TALLINNA TEHNIKAKÕRGKOOLI

ÜLIÕPILASTE TOIMETISED

NR 17

2014

Koostaja ja toimetaja: Jaan Rohusaar

Tehniline toimetaja: Mari-Leen Toome

Väljaandja: Tallinna TehnikakõrgkoolPärnu mnt 6210135 Tallinn

Trükiarv: 250 eksemplari

ISSN 1406-7641

Tehniline teostus: Eesti Ülikoolide Kirjastus www.eyk.ee

3

SAATEKS

Käesolev TTK Toimetised nr 17 sisaldab seitsme üliõpilase artiklit 2014. aasta kevadel kaitstud lõputööde ainetel. Avaartikliks on valitud arhitektuuri ja keskkonnatehnika teaduskonna lõpu-töödes käsitletud Tallinna liikluskorralduse küsimusi. Ats Buddell näitab võimalusi, kuidas olemas olevat transpordivõrku on võimalik täiendada nii, et tekivad paremad ühendused linna-osade vahel. Helen Tikka vaatleb konkreetselt Ülemiste liiklussõlme, kus Rail Balticu lisamisega tekib olukord, kus uus rahvusvaheline raudteeterminal, lennujaam ja kaugliinide bussijaam on seotud linna üldise transpordisüsteemiga. Allar Paadi töös on suure põhjalikkusega käsit-letud TTKs ja ka mujal automootoritega tegelevates ettevõtetes õppestendidel katsetatavate mootorite pidurite valmistamist. Põnev on Eero Säde töö, kus vaadeldakse võimalust Eesti Kaitseväes kasutatava helikopteri R44 kerevälist lisavarustust kasutada. Andero Väljaots on projek teerinud välitingimustes, eelkõige naft aplatvormidel kasutatava torude eelkoostamise seadme. Margus Liik ja Priit Pihlakas vaatlevad tööstusroboti projekteerimise probleeme kuni kolmetonniste detailide keevitamiseks ettevõttes AS E-Profi il. Paula Veske käsitleb meeste tal-vejopi tootmise probleeme.

4

FOREWORD

The 17th issue of the Proceedings of TTK University of Applied Sciences includes seven articles by the students of TTK UAS based on the graduation theses defended in spring 2014.

For an opening article, we have chosen a work from the Faculty of Architectural and Envi-ronmental Engineering, which tackles the questions about traffi c organisation in Tallinn. In his work, the student Ats Budell brings out the possibilities of how to improve the current transport network the way it would secure better connections between city districts.

Helen Tikka observes the Ülemiste Crossing, where the adding of the Rail Baltic route would result in a situation where a new international railway terminal, airport and long-dis-tance lines bus station will be connected to the general transport system of the city.

The work of Allar Paat thoroughly investigates the production of the breaks for engine test stands used at TTK University of Applied Sciences and in automotive companies.

Eero Säde observes the possibility of using external equipment for a helicopter R-44 used by the Estonian Air Forces.

Andero Väljaots has designed a pipe preassembling device for outdoor use, mainly for use at oil rigs.

Margus Liik and Priit Pihlakas analyse the problems of designing a robotic device for weld-ing structures weighing up to three tons for the company AS E-Profi il.

Paula Veske focuses on men’s winter jacket’s product development.

5

SISUKORD

Ats Buddell (Tallinna Tehnikakõrgkooli arhitektuuri ja keskkonnatehnika teaduskonna 2014. aasta vilistlane)Tallinna ühistranspordi terminalide ühendamine Rail Balticuga.................................. 6Connecting Tallinn Public Transport Terminals to Rail Baltic ...................................... 18

Helen Tikka (Tallinna Tehnikakõrgkooli arhitektuuri ja keskkonnatehnika teaduskonna 2014. aasta vilistlane)Ülemiste sõlm ................................................................................................................... 19Ülemiste Crossing ............................................................................................................ 31

Allar Paat (Tallinna Tehnikakõrgkooli transporditeaduskonna 2014. aasta vilistlane)Mootoripiduri valimine ja konstrueerimine Lexus õppestendi mootori koormamiseks .................................................................................................................. 32Selection and Construction of Breaks for the Lexus Engine Test Stand ......................... 38

Eero Säde (Tallinna Tehnikakõrgkooli mehaanikateaduskonna 2014. aasta vilistlane)Eesti õhuväes kasutatavate helikopterite Robinson R-44 kerevälise lisavarustuse massi optimeerimine kasutades FEM-meetodit ........................................ 39Optimising the Weight of the External Equipment of Robinson R-44 Helicopters of the Estonian Air Forces by Using FEM Method .............................. 45

Andero Väljaots (Tallinna Tehnikakõrgkooli mehaanikateaduskonna 2014. aasta vilistlane)Torude eelkoostamise seadme korpuse töötlemise tehnoloogia ..................................... 46Th e Technology for Processing the Machine Body of a Pipe Preassembling Device ...... 50

Margus Liik, Priit Pihlakas (Tallinna Tehnikakõrgkooli mehaanikateaduskonna 2014. aasta vilistlased)Tööstusroboti juurutamine suuregabariidiliste metallkonstruktsioonide keevitamisel ............................................................................ 51Implementing an Industrial Robotic System for Welding Large Metal Structures ........ 55

Paula Veske (Tallinna Tehnikakõrgkooli rõiva- ja tekstiiliteaduskonna 2014. aasta vilistlane)Meeste talvejopi tootearenduse projekt ........................................................................... 56Product Development Project for Men’s Winter Jacket .................................................. 65

6

TALLINNA ÜHISTRANSPORDI TERMINALIDE ÜHENDAMINE RAIL BALTICUGA

Autor: Ats BuddellJuhendajad: TTK arhitektuuri ja keskkonnatehnika teaduskonna lektorid Ott Kadarik ja Mihkel Tüür

Sissejuhatus

Käesolev linnaehituslikus võtmes lahendatud planeering käsitleb ühistranspordi termina-lide ühendamisega tekkivaid linnaehituslikke muudatusi. Sooviga muuta terminalide vahe-line transport kasutajale mugavamaks ja anda läbireisil olevale inimesele võimalus tunnetada Tallinna olemust ja atmosfääri, aidates seeläbi kaasa Tallinna linna ja Eesti riigi turismi arenda-misele ja riigi üleüldise heaolu kasvule. Seda kõike soodustab Tallinna väiksus ja erinevate terminalide paiknemine kesklinnas ja selle eri servades. Nii on võimalik käsitleda Tallinna kui üht transpordisõlme, mille eri terminalid asuvad linnaruumis, mitte suure ja pooleldi suletud kompleksi eri osades, kus puudub reaalne kokkupuude kohaliku kultuuri, looduse ja õhustikuga.

Transpordikoridori planeerimise ja paigutamise kaudu Tallinna linnasüdamesse pakutakse välja põhimõttelised tüüplahendused sarnastel puhkudel linnaruumi parendamiseks. Tule-vikku vaatava idealismiga püütakse muuta linnakeskkonda inimsõbralikumaks, kuna Tallinna tänavapilti vaadates on suurem osa hoonete, väljakute ja parkide vahelisest alast asfalteeritud ja mõeldud autoliiklusele, nende vahel on kitsas triip jäetud ka jalgratturitele ja jalakäijatele. Linnaruum on Tallinna suuruse pealinna jaoks liiga mürarikas ja ebameeldiv, et seda väljas-pool autot kogeda. Linnaruumi põhimõtteliste lahendustena on eeskuju ja mõttesuundi võetud raamatutest „Carfree Design Manual” [1] ja „Urban Street Design Guide” [2].

Teemavalik ja probleemi püstitus

Planeeringu ideekavand käsitleb erinevate ühistransporditerminalide ühendamist (joonis 1) ja sellega kaasnevaid probleeme Tallinnas. Täpsemalt lennujaama, sadama, bussijaama, Balti jaama, kesklinna ja tulevase Ülemiste terminali ühendamist. Teema on tõusnud eriti aktuaalseks tänu Rail Balticu projekti arendamisele ja sellega kaasneva Ülemiste ühistransporditermi nali rajamisele. Seoses sellega tuleks üle vaadata praegune natuke iganenud ühistranspordi korraldus ja trassid terminalide vahel. Tallinna ühistranspordivõrgu kaasajastamine on kindlasti päeva-kohane ja selle sidumine Rail Balticu suuruse investeeringuga toob kasu riigile ja ka reisijatele. Kuna Tallinn lõpppeatusena ei ole kõige otstarbekam, tuleks võtta suund sadama, lennujaama, bussijaama ja Balti jaama ühendamisele mugaval ja kasutaja sõbralikul viisil, soodustamaks

7

transiiti naaberriikidesse (joonis 2), kasutades praegu toimivat reisi rongiühendust Venemaale ja laevaühendust Soome ja Rootsi. Perspektiivis on mõeldav ka rongiühendus Helsingiga läbi praegu veel idee tasandil oleva tunneli Soome lahe põhjas.

