomous street cleaning robot Lumebot was made on the basis of the company AS Sami. The company has nearly 30 years of expierence in developing products for road maintenance. Product line includes snow ploughs, sand spreaders and sweepers. Rotary sweeper is a street cleaning brush used for cleaning roads, parking lots, cycle paths, etc. Lumebot is an Estonian start up company founded in 2019, aiming to develop an autonomous street cleaning robot that can be used all year round, with changeable road maintanance attachments. AS Sami and Lumebot cooperation began in the fall of 2019 when AS Sami developed a snow plough for Lumebot robot. The thesis describes numerous steps of developing a rotary sweeper prototype suited for Lumebot robot. At first, technical data was set for the future product. Then the market research was conducted. Market resarch compared products that can be used with small loaders and ATV’s, because their overall size matches with product described in the thesis. Next step in developing was sketching the design for rotary sweeper. This was followed by the creation of the 3D-model. Electronical components used in rotary sweeper development were assigned by customer. Vertical movement and work angle of the roatary sweeper is achieved by two linear actuators. Rotation of the brushes is achieved by two gearhead motors. During developing process, theoretical strenght calculations were made for mounting bolts used for attaching the product to Lumebot robot. Also the bend strenght of the beam was calculated. The thesis follows with describtion of production process, shown with flow chart diagram. This is the easiest way of describing various steps of production that the product passes during manufacturing. In the economical part of the thesis, production costs are calculated. Cost of production does not include cost of electronical components, because they are purchased seperately by customer who ordered the product. Cost of production includes cost of material, purchased parts, cost of salary and overall expenses. After the product is handed over to the customer, the testing phase will begin. During the testing phase, necessary changes in the product will be determined. In the future water spraying system is planned to develop for the product that makes road maintenance more effective and dust free.