KJR-C3004 KONE- JA RAKENNUSTEKNIIKAN LABORATORIOTYÖT KOESUUNNITELMA. Hiilikuituisen kajakkimelan varren jännitysprofiilin lineaarisuus



Samankaltaiset tiedostot
Koesuunnitelma. Tuntemattoman kappaleen materiaalin määritys. Kon c3004 Kone ja rakennustekniikan laboratoriotyöt. Janne Mattila.

Koesuunnitelma Alumiinin lämpölaajenemiskertoimen määrittäminen

Tuulen nopeuden mittaaminen

Pullon venymän mittaaminen KON-C3004 Kone- ja rakennustekniikan laboratoriotyöt. Henri Järlström ja Olli Sarainmaa

KON C H03 Ryhmä G Samppa Salmi, 84431S Joel Tolonen, Koesuunnitelma

Kone- ja rakentamistekniikan laboratoriotyöt KON-C3004. Koesuunnitelma: Paineen mittaus venymäliuskojen avulla. Ryhmä C

Koesuunnitelma Kimmokertoimien todentaminen

NESTEEN TIHEYDEN MITTAUS

Laboratorioraportti 3

Ryhmä T. Koesuunnitelma. Kone- ja rakennustekniikan laboratoriotyöt, KON-C3004

Palkin kimmokertoimen kokeellinen määrittäminen. KON-C3004 Eetu Veikkanen, Aino Salmi, Jarna Verho

KON- C3004 Kone- ja rakennustekniikan laboratoriotyöt. Koesuunnitelma. Jääkiekkomailan taipumisen vaikutus laukauksen nopeuteen.

Loppuraportti. Kimmokertoimien todentaminen. Ryhmä S: Pekka Vartiainen Jari Villanen 69830F Anssi Petäjä

Nimi: Muiden ryhmäläisten nimet:

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

Melojan pieni solmuopas. Johdanto. Köysimateriaali. Solmun sitominen. Timo Kiravuo

Langaton verenpainemittari (BP7) PIKAOPAS

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

7. Resistanssi ja Ohmin laki

ASUINKERROSTALON ÄÄNITEKNISEN LAADUN ARVIOINTI. Mikko Kylliäinen

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

Potilasopas. Tämän oppaan omistaa:

ENE-C2001 Käytännön energiatekniikkaa. Aloitustapaaminen Osa III: Tekninen raportointi

Mittaustulosten tilastollinen käsittely

Käyttöohje. Tiiveystesteri

Tekstiilien tutkiminen ja testaus

Ene LVI-tekniikan mittaukset ILMAN TILAVUUSVIRRAN MITTAUS TYÖOHJE

Palkin taivutus. 1 Johdanto. missä S on. määritetään taivuttamalla. man avulla.

DIGIBONUSTEHTÄVÄ: MPKJ NCC INDUSTRY OY LOPPURAPORTTI

PANK PANK-4122 ASFALTTIPÄÄLLYSTEEN TYHJÄTILA, PÄÄLLYSTETUTKAMENETELMÄ 1. MENETELMÄN TARKOITUS

VOC-näytteen ottaminen FLEC-laitteella

KUITUPUUN PINO- MITTAUS

KÄYTTÖOHJE LÄMPÖTILA-ANEMOMETRI DT-619

Alle 12v 102.-/henkilö Alle 12v lisäpenkillä 67,-/henkilö. Alle 12v lisäpenkillä 67,-/henkilö

A. SMD-kytkennän kokoaminen ja mittaaminen

Perusopintojen Laboratoriotöiden Työselostus 1

Palkin ominaistaajuuden määrittäminen venymäliuska anturin avulla. Ryhmä O Timo Huuskonen Santeri Koivisto Teemu Tero

Työ 31A VAIHTOVIRTAPIIRI. Pari 1. Jonas Alam Antti Tenhiälä

testo Käyttöohje

33 SOLENOIDIN JA TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ

Moottorin kierrosnopeus Tämän harjoituksen jälkeen:

Kuva 1. Virtauksen nopeus muuttuu poikkileikkauksen muuttuessa

VOC NÄYTTEENOTTO FLEC LAITTEELLA (sovellettu NT BUILD 484 STANDARDISTA)

DATALOGGERI DT-171 PIKAKÄYTTÖOHJE V 1.2

Värähtelymittaus Tämän harjoituksen jälkeen:

FYSP101/K1 KINEMATIIKAN KUVAAJAT

Varausta poistavien lattioiden mittausohje. 1. Tarkoitus. 2. Soveltamisalue. 3. Mittausmenetelmät MITTAUSOHJE (5)