Joonis 1. Käsitletavad ühistranspordisõlmed

Tallinna linnaruumis

Joonis 2. Reisikoridori edasised sihtkohad

(punased), Rail Balticu trass (roheline)

Teise tähtsa punktina on ühistransport autostumise kõrval perspektiivikam liikumisvahend just kesklinna piirkonnas, kus liikumist ja inimesi on palju ja autodele ruumi vähe. Autode arvelt ruumi jagamine ühistranspordile ja jalakäijatele, nende linnalise keskkonna meeldi vamaks ja mugavamini kasutatavaks muutmise näol on tulevikku silmas pidades mõistlik käik. Jalakäija on suure tõenäosusega samuti ühistranspordikasutaja või kergliikleja ja seega ka aktiivsem linnaruumi kasutaja kui autos istuv läbisõitja, mis omakorda elavdab ärilist tegevust ka väljas-pool suuri kaubanduskeskusi.

Terminalide ühendamiseks valitud koridor koosneb väga erinevatest linnalistest kesk-kondadest, millel igaühel on oma plussid ja miinused. Eesti suuruse riigi ja Tallinna jaoks on oluline integreerida terminale ühendav transport tavaühistranspordi võrgustikuga. Trammilii-nide arengu ja uute liinide rajamise kohta on viimaste aastate jooksul tehtud palju arengukava-sid (joonis 3), mille edasiarendamise ja täiendamise kaudu väljapakutav variant on planeeringu edasise lahenduse aluseks (joonis 4). Läbi kesklinna piirkonna kulgev ühistransporditerminale ühendav ligi 6 km pikk „toru” tekitab enda ümber uue olukorra, millele lahenduste leidmisel ja linnaruumi kujundamisel on lähtutud autovabama linna põhimõtetest ja kergliiklust soo-dustava linnaruumi kujundamisest.

Joonis 3. Trammiliinide arengukavad (punased) Joonis 4. Terminale ühendav trammiliin (punane) ja

Rail Balticu trass (roheline)

8

Juhtumiuuring

Tallinna suurust arvestades võib ühistransporditerminale käsitleda ühe transpordisõlme osa-dena. Linnulennult on kahe otspunkti, lennujaama ja Balti jaama vahe vaid 4,4 km (joonis 5), sama suurusjärku on terminalide vahekaugused ka sellistes lennujaamades, nagu Heathrow ja Frankfurt ~5 km (joonised 6, 7). Tallinna mastaabis mahuvad sama vahemaa sisse kõik eri-nevad ühistransporditerminalid, alustades lennujaamast ja sadamast, lõpetades kesklinnaga, kus on kohaliku ühistranspordi sõlmpunkt. Sellest tulenevalt ei pea ka vajalikuks terminale üksteisele veel ligemale viia ja ühte punkti koondada, pigem luua nende vahele kiire, mugav ja lihtne ühendus.

Joonis 5. Lennujaama ja Balti jaama vaheline kaugus linnulennult

Joonis 6. Frankfurdi lennujaama terminalidele kantud 4,4 km pikkune lõik

Joonis 7. Heathrow lennujaama terminalidele kantud 4,4 km pikkune lõik

Analüüsitav linnaruum jääb kahe kolmandiku ulatuses Kesklinna alasse, Majaka tänavast lennu jaamani kulgev trass kuulub Lasnamäe linnaosasse. Planeeritav ühistranspordikoridor kulgeb pikalt Vanalinna muinsuskaitseala piiril (Põhja pst-l) ja südalinna kõige tihedama liik-lusega piirkonnas (Kuunari, Hobujaama, Narva mnt, Maneeži, Gonsiori, A. Laikmaa tänavatel). Edasi mööda olemasolevat trassi Tartu mnt-l, Majaka tänaval ja seejärel uue lõiguna Ülemiste ühistransporditerminalist mööda Keevise tänavat lennujaamani (joonis 8).

9

Joonis 8. Terminale ühendava trammiliini skeem peatustega (punane),

kavandatav Ülemiste ühisterminal ja Rail Balticu trass (roheline)

Linnaehituslik analüüs, arengukavad

Ühistranspordikasutaja seisukohast vaadates oleks kõige mugavam ja lihtsam erinevate trans-pordiliikide koondamine ühte kohta, kus vahemaa ja ajakulu ühelt transpordivahendilt teisele ümberistumisel on kõige väiksem. Tallinn oma väiksusega tegelikult suurelt seda teebki – ei ole palju pealinnu, kus lennujaama, sadama ja maismaa transpordisõlmed asuvad vähem kui 5 km sees. Sellest lähtudes ei ole ka mõistlik terminalide liigutamine ja ühendamine, kui välja arvata bussijaam, mis oma funktsiooni ja taristuga on ka kõige lihtsam ümber kolida vajadusel näiteks Ülemiste ühisterminali. Lennujaam ja sadam on oma ruumivajaduse ja spetsiifi liste tingimustega kõige keerukamad ümber kolida ja pigem tuleks nende puhul kõne alla hoopis kesklinnast eemale viimine. Balti jaam kohalike ja Venemaasuunaliste rongide lõpppeatusena võiks samuti säilida, üheks põhjuseks ajalooline asukoht vanalinna külje all ja hästi toimiv transpordisõlm, kus on olemas buss, troll, tramm ja maakonnaliinid. Teise põhjusena jääks Ülemistes lihtsalt ruumi väheks kõigi rongide sinna koondamisel.

10

Joonis 9. Tallinna trammiliinide arengukavade ja ideede kokkuvõtlik skeem

Tallinna ühistranspordi arengukavas nähakse ette kesklinna trammiringi, võimaldamaks vas-tavalt kellaaegadele ja koormusele kasutada erinevatel liinidel eri suurusega trammikoosseise, tagamaks mugavamat ja efektiivsemat teenindust. Kõigi trammiliinide lõpppeatuseks jääb seega kesklinn, erandiks oleks terminale ühendav trammiliin, millele kesklinnas ümberistumise tekita mine muudaks näiteks turisti jaoks liiklemise keerulisemaks. Lisaks kesklinna trammi-ringile tuleks ette näha ümberpöörderingid ka liinidel strateegilistesse kohtadesse, võimalda-maks kellaajalist koormust arvestavat liinide kasutust, kuna kesklinna piirkonnas on kasutajaid kindlasti rohkem kui liini lõpus linna serval.

Suunaks on võetud ka linna transpordisõlmede loomine, kus ristuksid omavahel mitmed liinid ja transpordivahendid, nagu buss, tramm, rong, troll, kergliikleja ja oleks võimalus ka isikliku transpordivahendi parkimiseks. Praegu on sellele suhteliselt lähedane olukord mõnin-gate puudustega Balti jaamas, lisaks sellele on alternatiivina mõeldud ka Kristiine terminali ja Filtri terminali peale. Need toimiks linna läänepoolsete liinide ühendajana. Idapoolse ühis-terminalina on mõeldud just Ülemiste reisiterminali. Kindlasti peaks kavandama ka ring-liiklust väljaspool kesklinna, et siduda erinevaid linnajagusid, vähendades nii kesklinna liiklus-koormust ja luues mugavamaid võimalusi oma trajektoorivalikul. Selleks saaks kasutada nii olemasolevaid tänavaid ja koridore kui ka planeeritavat Tallinna väikest ringteed (joonis 10). Põhjuseks, miks terminale ühendavat liiklust ei ole planeeritud olemasolevale raudteetammile Ülemiste ja Balti jaama vahel, on tammi laiendamiseks vajaliku ruumi puudus ja rongiliikluse tihedus, mis ei lase rööbasbussi ja rongi paralleelset kasutamist samal sõidurajal.

