Kaitseväe madelveoki pealisehituse projekteerimine

Abstract

Käesolevas lõputöös käsitleti Eesti Kaitseväe kasutuses oleva Scania G360 madelveoki koormaruumi katmisega seotud probleemi, kus olemasolev käsitsi paigaldatav koormakate piirab koorma laadimist kraanaga ja pikendab koormamis- ning mahalaadimisprotsessi. Probleem on eriti kriitiline militaarlogistikas, kus sõiduk peab olema kiiresti ja paindlikult kasutatav erinevates keskkonnatingimustes. Töö eesmärgiks oli projekteerida koormakatte aluskonstruktsioon, mis võimaldab koorma laadimist nii pealt kraanaga kui ka külgedelt tõstukiga, säilitades samal ajal koormakatte kaitsefunktsiooni. Selle saavutamiseks töödati läbi veondust ja militaartehnikat reguleerivad standardid, analüüsiti erinevaid konstruktsioonivariante ning valiti lahendus, mis põhineb kahel V-profiili siinil liikuvatel kaarkonstruktsioonidel. Projekteerimise tulemusena töötati välja eemaldatav ja liigutatav aluskonstruktsioon, mis võimaldab koormakatte kiiret avamist ja sulgemist ilma erivahenditeta. Konstruktsioon on modelleeritud tootmiskõlblike detailidena ja esitatud jooniste komplekt võimaldab lahenduse reaalselt valmistada ning paigaldada olemasolevale veokile ilma sõiduki kandekonstruktsiooni muutmata. Tugevusarvutustes käsitleti ekstreemset koormusjuhtumit, kus koormakattele mõjub 200 mm märja lume koormus. Arvutuste tulemused näitavad, et konstruktsiooni põhielemendid taluvad arvutuslikke koormusi valitud ohutusteguriga ja vastavad püstitatud tugevusnõuetele. Seeläbi on kinnitatud, et projekteeritud lahendus on mehaaniliselt sobiv ettenähtud kasutustingimustes. Töö piiranguks on dünaamiliste koormuste ja väsimusarvutuste detailne käsitlemata jätmine, mis võiks olla edasise arenduse fookus. Järgmises arendusastmes oleks otstarbekas hinnata konstruktsiooni käitumist vibratsiooni ja pikaajalise kasutuse korral ning optimeerida materjali- ja profiilivalikuid hooldusvajaduse vähendamiseks.

This paper addresses a cargo-handling limitation associated with the Scania G360 flatbed trucks operated by the Estonian Defence Forces. The currently used manually installed cargo cover system restricts vertical cargo handling and significantly reduces the efficiency of loading and unloading operations, particularly when crane-assisted loading is required. Such limitations negatively affect operational readiness, as military transport vehicles must support rapid deployment and remain fully functional under diverse environmental conditions. The primary objective of this study was to develop a structural support frame for the cargo cover that enables unrestricted top loading by crane and side loading by forklift, while maintaining adequate environmental protection of the cargo. To achieve this, applicable transport regulations and military technical requirements were reviewed, and multiple structural design concepts were evaluated. Based on functional and structural considerations, a solution consisting of two V-shaped guide rails combined with movable arched support elements was selected for further development. The resulting design is a modular, detachable frame that can be installed and removed without the use of specialized tools. The configuration allows rapid opening and closing of the cargo cover, thereby minimizing handling time during loading operations. A detailed three-dimensional model of the frame was developed using commercially available and manufacturable components. The accompanying technical drawings demonstrate that the frame can be integrated with the existing vehicle platform without requiring modifications to the primary load-bearing structure of the truck. Structural verification was conducted using static strength analyses under conservative loading assumptions. The critical load case considered a uniformly distributed 200 mm layer of wet snow acting on the cargo cover. The analysis results indicate that the principal load-carrying components of the frame remain within allowable stress limits and exhibit an adequate safety margin in accordance with relevant structural design criteria. These findings confirm that the proposed design meets the strength requirements for its intended operational use. The scope of this study did not include detailed analysis of dynamic effects such as vibration-induced stresses, fatigue behavior, or long-term durability under repeated loading cycles. These aspects are recommended for future research. Further optimization may also be achieved by investigating alternative materials, cross-sectional geometries, or joint configurations to improve structural efficiency, reduce mass, and enhance maintainability.