LEGO EV3 Datalogging mittauksia

MELONTATAITOTESTI 2 (Melontaoppaan taitokoe) Erikoisosa 1, avovesi. Testiväline kajakki tai kanootti

Muuntajan toiminnasta löytyy tietoja tämän työohjeen teoriaselostuksen lisäksi esimerkiksi viitteistä [1] - [4].

padvisor - pikaohje - työkalu SATRON Smart/Hart dp- ja painelähettimiä varten

YMPÄRISTÖMELUN MITTAUSRAPORTTI

PHYS-A3121 Termodynamiikka (ENG1) (5 op)

Kirjoittaja: tutkija Jyrki Kouki, TTS tutkimus

treeniohjelma: Lämmittely

Installation instructions, accessories. Kynnyslista. Volvo Car Corporation Gothenburg, Sweden. Ohje nro Versio Osa nro

Työ 4B8B S4h. AINEEN PITUUDEN MUUTOKSISTA

PIKAOHJE Tuulimittaus WS2-WTN + D-LINE

Muistimoduulit. Oppaan osanumero: Tässä oppaassa kerrotaan tietokoneen muistin vaihtamisesta ja laajentamisesta.

Kuva 1. Ohmin lain kytkentäkaavio. DC; 0 6 V.

MÄÄRÄMITTAUSPERUSTEET HANKEKOHTAISET TÄYDENNYKSET

Radiotaajuuspäivät. Tuulipuistojen vaikutus antenni-tv-näkyvyyteen. Teppo Ahonen/Digita

BT-A51. Käyttöohje. KORVAKUUMEMITTARI Malli BT-A51

TIIVIYSMITTAUSRAPORTTI

TurboSwing ja JPT-ilmanvaihtokaton Säätö-, puhdistus- ja huolto-ohjeet

PC vai Yoshbox? Moottorinohjauksen lyhyt teoria ja vertailu Mustavalkoisesti kirjoitettuna innostamaan tiedon ja mielipiteiden jakamiseen by PetriK

Muistimoduulit. Oppaan osanumero: Tässä oppaassa kerrotaan tietokoneen muistin vaihtamisesta ja laajentamisesta.

testo 831 Käyttöohje

Laskuharjoitus 1 Ratkaisut

Lyhyt käyttöohje SiMAP-mittaus

¼ ¼ joten tulokset ovat muuttuneet ja nimenomaan huontontuneet eivätkä tulleet paremmiksi.

CHEM-A1410 Materiaalitieteen perusteet

Vastksen ja diodin virta-jännite-ominaiskäyrät sekä valodiodi

3-15 / Weber anturamuotti- järjestelmä. * Välitämme

MELONTATAITOTESTI 2 (Melontaoppaan taitokoe) Yhteinen osa 1, testiväline kajakki tai kanootti

Tarvittavat välineet: Kalorimetri, lämpömittari, jännitelähde, kaksi yleismittaria, sekuntikello

Koesuunnitelma KON-C3004 Kone-ja rakennustekniikan laboratoriotyöt Aleksi Purkunen (426943) Joel Salonen (427269)

Akkulaturit OMISTAJAN KÄSIKIRJA

LUE KÄYTTÖOHJE KOKONAISUUDESSAAN ENNEN LAITTEEN KÄYTTÖÄ SÄILYTÄ NÄMÄ OHJEET

TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R Menetelmäkuvaus tartuntavetotankojen

TIETOA MITTAUKSESTA TYÖPERÄINEN ASTMA

Matkanopeudet HSL-alueella 2011

Connexx 6 Siemens-kuulokojeiden sovitusohjelma.

Oppipojankuja 6, Kuopio puh TIKALAN OY:N YMPÄRISTÖMELUMITTAUS. Mittausaika:

KÄYTTÖOHJE VEITO BLADE BLADE S BLADE MINI. Me emme ole vastuussa laitteen käytöstä, joka johtuu näiden ohjeiden laiminlyönnistä.

Kojemeteorologia (53695) Laskuharjoitus 1

on hidastuvaa. Hidastuvuus eli negatiivinen kiihtyvyys saadaan laskevan suoran kulmakertoimesta, joka on siis

Infrapunalämpömittari CIR350

Katve-Hufcor Classic 7500 siirtoseinän asennusohje

Tee itse: Kangashuppu Serla Talousarkki -pakkaukselle

Voima F tekee työtä W vaikuttaessaan kappaleeseen, joka siirtyy paikasta r 1 paikkaan r 2. Työ on skalaarisuure, EI vektori!

Katve-Hufcor Classic 7600 siirtoseinän asennusohje

DC-moottorin pyörimisnopeuden mittaaminen back-emf-menetelmällä

Tuntisuunnitelma: Teema 1.