11

Joonis 10. Tallinna ringtee (punane) ja ol.ol. ühendused (roheline) ning

planeeritav Tallinna väike ringtee (kollane)

Olemasoleva olukorra hinnang, piiravad tegurid

Lennujaama ette planeeritav ümberpöördering nõuab ilmselt mõne parkimiskoha ohverdamist ja liikluses väikeste muudatuste sisseviimist, kuid suuremaid takistusi olla ei tohiks. Suurem osa trammitee alla jäävast alast on praegu tänavamaa ja parkla.

Keevise tänav, mis praegu on osaliselt ühesuunaline, tuleb Suur-Sõjamäe poolsest otsast ilmselt autodele sulgeda, kuna trammitee tunneli minimaalne laius on 8 m ja Keevise tänaval ei jää hoonete vahele ruumi trammi- ja sõidutee kõrvuti mahutamiseks. Nagu pildilt näha, kasutavad juba praegu hõreda liiklusega sõiduteed jalakäijad.

Majaka tänava elumajade vahel kulgev põhimõtteliselt kuue sõiduraja laiune asfalteeritud tänav oleks mõistlik kujundada magalale omaselt liigendatuks ja rahulikuks. Sõiduradu võiks mõlemas suunas vähendada üheni, lisaks jääks keskele eraldatud trammitee.

Sossi mäe nõlval asub praegu defi neerimata heinamaa, mis on kohati võsastunud ja kus on näha lagunenud treppe. Osa nõlvast on kasutuses parklana, mille kohale näeb detailplaneering ette kuni 8-korruselist hoonemahtu.

Tartu maantee on mõned aastad tagasi rekonstrueeritud ja suhteliselt hästi toimiv ning käesolevas töös seda ümber ei planeerita. Kuigi näiteks keskturu läheduses on inimesi trammi-peatustes päeval palju ja kõnnitee suhteliselt kitsas, mis põhjustab takistusi ja ebamugavust näiteks rattaga liigeldes.

Tartu maantee algus Paberi tänava ümbruses on autodele läbisõiduks praktiliselt suletud, kogu tänavamaa on jalakäijate ja trammi kasutuses. Sama ideoloogiat võiks kasutada veel näiteks Maneeži tänaval, kuhu võiks autoga juurdepääs jääda vaid kohalikele.

Kesklinna olukorda hakkab päris palju muutma planeeritav trammiring, mis muudab olu-korda eriti just A. Laikmaa tänaval, mille praegune Tallinki hotelli esine sõidusuund läheb trammipeatuse ja kahe rööpapaari alla. Samuti tuleb kaks paralleelset trammiteed ka Gonsiori tänava äärde.

Narva maantee lõige jääb samale kujule, muutub vaid Narva mnt ja Hobujaama tänava ristmiku liikluskorraldus.

12

Hobujaama tänav, mis juba on osaliselt autodele suletud ja kuhu antud planeeringu raames nähakse ette trammiteed, saab olema sarnaselt Maneeži tänavale ja Tartu maantee algusele vaid ühistranspordi ja kohalike elanike kasutada. Praeguseks suurimaks puuduseks on Hobujaama tänaval kõnniteede kehv seisukord ja jalakäijate piiratud liikumisvõimalused.

Vanalinna muinsuskaitsealasse jääb roheala Skoone bastioni ja Põhja puiestee vahel, mille funktsioon linnaruumis on määratlemata. Planeeringuga on sinna ette nähtud park koos kerg-liiklus- ja kõnniteedega. Praegu paiknevad seal veel jäänused kunagisest raudteest.

Tallinna ühistransporditerminale ühendava transpordiliigi ja trassi valikul on üheks piira-vaks teguriks olemasolev trass, mida on mõistlik maksimaalselt ära kasutada ja rekonstrueerida. Lisaks sellele ka looduslikud ning linnaehituslikud tõkked, kehtestatud planeeringute ja arengu-kavade näol ning paekivinõlv Sossi mäel, jahisadama bassein ja vanalinna rajatised. Lisaks tuleb arvestada ka ühistranspordikasutajate arvuga eri linnajagudes. See on üheks põhjuseks, miks kulgeb trass Sossi mäelt Majaka tänavale ja läbi Ülemiste City lennujaamani, mitte otse mööda Tartu maanteed.

Linnaruumilise planeeringu ettepanek

Ühistransporditerminale ühendava trammiliini planeerimisel on arvesse võetud rööbas-transpordi arengukavasid ja trassianalüüse. Lennujaama ja Ülemiste ühisterminali vahelise lõigu lahendus on valitud inseneribüroo Stratum koostatud aruandest Ülemiste ühis terminali ühendus lennujaamaga [12], kust kõige mõistlikumaks, arvestades Ülemiste City arengut, osutus variant 2C (joonis 11), mis näeb ette trassi Ülemiste terminalist tunneli kaudu Keevise tänavale ja sealt lennujaama esises parklas oleva tagasipöörderingi kaudu parklapoolse sisse-pääsu ette. Ülemiste terminalist kesklinna suunal kulgeb trass mööda olemasolevat trammiteed kuni Gonsiori tänavani, kuhu on kavandatud kesklinna trammiring (joonis 12) [13]. Edasine trammitee suunal Kesklinn–Balti jaam on viidud Mere pst-lt Hobujaama ja Kuunari täna-vate kaudu Linnahalli peatuseni (joonis 13). Sellise lahenduse puhul saab vältida paralleelselt kulge vaid trammiteid kahel pool Rotermanni kvartalit, saab ühenduse sadamani ja lihtsustub oluliselt Viru ringi ristmik. Lisaks saab Mere pst-le vanalinna ja Rotermanni kvartali vahe-lisele lõigule rajada tunduvalt kitsama sõidutee, mille arvelt on võimalik kujundada peale-lõunasele päikesele avatud tänavaruum jalakäijatele, mis lõppeb endisel Viru ringil Metro Plaza esisel väljakul. Linnahalli peatusest Balti jaamani kulgeks trammitee K-Projekti planeeritud trassil [14], millega on tagatud Põhja pst äärsetele hoonetele piisava suurusega lõunasse ava-nevad haljasalad (joonis 14). Suurem väljak on kavandatud tulevase Eesti Kunstiakadeemia esisele platsile Kotzebue tänaval paikneva endise sokivabriku ette. Trammidele on kavandatud ka tagasipöördering Balti jaama ees oleva bussiparkla ümber, kus on integreeritud maaliinide bussijaam ja terminale ühendava trammi lõpppeatus (joonis 14).

13

Joonis 11. Ülemiste trammiliini variant 2C Joonis 12. Kesklinna trammiring

Joonis 13. Hobujaama ja Kuunari lõik Joonis 14. Põhja pst lõik ja Balti jaama ring

Linnaruumiliselt on tähelepanu pööratud kergliiklejate ja jalakäijate heaolule ja trassi ümbrit-seva hoonestuse esimesel korrusel paiknevatele funktsioonidele. Need kaks peaksid üksteist toetama ja linnaruumi elavdama.

Tüüplahendused

Planeeringus analüüsitava trammiliini linnaruumi paigutamisest tekkivate probleemide aru-saadavamaks esitamiseks on kogu trass jagatud erinevate linnaliste keskkondade ja identiteetide järgi seitsmeks lõiguks, kus kesklinn jaguneb omakorda täpsemalt neljaks ja kesklinnas asuv trammiring omakorda veel neljaks lõikeks tänavate järgi (joonis 15). Tüüplahendustena on igast lõigust välja toodud sellele eriti omane linnaruumiline lõige koos trammiliini planeerimisest tekkiva uue olukorraga.

14

Terminale ühendava trammiliini üheks lõpppeatuseks saab Tallinna Lennujaam. Trammide ümberpöördering on planeeritud praegu lennujaama ees oleva parkla perimeetrile, peatused jääksid lennujaama ette kahele poole sissepääsu parkla tasandilt. Lennujaama süsteemile koha-selt on ka trammipeatus planeeritud kahes osas, eraldi peatus on saabuvatele ja lahkuvatele trammidele vastavalt mõlemal pool sissepääsu. Põhjusel, et kõik terminale ühendavad trammid suure tõenäosusega ei sõida lennujaamani, on loodud ümberpöördering Ülemiste ühisterminali ette, kuna nõudlus lennujaamani on prognoositult väiksem, päevas keskmiselt ~100 in/h [15].

