Mantella on mullistanut innovatiivisen Stratosphere-kippiperävaununsa muotoilun hyödyntämällä pohjoismaisen teräksenvalmistaja SSAB:n uusimpien erikoislujien Hardox® 500 Tuf- ja Strenx® 960 -terästen etuja.
510 kg enemmän hyötykuormaa
Perävaunun lavassa käytetty kulutuksenkestävä Hardox® 500 Tuf -teräs ja alustassa Strenx® 960 -teräs ovat keventäneet vaunun painoa yhteensä 510 kg edelliseen malliin verrattuna. Perävaunulla voidaan näin ollen kuljettaa 510 kg enemmän kuormaa jokaisella ajokerralla. Hyötykuorman kasvattaminen onkin kaikkien asiakkaiden toive. Uudelle perävaunumallille on myönnetty Swedish Steel Prize 2018 –palkinnon.
Kevyempi paino edistää kestävää kehitystä
Perheyritys Mantella S.r.l. sijaitsee Lamezia Termen kaupungissa Catanzaron maakunnassa Etelä-Italiassa. Yritys on asettanut kunnianhimoiseksi tavoitteekseen suunnitella entistä kestävämpiä ja kevyempiä puoliperävaunuja, joiden hyötykuorma on tavallista suurempi ja jotka samanaikaisesti sekä säästävät polttoainetta että vähentävät hiilidioksidipäästöjä.
Päästövähennykset ovat tärkeitä, sillä maantiekuljetusten osuus Euroopan kasvihuonekaasupäästöistä on 17,5 %. Vuoteen 2050 mennessä päästöjen on oltava vähintään 60 % pienemmät kuin vuonna 1990 ja tämän jälkeen päästöt pitäisi saada nollattua.¹
”Olemme edistämässä kestävää kehitystä vähentämällä polttoaineenkulutusta ja tonnikilometrikohtaisia hiilidioksidipäästöjä. Kaikki yrityksessämme ovat osallistuneet tämän kevyen perävaunun kehittämiseen – suunnittelijoista ja tuotantotyöntekijöistä aina yrityksen johtoon ja hankintaosastoon. SSAB:n erikoislujien Hardox® 500 Tuf- ja Strenx® 960 -terästen kaikkia etuja on hyödynnetty Stratosphere-perävaunuissa. Kehitämme toki muitakin perävaunumallejamme entistä kestävämmiksi ja kevyemmiksi”, kertoo Mantella S.r.l:n tehtaanjohtaja Gregorio Mantella.
Hardox® 500 Tuf keventää lavan painoa 365 kg
Mantellan Stratosphere-perävaunujen lavat on valmistettu Hardox® 500 Tuf -kulutuslevyistä. Tämä uusi Hardox®-laatu pidentää tuotteiden käyttöikää ja on konepajakäytettävyydeltään vastaavaa kuin tuotteissa aikaisemmin käytetty Hardox® 450.
Koska Hardox® 500 Tuf -teräksen kulutuskestävyys on entistä parempi, Mantella on voinut ohentaa levyjä millimetrillä. Tämä keventää lavan painoa keskimäärin 365 kg.
Hardox® 500 Tuf -teräksen kovuuden, erinomaisen sitkeyden ja iskunkestävyyden ansiosta levyjen ohentaminen on mahdollista. Suurempi kovuus yhdistettynä erinomaiseen sitkeyteen takaavat eheyden vielä vuosikausien käytön jälkeen.
Hardox® 500 Tuf -levyissä yhdistyvät toisiinsa kaikki Hardox® 450- ja Hardox® 500 -kulutusterästen parhaat ominaisuudet. Sillä on poikkeuksellisen pieni kovuuden vaihteluväli: 475–505 HBW. Hardox 500® Tuf -teräksen suhteellinen käyttöikä voi olla jopa 30–50 % pidempi kuin Hardox 450® -teräksen. Sitkeytensä ansiosta tämä teräs kestää erittäin hyvin teräviä ja kovia iskuja kulumatta ja murtumatta. Hardox® 500 Tuf -teräksen taattu iskusitkeys on 27 J -20 °C:ssa, ja sen tyypillinen arvo on 45 J -40 °C:ssa.