Suojuspelti, moottorin alle

Melonnan opetus. Pekka Tyllilä 27. syyskuuta Koskiluokittelijataso

VOC-näytteen ottaminen FLEC-laitteella

TurboSwing ja JPT-ilmanvaihtokaton Säätö-, puhdistus- ja huolto-ohjeet

S Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö, kevät 2010

PC-kortit. Asiakirjan osanumero: Tässä oppaassa kerrotaan PC-korttien käytöstä tietokoneessa. Huhtikuu 2006

Transkriptio:

KJR-C3004 KONE- JA RAKENNUSTEKNIIKAN LABORATORIOTYÖT Hiilikuituisen kajakkimelan varren jännitysprofiilin lineaarisuus (ilman kuvia) RYHMÄ N KALLE KEKÄLÄINEN 355836 LAURI LINNONMAA 350103 TUOMO VILSKA 355030

SISÄLLYSLUETTELO 1. Tutkimusongelma ja tutkimuksen tavoitteet s.3 2. Tutkimusmenetelmä s.3 2.1 Teoreettinen tausta s.3 2.2 Käytännön koejärjestelyt s.4 3. Virhelähteet ja haasteet s.4 4. Aikataulu s.5 5. Turvallisuus s.5 6. Lähteet s.5

1. Tutkimusongelma ja tavoitteet Tutkimuksemme kohteena on kajakin liikuttamisessa käytettävä mela, joka koostuu hiilikuituisesta varresta sekä varsien molemmissa päädyissä olevista lavoista. (KUVA MELASTA) Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, minkälaisia jännityksiä melan varsi kokee niin sanotusti normaalin käytön alaisena, sekä onko melan jännitysprofiili lineaarinen. Normaaliksi käytöksi määrittelemme kiihdytyksen pysähtyneestä tilasta muutamiin erisuuruisiin matkanopeuksiin, matkanopeuden ylläpitämisen sekä kajakin pysäyttäminen matkanopeudestaan. Kajakkia meloessa käytetään kaksipäätyistä melaa. Meloessa melan lapaan kohdistuu voima vedestä ja melan varteen kohdistuu kaksi voimaa melojan käsistä niihin pisteisiin, joista meloja pitää melaa kiinni. Mittaamme melan varren venymää varren kummaltakin puolelta kahdesta kohtaa vartta: melojan veden puoleisen käden vierestä sekä melan ja varren yhtymäkohdasta. 2 Tutkimusmenetelmä Tutkimuksessa käytämme Sea Kayaking Finland yhtiön omistamaa Celtic Kinetik hiilikuitumelaa. Melan lapojen välinen kulma säädetään nollaan asteeseen, jotta eri puolilta tehdyt vedot eivät taivuta melaa eri kulmissa. 2.1 Teoreettinen tausta Normaalissa melonnassa melaan kohdistuvien voimien pitäisi aiheuttaa vain elastista deformaatiota, eli muodonmuutosta, josta kappale palautuu vielä ennalleen muuttumattomana. Taulukosta selviää yleisimpien hiilikuitumateriaalien myötölujuus sekä kimmokerroin. Käytämme laskuissamme standardin hiilikuidun kimmokerrointa, joka on noin 70 GPa. Mittauksien avulla määritämme hiilikuituvarressa tapahtuvan venymän ε(v) ja vastakkaisella puolella tapahtuvan puristumisen ε(p). Hooken lain avulla voimme määrittää jännitysprofiilin huippuarvot mittauskohdissa. σ = ε * E Koska voimme olettaa mittauksessa vaikuttavien voimien olevan pieniä suhteessa hiilikuidun kimmokertoimeen, seurannevat venymät hyvällä tarkkuudella Hooken lakia.