Trammide ühendus lennujaama ja Ülemiste terminali vahel on planeeritud mööda Keevise tänavat, mille algusesse on kavandatud tunnel trammide raudtee ja Suur-Sõjamäe tänava alt läbijuhtimiseks. Võimalik, et tunnelit saaksid kasutada ka bussid ja taksod [16]. Probleemiks Keevise tänava alguses on hoonete vahelise ruumi vähesus. Sel põhjusel on tänav muudetud tupiktänavaks, juurdepääsuga Ülemiste Cityle lennujaama poolt. See aga võimaldab laiendada juba praegu eksisteerivat parki ja jalakäijate ruumi tulevases äri- ja elulinnakus.

Ülemiste ühisterminali detailplaneeringu eskiisi põhjal planeeritud hoonemaht tekitab tule-vase terminali ja peagi rajatava kaubanduskeskuse vahele suure kahest nurgast vormistatud väljaku, mis oma olemuselt sobib ideaalselt ühendama äri- ja terminalihooneid. Üheks suuri-maks võtmeküsimuseks ongi väljaku kujundamine ja selle abil terminali, kaubanduskeskuse ja avaliku linnaruumi elavdamine.

Majaka tänav oma olemuselt nn magalarajoonis on suure potentsiaaliga, kui seda kaas-ajastada. Praegu eksisteerival põhimõtteliselt kuuerealisel sõiduteel, mille keskel kulgeb trammi-tee, tuleks sõiduteest selgelt eraldada nii trammitee kui ka autode parkimine. Parkimiskohtade vahele saab planeerida ka peatused, et vähendada sõiduridasid, mida tuleb ületada trammile saamiseks. Seeläbi saab tänava ohutumaks ja rahulikumaks ning sobilikumaks elamurajoonile, kus mängivad lapsed, jalutavad vankriga pered ja kevadpäikest nautivad pensionärid.

Joonis 15. Terminalide vahelise „toru” lõikudeks jaotamise skeem

15

Sossi mäe nõlv, mida tramm läbib selle ülemisest osast, on täiesti omaette linnaline heina-maa elamurajooni ja tiheda liiklusega Tartu maantee vahel. Selle iseloomu ja omamoodi „pausi” terminale ühendaval trassil tuleb säilitada ja isegi võimendada. Nii kohalikule kui ka eriti turistile on kindlasti põnev näha nii lühikese teekonna jooksul sellist keskkondade vaheldust, nagu seda pakub kavandatav terminale ühendav ~6 km pikkune trammiliin.

Tartu maantee on mõned aastad tagasi rekonstrueeritud ja suhteliselt kaasaegne ning linna-ruumiline lõige jääb samaks. Puuduseks on seal kohati liiga kitsas jalakäijate ruum kõnni teedel, eriti kohtades, kus seda tuleb jagada trammi ootavate inimestega. Lahenduseks võiks olla pare-mini planeeritud ootepaviljonid.

Tartu maantee algus Paberi peatuse ümbruses on läbipääsetav ainult kergliiklusele ja trammile. Sama ideoloogiaga tänavaruumi on kavandatud ka Keevise, Maneeži, Kuunari ja Hobujaama tänavale. Vähendades liikluskoormust saab luua turvalisema ja rahulikuma kesk-konna hoonete vahele, millel on äriline ja ühiskondlik funktsioon, soodustades selle kasutajas-konna kasvu ja kasutamismugavust. Sarnaselt Tartu maantee peatustele on ka siin arenemis-ruumi peatuse ja ümbritseva funktsiooni integreerimisel.

Kesklinna trammiringi planeerimisega muutub Maneeži tänav ühesuunaliseks suunaga Narva maanteelt Gonsiori tänavale. Trammiliikluse takistamise vähendamiseks on planeeritud tänava sulgemine tavaliiklusele, jättes juurdepääsu vaid kohalikele elanikele oma majani pääse-miseks. Selliselt käitudes saab vältida ka trammiringi sisse jääva kvartali täielikku eraldamist ümbritsevast linnast liikluse kaudu. Kvartal leiaks endale pikenduse ja sujuvama ühenduse Kompassi platsiga, mille kaudu võib olla võimalik muuta väljaku identiteeti ja välja vahetada sealne aega veetev kontingent, kes muudab linnaruumi tavainimesele ebaturvaliseks.

Gonsiori tänavale planeeritud kaks rööpapaari kitsendavad oluliselt tavaliiklusele ja bussi-dele mõeldud tänavaruumi. Lahenduseks oleks busside ja trammide sõiduradade ühendamine, selliselt saab säilitada bussipeatuse paremal rajal ja ühistranspordi läbipääsu mööda vasakut rada, jättes ühe sõiduraja ka tavaliiklusele. Erineva sillutise kasutamine ühistranspordi ja sõidu-tee jaoks annab võimaluse ka mitmekesistada laia liikluskoridori alla jäävat linnaruumi.

Laikmaa tänaval sulgeb trammiring ühe sõidusuuna, jättes tavaliiklusele kasutada Viru keskuse poolse suuna, kuhu on kavandatud mõlemas suunas üks sõidurida. Tallinki hotelli esine on sillutatud sõiduteest erinevalt ja kujundatud väljakuks, kuhu on juurdepääs vaid takso-del ja hotelli külalistel. Laikmaa tänaval asub ka üks kahest trammiringil olevast peatusest, kus trammid peatuvad mõlemal sõidurajal ja seetõttu on nende vahele vaja kavandada ka inimestele turvaline ja meeldiv peatuseala varjualuse ja istumisvõimalusega.

Narva maanteel säilib praegusel kujul Hobujaama peatus ja ka tänavaruum, kus üks sõidu-rida mõlemas suunas on ühistranspordile ja teine tavaliiklusele. Lisaks on eraldi rada seal peatuvatele bussidele.

Hobujaama tänava täielik sulgemine tavaliiklusele, mida on juba pooleldi tehtud, annab võima luse laiendada jalakäijate liikumisruumi, muutes mugavamaks ühenduse kesklinna, jahisadama ja reisisadama vahel. Hobujaama tänav on jäetud vaid ühistranspordile ja koha-likele elanikele ning sinna on toodud trammitee Mere puiesteelt.

Trammi planeerimine Kuunari tänavale sinna kavandatud hoonete ja jahisadama vahele lõikab läbi veeäärse linnaruumi. Lahenduseks on hoonestuse rajamine päris basseini servale ja inimeste kasutatava linnaruumi laiendamine jahisadama basseini kohale, viies seeläbi linna-ruumi madalamale, veele ligemale, ja sidudes rohkem linnamelu ja merekultuuri.

16

Põhja puiestee planeeringujärgse rekonstrueerimise tagajärjel tekib trassilõiku kaks uut tüüpi linnaruumi. Sõidutee nihutamine Skoone bastioni poole olemasolevast hoonestusest, annab võimaluse luua majade ette jalakäijatele ja kergliiklejatele mõeldud tänavaruumi. Lõunasse avatud tänavaruum loob ideaalse võimaluse väljaku, terrasside ja kohvikute tekkeks, mis annaks taas jõudu juurde linnaehitusliku lõike elavaks ja turvaliseks muutmisel. Sõiduteest Skoone bastioni poole jääb trammitee, millest edasi on kavandatud kergliiklusteed ja pargiruum.

Liikluskorralduspõhimõtted ja parkimine

Üldine suund liikluse korraldamisel on ühistransporti ja kergliiklust soosiv ja selle arvelt autode liiklusmaa vähendamine. Kus võimalik, seal vähendada sõiduridade arvu ja eraldada ühistranspordile oma sõidurida, parandamaks selle kvaliteeti (näiteks Majaka tänav). Mõned tänavad oleks otstarbekas üldisele liiklusele sulgeda, säilitades seal ainult ühis- ja teenindava transpordi (näiteks A. Laikmaa, Hobujaama, Maneeži, Kuunari, Keevise) sarnaselt Tartu mnt näitele Tornimäe ja Pronksi vahelisel lõigul Paberi peatuse ümbruses.

Trammitee Mere pst-lt Hobujaama tänavale üleviimisega muutub ka Viru ring oma prae-gusel kujul otstarbetuks ja võimaldab rajada sinna lihtsa fooriga reguleeritud T-ristmiku. Ilma trammiteeta on võimalik Mere pst kitsamaks teha ja kujundada puiesteele omasemaks koos kergliiklus- ja jalakäijate teedega.

Kesklinnas on parkimine mõistlik viia suuremal mahul parkimismajadesse, kuid ette on nähtud ka tänavaäärset parkimist eraldamaks jalakäijaid liiklusest, tekitades sinna vahele autodest tõkke. Sellist võimalust saab kasutada näiteks Mere puiesteel, Hobujaama tänaval, Majaka tänaval.