Suunniteltu tukevaksi
Ohuempaa materiaalia käytettäessä lava on suunniteltava siten, että varmistetaan riittävä lavan jäykkyys ja stabiliteetti. Kippisylinteri kohdistaa lavaan suuria rasituksia ja mikäli sitä ei ole suunniteltu oikein, se voi johtaa rakenteen äkilliseen paikalliseen lommahdukseen ja stabiliteetin menetykseen.
Mantella on tämän estämiseksi muokannut runkoa monin tavoin, esimerkiksi lisäämällä sivupaneeleihin vaakasuuntaiset taivutukset. Tämä tekee lavasta riittävän tukevan. Myös hydraulisylinterin kiinnitys sekä yläpalkit, takarunko ja kippiakseli on suunniteltu uudelleen niiden vääntöjäykkyyden parantamiseksi (kuva 1).
Strenx® 960 -teräkseen vaihtaminen parantaa tuottavuutta ja suorituskykyä
Mantella haastoi vakiintuneet käytännöt ja päätti valmistaa alustan pitkittäispalkit taivuttamalla Strenx® 960 -nauhateräksestä. Sen sijaan, että yritys olisi valmistanut perinteisen I-palkin hitsaamalla laipat ja uuman yhteen, se valmisti särmäämällä Z-palkin, jota ei tarvitse hitsata (kuva 2).
Kippiperävaunuja käytetään usein erittäin vaikeissa maastoissa ja vaativissa olosuhteissa. Niihin kohdistuu hyvin monenlaista kuormitusta, jota on vaikea ennustaa. Tyypillisesti määräävä mitoituskriteeri on rakenteen väsyminen. Mantella on panostanut paljon hitsausteknologian ja hitsatun rakenteensuunnittelun kehittämiseen optimoidakseen väsymislujuuden. Alustan väsymislujuutta on voitu parantaa erittäin paljon luopumalla hitsatuista I-palkeista ja jättämällä hitsaussaumat pois runkopalkkien laipoista.
Teräksen edut ja alumiinin keveys
Stratosphere-malliston perävaunujen uudet teräsrungot painavat saman verran kuin alumiiniset, mutta niissä on kuitenkin kaikki teräksen kestävyyteen, väsymislujuuteen ja tuotantoon liittyvät edut. Z-palkkien valmistus vie noin puolet vähemmän aikaa verrattuna hitsattuihin I-palkkeihin. Lisäksi vaakasuuntainen taivutusjäykkyys on 10 % ja vääntöjäykkyys 12 % parempi.
Vaihtamalla Strenx® 960 -teräkseen Mantella on voinut tarjota asiakkailleen paitsi 145 kg kevyemmän alustan, myös entistä paremmat mekaaniset ja ajo-ominaisuudet.
Tuloksena säästöjä
- Stratosphere-perävaunun lava on 365 kg ja alusta 145 kg kevyempi kuin aiemmassa mallissa, joten hyötykuormaa on voitu kasvattaa 510 kg ajokertaa kohden.
- Uusi perävaunu säästää jopa 12 000 litraa polttoainetta ja tuottaa 30 tonnia vähemmän hiilidioksidipäästöjä 12 käyttövuoden aikana.²
- Ajoneuvo voi säästää 0,07 euroa kilometriä kohden eli 8 400 euroa vuodessa, joten se maksaa itsensä takaisin 4–5 vuodessa.³
Mantellan kippiperävaunu on yli 500 kg kevyempi kuin perinteiset mallit. Hardox® 500 Tuf -teräksestä valmistettu U:n muotoinen lava painaa 365 kg vähemmän ja Strenx® 960 -teräksestä valmistettu alusta 145 kg vähemmän kuin aiemmin. Vaakasuuntaiset taivutukset tekevät lavasta jäykemmän, joten se ei menetä stabiliteettiaan kipattaessa.