2.2 Käytännön koejärjestelyt Ennen mittauksia kiinnitetään venymäliuskat melan varteen siten, että ne pystyvät mittaamaan suurimman venymän ja puristuman. Käytännössä tämä tarkoittaa liuskojen kiinnittämistä melan varteen etupuolelle ja takapuolelle, havainnollistus kuvassa 2 (KUVA 2: VENYMÄLIUSKOJEN KIINNITYS). Ensimmäistä mittausta varten kiinnitämme venymäliuskat melan varteen hiukan vedon puoleisesta kädestä lapaa kohti. Varsinainen mittaus toteutetaan hyvällä ja tyynehköllä säällä Laajalahdessa, tarkemmin Otarannan edustalla. Ennen mittausta suoritetaan mittauslaitteiston kokoon paneminen kuivalla maalla, kuitenkin niin että venymäliuskat yhdistetään mittauslaitteistoon sähköjohdoin vasta juuri ennen mittauksen alkua. Kokenut melontaopas suorittaa useamman minuutin kestävän lenkin tasaisella nopeudella ja hänellä on kajakissa mukanaan tarvittava mittausvälineistö sekä kannettava tietokone. Lenkin jälkeen meloja palaa takaisin rantaan, jossa venymäliuskat ja mittauslaitteisto kytketään toisistaan irti, kajakki vedetään rantaan ja laitteisto puretaan. Seuraavaa mittausta varten siirrämme venymäliuskat suunnitelmassa mainittuun melan varren toiseen mittauskohtaan. Riippuen venymäliuskojen paikan vaihtamiseen vaadittavasta ajasta, suoritamme toisen mittauksen mielellään saman viikon aikana kuin ensimmäinen mittaus. Mikäli ensimmäisessä mittausprosessissa ei ole havaittu ongelmia, suoritetaan toinen mittaus samalla kaavalla, kuin ensimmäinenkin. Vastaavalla tavalla mittausdata tallennetaan kajakin kyydissä kulkevalle kannettavalle tietokoneelle. 3. Virhelähteet, haasteet Koska realistista koetta ei voi tehdä kontrolloiduissa olosuhteissa, virhelähteitä on useita ja niiden vaikutus on oleellinen. Tulosten on kuitenkin tarkoitus olla suuntaa antavia, sillä melaan voi meloessa kohdistua myös paljon arvaamattomia voimia. Tuloksiin vaikuttaa muun muassa ilman lämpötila, veden virtaus, ilman virtaus, melojan tyylin puhtaus ja melojan lihaksista saatavan voiman suuruus. Haluamme mahdollisimman hyvän keskiarvon tavallisen melonnan aiheuttamista venymistä, jolloin suurimmaksi haasteeksi muodostuu juuri melontatyylin pitäminen mahdollisimman samana. Jos meloja joutuu esimerkiksi ottamaan vedestä tukea kaatumisen estämiseksi, melaan aiheutuu huomattavasti suurempi voima kuin tavallisessa tilanteessa. Tällainen selkeä poikkeama on kuitenkin kohtuullisella vaivalla poistettavissa mittaustuloksista ja itse mittausanalyysistä.

4. Aikataulu Työskentely aloitetaan heti, kun viimeinen versio koesuunnitelmasta on valmistunut. Mittauspäivämäärän valintaan tulee vahvasti vaikuttamaan vallitseva sää, joka voi siirtää mittauksien tekoa jopa viikolla. Viikko 44: Labview ohjelman rakentaminen ja mittausten suorittaminen Viikko 45: Mittaustulosten analysointi ja raportin kirjoittamisen aloittaminen Viikko 46: Raportin kirjoittaminen jatkuu Viikko 47: Raportin viimeistely ja palauttaminen Suurimman uhan aikataulun toteutumiselle antaa varsinaisten mittausten suoritusajankohdat, jotka ovat vahvasti sidottuna vallitsevaan säähän. Pahimmillaan siis pitkäjaksoinen huono sää voi viivyttää aikatauluamme jopa viikolla. 5. Turvallisuus Turvallisuusaspekti on otettava kahdesta näkökulmasta huomioon. Kokeen on oltava turvallinen itse melojalle, ja toisaalta myös laitteille. Melojan turvallisuus otetaan huomioon samalla tavalla kuin millä tahansa melontaretkellä. Kokeen tekevän melojan lisäksi vesillä on toinen meloja, jotta kokeen tekijä voitaan hätätilanteessa pelastaa. Molemmilla melojilla on standardit täyttävät kelluntaliivit, kuivapuvut sekä aukkopeitteet. Melojat ovat molemmat British Canoe Unionin sertifioimia oppaita. Välineistöllä on kokeessa suurin riski, sillä erityisesti suolainen merivesi voi aiheuttaa elektroniikkalaitteistolle ongelmia. Vedestä aiheutuvien riskien minimoimiseksi tietokone sekä tiedonkeruulaite suljetaan ensin vedenpitävään säkkiin, ja johdot pujotetaan tästä ulos mahdollisimman tiiviisti. Johtojen aukko tiivistetään vielä esimerkiksi teippaamalla lateksisiivuja aukon alueelle. Säkki laitetaan lisäksi vedenpitävään lastiruumaan. Käytettävälle kajakille tehdään myös vesikoe täyttämällä käytettävä ruuma täysin vedellä, jotta huomataan mahdolliset vuodot ja voidaan vaihtaa kajakkia. 6. Lähteet http://www.performance-composites.com/carbonfibre/mechanicalproperties_2.asp Taras 2013, Santaoja: Rasitusopin käsikirja lujuusopin lukijoille