Haljastus ja heakord

Kavandatav terminalide vaheline „toru” on üle 6 km pikk ja pakub väga eriilmelist linnakesk-konda. On alasid nagu kesklinn, kus haljastus ja pargid praktiliselt puuduvad, ning täiesti vastu-pidine situatsioon on näiteks Põhja pst ja Skoone bastioni vaheline roheline vöönd ning Sossi mäel asuv nn heinamaa. Sinna vahele mahuvad Ülemiste City park koos veesilmaga, Majaka tänav oma roheliste aedade ja tänavaäärega ning Tartu mnt väikese haljastuse vööndiga kahe sõidusuuna vahel.

Paljudes eespool mainitud paikades puudub ka turvaline valgustus meie pikkadeks sügis- ja talveõhtuteks, et linnaruumis liikumine oleks turvalisem. Turvalisuse taset aitab tõsta ka hoonetes paiknevate funktsioonide kombineerimine sel viisil, et tänavaruum oleks elav ööpäev läbi.

Kokkuvõte

Välja on pakutud ja planeeringuliselt eskiisi tasandil läbi lahendatud ühistransporditerminale ühendav linnaruumiline „toru”, mille kavandamisel ja paigutamisel linnaruumi on arvestatud nii arengukavasid kui ka Eesti riigi üldist majanduslikku jõukust ja realistlikke võimalusi sellise mahuga projekti teostamisel. Rõhuasetus on kergliiklejatel ja ühistranspordil, kelle vaatevinklist

17

on linnaruumi kujundatud. Kõige lihtsamad vahendid ruumi mitmekesistamisel ja turvalise-maks muutmisel on väikevormid ja erinevad katendid, mis annavad visuaalselt ja tunnetuslikult infot tänavaruumi ja selle funktsiooni kohta – luues nii erinevatele linnaruumis liiklejatele mugavustsooni ja andes vastupidist infot, kui viibitakse selleks ilmselt mitte ettenähtud kohas.

Töö teemat on vaadeldud väga erinevas mõõtkavas, alustades linna üldplaneeringut käsit-levate skeemidega ühistranspordivõrgu ja liikluse kohta, lõpetades linnaehituslike lõigete ja väikevormidega tänavaruumis. Detailsemat infot tunnetusliku linnaruumi kohta pakuvad 13 linnaehituslikku lõiget, mis iseloomustavad käsitletava „toru” iga eri identiteedi ja ilmega linnalist keskkonda, tuues linnaruumi mitmekesisust, kuid olles seejuures lahendatud ühes võtmes, moodustamaks ühtset terviklikku „toru” ühistransporditerminalide vahel.

Viidatud allikad

1. J. H. Crawford, Carfree Design Manual, Utrecht: International Books, 2009.2. Urban Street Design Guide, New York: National Association of City Transportation Offi cials, 2013.3. „www.arhliit.ee”, Eesti Arhitektide Liit, [Võrgumaterjal].

Available: http://www.arhliit.ee/arhitektuuripoliitika/eesti_arhitektuuripoliitika/ [Kasutatud 10. detsember, 2013].

4. „whc.unesco.org”, United Nations Educational, Scientifi c and Cultural Organization World Heritage Convention, [Võrgumaterjal]. Available: http://whc.unesco.org/en/list/ [Kasutatud 10. detsember, 2013].

5. „www.arhliit.ee”, Eesti Arhitektide Liit, [Võrgumaterjal]. Available: http://www.arhliit.ee/arhitektuuripoliitika/eesti_arhitektuuripoliitika/ [Kasutatud 10. detsember, 2013].

6. „www.arhliit.ee”, Eesti Arhitektide Liit, [Võrgumaterjal]. Available: http://www.arhliit.ee/arhitektuuripoliitika/eesti_arhitektuuripoliitika/ [Kasutatud 10. detsember, 2013].

7. „www.stat.ee”, Statistikaamet, [Võrgumaterjal]. Available: http://www.stat.ee/67161?parent_id=32784 [Kasutatud 10. detsember, 2013].

8. T. Ando, „Toward New Horizon In Architecture”, Th eorizing a New Agenda for Architecture: an Anthology of Architectural Th eory 1965–1995, pp. 460, 1996.

9. R. Abraham, „Negation and Reconciliation”, Th eorizing a New Agenda for Architecture: an Anthology of Architectural Th eory 1965–1995, pp. 465, 1996.

10. Entsüklopeedia Tallinn N–Ü, Tallinn: Eesti Entsüklopeediakirjastus, 2004, pp. 263–264.11. „et.wikipedia.org”, Vikipeedia, [Võrgumaterjal]. Available: http://et.wikipedia.org/wiki/

Trammiliiklus_Tallinnas [Kasutatud 16. mai, 2014].12. „Ülemiste ühisterminali ühendus lennujaamaga”, 2013. [Võrgumaterjal]. [Kasutatud 28. märts,

2014].13. „oigusaktid.tallinn.ee”, Tallinna õigusaktide register, [Võrgumaterjal]. Available:

https://oigusaktid.tallinn.ee/?id=3002&aktid=119097&q_sort=elex_akt.akt_vkp [Kasutatud 28. märts, 2014].

14. P. Annusver, P. Kümmel; Vanasadamast Tallinna linna ja vastupidi suunduvate liiklusvoogude mõju analüüs. Joonis: Perspektiiv, Tallinn: K-Projekt AS, 2012.

15. „Ülemiste ühisterminali ühendus lennujaamaga”, 2013. [Võrgumaterjal]. [Kasutatud 28. märts, 2014].

18

16. K. Märtin, Tallinna ühistranspordi arengukavadest seoses Rail Balticuga. [Konsultatsioon]. 12.02.2014.

17. J. Aavik, K. Mänd; Rail Baltic Ülemiste reisiterminali detailplaneeringu eskiis, Tallinn: OÜ Hendrikson & Ko, 2013.

18. „kaart.tallinn.ee”, Tallinna Linnavalitsus, [Võrgumaterjal]. Available: http://kaart.tallinn.ee/Tallinn/Show?REQUEST=Main&lang=est [Kasutatud 28. märts, 2014].

Summary

Connecting Tallinn Public Transport Terminals to Rail Baltic

Th is paper proposes and draft s an infrastructural „pipeline“ integrated into the aesthetical and practical milieu of the city, the development of which has taken into account both the already set guidelines for future urban planning as well as the general wealth and realistic capabilities of Estonia to undertake such signifi cant and extensive projects. Th e proposition additionally emphasizes the considerations of the pedestrian, the cyclist and the commuter and aspires to adopt and rendezvous with their perspectives on the fundamental level. Research into and contemplation on the subject-matter revealed that the most straightforward and unobtrusive tools to achieve the desired and satisfactory grade of diversifi cation and safety are small forms and diff erent types of surfaces and pavements, which broadcast information on a visual and intrinsic level, for example, by either confi rming or contradicting to the distinct comfort-zones of the varied categories of commuters.

Th e subject of this paper has been scrutinised in diff erent scales from the general sche-matics of urban planning and the transportation network of the city to the small forms and architectural sections of the streets themselves. Th irteen of said sections off er a comprehensive understanding and appreciation of the miscellaneous urban environments of the „pipeline“ with diverse identities and appearances, which all have nevertheless been integrated into an aesthetically whole conglomeration connecting the assorted hubs of the public transportation.

19

ÜLEMISTE SÕLM

Autor: Helen TikkaJuhendajad: TTK arhitektuuri ja keskkonnatehnika teaduskonna lektor Kai Süda, TTK arhitektuuri instituudi juhataja lektor Tomomi Hayashi

Sissejuhatus

Käesoleva lõputöö lähteülesandeks on Ülemiste Ühistransporditerminal. Projekti ees märgiks on rajada Ülemistele multifunktsionaalne, kasutajasõbralik ja esinduslik ühistranspordi-terminal.

Tallinna ühistranspordiühendused töötavad praegu põhimõtteliselt samamoodi kui 20 aastat tagasi. Bussid, trammid ja trollid liiguvad samu vanu radu pidi – magalatest kesklinna ja tagasi. Ühendused erinevate Tallinna „mägede” vahel on minimaalsed. Probleemne ei ole ainult Tallinna-sisene ühistransport. Inimene, kes tuleb kaugematest maakohtadest bussiga Tallinna Bussi jaama ja soovib sealt edasi saada näiteks sada-masse või lennujaama, peab selle jaoks ületama erine-vaid ristmikke ja vahetama linnaliinibusse ja tramme. Sama lugu on Ülemiste rongipeatusega, kust edasist transpordiühendust kesklinna või lennujaama on keeruline leida.

Rail Baltic kavandab oma rahvusvahelist raud-teejaama just Ülemistele, mis teeb sellest esimese koha, kuhu väliskülaline Tallinnas jõuab. Et Tallinna esmamulje oleks esinduslik ja ringiliikumine mugav nii turistile, ärireisijale kui ka kohalikule inimesele, tuleb rajada Ülemistele ühistranspordi-terminal, mis ühendaks omavahel erinevad transpordiliigid – lennuki-, rongi-, bussiliinid; linna liini bussid, trammid, autoga liikleja ning kergliikleja.

Asukohavalikul mängis suurt rolli Ülemiste raudteepeatuse keskne asukoht. Ülemiste sõlm asub kesklinna vahetus läheduses, olles samal ajal vahelüliks rahvusvahelise lennujaama ja sadama vahel. Samuti on olemas toimiv raudteesüsteem. Koht on väga perspektiivne, asudes

20

Tallinna linna suurima ja moodsaima liiklussõlme – Ülemiste ristmiku – vahetus läheduses. See ala on kolme Eesti põhisuuna – Narva, Tartu ja Pärnu – sõlmpunktis, asudes vaid mõne kilomeetri kaugusel Tallinna kesklinnast. Erinevate ühistranspordiliikide kasutajatele on kõige olulisem jõuda punktist A punkti B võimalikult vähese ajakuluga ja mugavalt. Selleks tuleb luua parimad ümberistumisvõimalused. Terminalisisene logistika peab olema lihtne ja loogi-line. Teenused peavad olema kergesti kättesaadavad. Tuleb arvestada erinevate reisijate vaja-dustega, olgu selleks laps, invaliid, vanur, kohalik või välismaalane. Terminali ümber tekkiv linnaruum peab olema mitmeotstarbeline, mitte ainult transpordile suunatud. Olulised on erinevad puhver tsoonid ja terminaliesine väljak. Kvaliteetse avaliku ruumi loomine on oluline aspekt. Hoone arhitektuurne kontseptsioon peab olema esinduslik, omanäoline, inspireeriv, energiasäästlik ja jätkusuutlik.

Rail Baltic

Rail Baltic on strateegiline ja jätkusuutlik raudteeprojekt, mis ühendab Eesti Lääne-Euroopaga. Moodne ja kiire elektrifitseeritud rongiliiklus on mõeldud nii inimeste reisi miseks kui ka kaubaveoks. Ajalooliselt on Eestis olnud raudteeühendus Venemaaga, praegugi saame rongiga sõita Peterburi ja Moskvasse. Puudub aga toimiv raudteeühen-dus ülejäänud Euroopa vahel. Rail Balticu eesmärgiks on arendada kvaliteetset reisijate- ja kaubaveo ühendust Balti riikide ja Poola ning ka teiste ELi riikide vahel Varssavis asuva keskuse kaudu. Uued raudteeliinid tagavad tõhusama maismaaühenduse Balti riikide ja omakorda Põhjamaade (eelkõige Soome) vahel ja ulatuvad pikemas perspektiivis isegi Kesk-Aasiasse. Tallinnast saab omamoodi reisijate transiitkeskus, kust on võimalik reisida maismaad pidi kahe tunniga Riiga ja kuue tunniga Varssavisse.

Ümbruskonna areng

Tallinna Lasnamäe linnaosa tööstusalade üldplaneering näeb Suur-Sõjamäe ja Peterburi tee vahelist ala rahvusvahelise tähtsusega sõlmpunktina, kuhu koondub linna aktiivsem äri- ja tööstusega seotud arengutegevus. See on üldplaneeringuga määratud keskuse alaks, kuhu on ette nähtud äri-, kaubandus- ja büroopindadega seotud funktsioonid, samuti käsitletakse seda piirkonda perspektiivse ühisterminali asukohana. [1] Peterburi tee 2 krundile on AS Pro Kapital Grupp kavandanud uue kaubanduskeskuse, millele on juba antud ehitusluba. Samuti laiendatakse hetkel Ülemiste keskust kolmandiku võrra, juurde ehitatakse rendipinda ja parki-mis maja. Ülemiste City’sse lisandub järgmise 10 aastaga lisaks büroopindadele 125 000 m² kortereid, sama palju parkimispinda ja erinevaid avalikke asutusi, nagu spordikompleks, kul-tuurikeskus, kino, söögikohad jne. Sellest saab uus atraktiivne elamu- ja töökvartal, samuti kvaliteetne vabaaja veetmise koht, kus inimesed viibivad ööpäevaringselt. [2]

21

Ülemiste Ühisterminali detailplaneering näeb terminali asukohana ette raudteest Peter-buri tee poole jääva ala, hõlmates 11 kinnistut 6,5 ha suurusel pinnal. [3] Detailplaneeringu miinuseks on piiratud kujuga planeeringuala piir, mis võimaldab terminalile ligipääsu vaid peamiselt Peterburi tee poolt, jäädes samal ajal uue kaubanduskeskuse taha varju ja peitu. Detailplaneeringuga antud hoone maht on suhteliselt tagasihoidliku suurusega ja esindusliku terminali loomine keerukas.

Inseneribüroo Stratum OÜ viis 2013. aastal läbi uuringu Ülemiste ühisterminali rajamise eeliste väljaselgitamiseks. Uuringu kohaselt hakkab 2025. aastal, kui Rail Balticu trassid on välja ehitatud, terminali kasutama peaaegu 10 miljonit (9 944 642) inimest aastas, päevas 27 624 inimest. Seda juhul, kui Tallinna bussijaam integreeritakse Ülemiste terminaliga. Üle-miste liiklus sõlme läbib tipptunni ajal üle 5000 sõiduki. Uue kaubanduskeskuse väljaehitamine, Ülemiste keskuse laiendus ning arenev Ülemiste City toovad alale veelgi rohkem inim- ja auto-voogusid. [4]

Case study – raudteejaamadest üldiselt

Maailma suursuguseimad raudteejaamad on esilekutsuvad, romantilised ja aukartustäratavad arhitektuuri tippteosed, mis tihtipeale üllatavad oma insenerilahendustega. Raudteejaamad oli üks olulisemaid uusi hoonetüüpe 19. sajandil. Rongireis muutis linna saabumise kogemust. Enam ei olnud reisija esimene mulje linnast linnavärav linna piiril, vaid raudteejaam linna südames. Esimeste raudteejaamade arhitektuur peegeldas ajastu erinevaid arhitektuurseid liiku-misi ja seetõttu ei defi neerinud ükski raudteejaam kindlat hoonetüüpi. [5, pp. 78–79] 19. sajan-dil laienes raudteevõrgustik väga kiiresti ja vajadus luua aina suuremaid ja mitmekülgsemaid termi nale üha kasvas. Teras ja klaas tõrjusid kiiresti välja puidu kui peamise ehitus materjali ja järjest laiemad, kõrgemad ja keerulisemad konstruktsioonid kerkisid vedurite ja vagunite kohale. Reisija mugavus terminalis orienteerumisel ja liikumisel sai samuti üheks peamiseks eesmärgiks terminali rajamisel. Sellega kaasnesid tehnilised uuendused, nagu eskalaatorid, liikuvad kald- ja horisontaalsed teed ning lift id. Mida aeg edasi, seda enam hakati termi-nalidesse lisama erinevaid elemente. Restoranid, hotellid ja poed ühendati suurte terminalidega nii Euroopas kui ka Ameerikas. Samuti said populaarseks monumentaalsed fassaadid kaarte, võlvide, sammaste ja skulptuuridega. Tänapäeval on autode, busside, veokite ja lennukite mugavus nii reisijate kui ka kaupade vedamisel raudteetranspordi olulisust märkimisväärselt vähendanud. Kõrgetasemelised uuendused ja innovatiivsed tehnoloogiad Jaapani ja Euroopa kiirrongide arengus võivad aga olla uue raudteede õitsenguaja alguseks. [6, p. 1] Eesti ajalooliste raudteejaamade peamiseks ehitusmaterjaliks on puit.

Lähipiirkonna iseloomustus

Planeeringualast põhja poole jäävad tähtsamad tänavad on Peterburi tee, Majaka tänav ja Pae tänav. Nende tänavate äärde jäävad peamiselt ühe- kuni viiekorruselised Stalini-aegsed ja hilisemad paneelelamud. Esineb ka kuni üheksakorruselisi korterelamuid. Hoonete esimes-tel korrustel on tihti äripinnad. Planeeringualast itta jääb praegune Ülemiste kaubaraudtee-

22

jaama ala, mis on kaetud lagunenud rööbasteedega ja amortiseerunud raudteeplatvormidega. Lõunasse jääb Suur-Sõjamäe tänav, laialdaselt arenev Ülemiste City, Ülemiste keskus ning Tallinna Lennujaam. Et terminali oleks võimalik pääseda mõlemalt poolt raudteed, ületab hoone Suur-Sõjamäe tänavat.

Asukoha ajalooline ülevaade

Eesti esimene raudteeliin valmis 1870. aastal. Reisijate vedu toimus aurumasinatega enam kui pool sajandit. Elektrirongiliiklus algas Eestis 1920. aastatel. 1899. aastal rajas Vene tsaar Nikolai II praeguse Ülemiste City asukohale Dvigateli vaguniehitustehase. Tehases ehitati eri tüüpi vaguneid, raudteesildasid, metallist tagavaraosasid jms. Toodeti ka tramme, mida kasutati Venemaa Keisririigi piires. Ülemiste raudteejaam rajati aastal 1900 seoses Dvigateli ehitamisega Suur-Sõjamäele. Esialgu kandis ka jaam nime Dvigatel. Omal ajal oli seal paekivist jaamahoone, mis ei ole säilinud. 1930. aastatel kandis raudteepeatus juba Ülemiste nime. 1939. aastal valmis praeguse Ülemiste kaubajaama territooriumile vagunite pesula, mida kasutati nii laiarööpme-liste kui ka kitsarööpmeliste vagunite pesemiseks. Pesulas oli kolmerööpaline tee. Nõukogude ajal ehitati rööbasteede vahele ooteruum koos köetava piletikassa ruumiga, mis 1990. aastatel lammutati. [9]

Asukoha miinused: ehitusloaga kaubanduskeskus ja trammikoridor kitsendab maakasutuse võimalusi ühis-

terminali rajamiseks; linnakeskusest kaugel (puudutab eelkõige bussijaama võimalikku ümberkolimist); suur olemasolev ja perspektiivne liikluskoormus piirkonnas. [4]

Asukoha plussid: hea asukoht olemasoleva Ülemiste raudteepeatuse ja Ülemiste raudteejaama kõrval; planeeringualal on olemas ruum Rail Balticu terminalihoonele ja raudteekoridorile; kehtiva detailplaneeringuga reserveeritud maa-ala Rail Balticu terminalile; moodustab tervikliku äri- ja ühistranspordikeskuse arvestades olemasolevat ja piirkonna

planeeritavaid arendustegevusi; Tallinna Lasnamäe tööstusalade üldplaneeringus esitatud ühisterminali asukoha ettepanek; alale on olemas juurdepääsuvõimalused autotranspordiga, bussiga, trammiga ja rongiga; perspektiivne trammiliini pikendus lennujaama suunas läbi planeeringuala ja piki Keevise

tänavat; planeeringuala paikneb valdavalt keskuse alal; puuduvad looduskeskkonnast tulenevad kitsendused.

23

Asendiplaaniline lahendus

Ülemiste ühistransporditerminali loomisel mängis hoone vormi kujunemisel suurt rolli selle keeruline asukoht. Soov asetada terminal nii, et see oleks ligipääsetav kõikidest potentsiaal-setest liikumissuundadest defi neeris tema nelinurkse projektsiooni kuju maapinnal. Hoone on reisijale ligipääsuks avatud põhja-, lääne-, kagu- ja edelaküljest. Ida poolt on hoone avatud rongidele ja bussiliiklusele. Samuti tuli keskenduda sellele, et terminalihoone ei jätaks muljet, et see asub lihtsalt uue Peterburi tee 2 kaubanduskeskuse ning Ülemiste keskuse tagahoovides. Rajatav terminal peab oma arhitektuuriga kaubanduskeskused üle mängima ja antud kesk-konnas domineerima.

Ülemiste Ühistransporditerminal jaguneb mõtteliselt kolmeks tsooniks – Põhjasõlm, Lõunasõlm ja Rongikaar. Põhjasõlmeks nimetan raudteest põhja poole jäävat terminali osa, Lõunasõlmeks lõuna poole jäävat osa. Rongikaar on hoone keskseks kohaks kujunenud üle raudteeplatvormide keerduv silindriline tuub. Ligipääs terminalile toimub nii mööda Peter-buri teed kui ka mööda Suur-Sõjamäe tänavat. Terminali mõlemasse külge on kujundatud suured terminaliesised väljakud.

Ülemiste sõlme büroohoonete planeering

Terminalihoonest ida poole jäävale praegusele tühermaale on projekteeritud üheksa 6- kuni 13-korruselist büroohoonemahtu. Lihtsavormilised mahud mõjuvad üleminekuna Üle-miste City ja Lasnamäe magala-ala vahel. Samuti ei konkureeri nad terminalihoonega, vaid töötavad koos ülejäänud hoonestusega kontrastina, moodustades saabuvale rongile ühtse vaate koridori. Hoonete funktsiooniks on 100%-liselt äri. Parkimine lahendatakse maaalusel

24

ja esimesel korrusel. Lühiajaline parkimisvõimalus on paralleelselt tänavaga. Hoonetevaheline ala kujundatakse nii plaadistatult kui ka murukattega ja sellest saab büroohoonetes töötajatele meeldiv rekreatsiooni- ja puhkeala.

Väljakud

Peterburi teest kuni terminalihooneni on kujundatud suur Põhjaväljak. Suur-Sõjamäe teest lõuna pool on analoogne veidi väiksem Lõunaväljak. Väljakuid liigendavad erineva suuru-sega rombi- ja kolmnurgakujulised muruplatsid. Osa nendest on maapinnast kuni 400 mm kõrgemale tõstetud betoonpiirde sees, moodustades nii ka istepingid. Muruplatside vahele on kujundatud madalad veesilmad. Väljakute valgustus on lahendatud kaootiliselt paigutatud lihtsa vormiliste tänavavalgustitega. Suur osa väljakutest on kalde all, mängides kaasa trammi-teega ja minnes sujuvalt trammitunnelisse. Väljakute idapoolsete külgede kalle on järsem ning need on lahendatud treppidega, muutes üldilmet mitmekesisemaks.

Raudtee

Raudtee läbib terminalihoone peamise silindrikujulise mahu – Rongikaare. Terminali läbivad kolm paari 1520 mm laiuseid raudteerööpaid Eesti olemasolevatele raudteeliinidele. Kaks paari 1435 mm laiuseid rööpaid on mõeldud uutele Rail Balticu rongidele. Viimased terminali ei läbi, vaid lõppevad terminalis – see tähendab, et Ülemiste Ühistransporditerminal on Rail Balticu rongide lõpppeatuseks. Perroone on terminali vaja kaks – üks kohalikele regionaalrongidele/teistele rahvusvahelistele rongidele ning teine Rail Balticu rahvusvahelistele rongidele, et ini-mestel oleks lihtsam orienteeruda. Samal ajal mahuvad platvormile liikuma saabuva ja lahkuva rongi reisijad. Mõlemad perroonid teenindavad kahte paari rööpaid, üks paar rööpaid läbib terminali peatumisvõimaluseta (kaubarongid).

Tramm

Trammi jaoks on projekteeritud maaalune 20 m laiune ja 160 m pikkune trammitunnel, kuhu on mõeldud ka trammipeatused. Trammitunnelisse sissepääs algab nii põhja- kui ka lõunapool-selt terminaliväljakult. Oma laiuse tõttu moodustab tunnel loomuliku osa väljakust, mis suunab ja hõlbustab inimeste liikumist trammipeatusesse ning ühelt väljakult teisele. Tunnelist pääseb eskalaatorite ja lift ide abil nii rongiperroonidele kui ka terminalihoonesse. Samuti on tunneli

25

lakke jäetud kaks suurt valgusšahti, kust paistab silindriline katusekonstruktsioon ja loomulik valgus. Trammitunneli kõrgus on 4,2 m. Trammitee rööpmelaius on 1067 mm.

Bussiliinid

Praegune Tallinna Bussijaam kolitakse täielikult ümber Ülemiste Ühistranspordikeskusesse. Kogu liinibusside ala asub eraldi terminali Põhjasõlme idaküljes, kuhu ülejäänud transpordilii-gid ei satu. See teeb busside manööverdamise ning terminali saabumise ja lahkumise termina-list võimalikult mugavaks ja lihtsaks. Väljuvatele bussidele on projekteeritud 16 ooteplatvormi. Saabuvatele bussidele on mõeldud viis platvormi terminalihoone põhjapoolse peafassaadi ees – et terminali ja Tallinnasse saabumine oleks esinduslik. Bussidele on loodud ka oote- ja puhke-parkla terminali idaküljel.

Parkimine

Põhjasõlme lääneossa on projekteeritud kuuekorruseline parkimismaja, mille maapealne osa mahutab 165 sõiduautot, ning maaalune osa 110 (kokku 275 parkimiskohta). Lühiajaliseks parki miseks ja peatumiseks on loodud Põhjaväljaku läänepoolsesse serva tänavaäärne paral-leelne parkimisvõimalus. Suur-Sõjamäe poolses osas on maapealne parkimisala 74 kohaga autodele ja kolm kohta bussidele. Põhjasõlme idaosas on 25-kohaline parkimisala liinibussidele.

Kergliiklus

Kergliiklejatele on mõeldud mõlemad terminaliesised väljakud. Ühelt väljakult teisele pääseb edukalt trammitunneli kaudu, kus on kergliiklejatele mõeldud teed. Jalgratta parkimisvõima-lused asuvad nii Põhja- kui Lõunasõlme juures ning maaaluses parklas.

Haljastus

Väljakutele on projekteeritud rombikujulised muru ja väiksemate põõsastega haljastatud väljakupinnast veidi kõrgemale tõstetud betoonäärtega kastid. Mõlemat väljakut ääristavad osaliselt kasepuud, et tuua linnakeskkonda loodust ja muuta väljakud hubasemaks. Lõunasõlme parkla on liigendatud muruplatside ja kasepuudega väiksemateks aladeks. Tänavahaljastus on puhvriks suuremate tänavate ja kergliiklejate ala vahel.

Üldine arhitektuurne kompositsioon

Hoone peamiseks inspiratsiooniallikaks kujunes Case Study tulemusel leitud järeldused täna-päevase raudteeterminali olemusest. Terminal peab iseloomustama sujuvat liikumist, samas olema monumentaalne maamärk linnapildis. Sellest tulenevalt kujunes hoone vabavormiliseks lennukaks kestaks üle raudtee ning Suur-Sõjamäe tänava. Oma vormi ja materjalikäsitluse poolest on see ümbritsevas keskkonnas silmapaistev ja üllatav ning lisab peamiselt kuubi-kujulisse arhitektuuripilti vaheldust ja tasakaalu. Hoone moodustab oma vormiga justkui sõlme üle erinevate transpordiliikide, sidudes need omavahel efektiivselt.

26

Materjalide valik

Ühisterminali peamine konstruktiivne idee peitub tema liimpuitsõrestik-katusekonstrukt-sioonis. Eesti on väga metsarohke maa ning kasutades kohalikku ehitusmaterjali on terminali ehitamine nii ökonoomne kui ka ökoloogiline. Kokku saab hoida nii transpordikulude kui ka fossiilsete kütuste kasutamise pealt. Liimpuit on asukoha ja looduse mõttes Eestis õigem konstruktsioonimaterjal kui teras. Nii iseloomustab terminal Eestit kui metsariiki. Puit on meie taluarhitektuuri ja ajalooliste raudteejaamade peamine ehitusmaterjal ning liimpuidu kui selle traditsiooni stiliseeritud kandja kasutamine on õigustatud. Liimpuit on ideaalne võimalus eksponeerida puitu kandva konstruktsiooni ja kvaliteetse siseviimistlusmaterjalina sama-aegselt. Puidul on esteetiline välimus ja iga detail on kordumatu. Puitmaterjalide kasutamist hinnatakse Põhjamaades väga. Massiivne liimpuitkonstruktsioonkatus on kaetud lamineeritud päikesekaitseklaasiga. Et siseruumis oleks mugavam viibida, ei ole kogu katusekonstruktsioon läbipaistev, vaid osad liimpuittaladest tekkivad rombid on kinnised, sellisel viisil ei pea suvel alati päikese käes viibima. Samade rombide kohale paigutatakse ka hoone lõunaküljele päikese-paneelid. Hoone fassaadid moodustuvad teraspostidel klaasfassaadist. Kolmekordne klaas-pakett on madala soojakaoga päikesekaitseklaas, mis peegeldab päikesekiirgust tagasi ega küta seejuures siseruumi. Nii fassaadil kui ka katusel kasutatakse purunematut lamineeritud ise-puhastuvat klaasi. Klaasfassaadi paneelid on õhukestel alumiiniumraamidel ja nende jaotus on kaootiline, mis ei muuda hoone suuri ja pikki klaasfassaade üksluiseks. Liimpuittalade kordus ja kõrged klaasfassaadid moodustavad emotsionaalse, suursuguse, samas hubase terviku.

Põhjasõlm

Põhjasõlme maaalusele korrusele on projekteeritud autoparkla 110 kohaga. Esimese korruse sissepääsud asuvad nii põhja-, ida- kui ka läänesuunas, olles mugavad kasutada igast küljest tulijatele. Põhjasõlme esimesele korrusele on projekteeritud suur saal, kuhu on lisatud erinevad teenindavad funktsioonid. Infolett on vahetult sissepääsude juures. Suurte tugipostide küljes

27

on infotelerid erinevate transpordiliikide ajagraafi kutega. Piletimüügikassad ning piletiauto-maadid asuvad hästi ligipääsetavas ja nähtavas kohas. Sissepääs külastajate tualettidesse on põhjasõlme keskel peatreppide all, jäädes hästi ligipääsetavasse, kuid samas piisavalt varjatusse kohta. Lisaks on põhjasõlme esimese korruse suures saalis pakihoid, lillemüük ja R-kiosk. Põhjasõlme idaossa jääb lisaks suur bussiootesaal, asudes bussiplatvormide vahetus läheduses. Põhjasõlme lääneosas asub parkimismaja, kust on sissepääs ka maaalusesse parklasse.

Põhjasõlme teisel korrusel on suurem kohvik-restoran, kust on hea vaade üle terve esi-mese korruse saali õhuruumi. Kohvikut teenindab köök, mis on ühendatud esimese korruse teenindavate ruumide ja laoruumiga eraldi trepikoja ja lift iga. Samuti jääb köögi kõrvale ventilat siooniruum, mis on ühendatud välisruumiga katusekonstruktsiooni kaudu. Kohviku lähedal on olemas ka lastenurk. Idatiivas asuvad bussijaama kontoriruumid. Lääneosas jätkub parkimismaja.

Põhjasõlme idatiivas asuvad raudteejaama kontoriruumid ning lääneosas jätkub parkimis-maja kolmandal ja ka neljandal tasandil analoogselt teisele korrusele.

Lõunasõlm

Lõunasõlme maaalusel korrusel asuvad personaliruumid, tehnilised ruumid, tualetid ja suitsu ruum. –1. korrus on mugavalt kaldteede, eskalaatorite ja lift idega ühenduses ülejäänud korrustega. Lõunasõlme esimene korrus on lahendatud analoogselt põhjasõlmega. Sissepääsud on nii kagu- kui ka edelaküljest. Järgmistele korrustele viivad suur trepp, eskalaatorid ja lift . Infolett ja -telerid asuvad sissepääsude lähedal hästi ligipääsetavas keskses saaliosas. Lisaks on lõunasõlme esimesele korrusele paigutatud pakihoid, R-kiosk ja kohvik. Lõunasõlme teisele korrusele on projekteeritud suurem oote- ja puhkeala ning meene- ja raamatupood. Analoog-selt põhjasõlmega on teine korrus väga avatud ja suure õhuruumiga.

Rongikaar

Ühisterminali kolmanda korruse moodustab Rongi-kaare sees olev suur oote-platvorm, mis kõrgub üle rongiperroonide. Kolmas korrus on ühendatud nii Põhja- kui ka Lõunasõl-mega soojade oote ruumide kaudu, kus asuvad ka pile-ti automaadid, infotelerid, tualetid, trepid ja lift id.

Põhjasõlme kolmanda korruse ooteruumi kohal on väike neljas korrus, kuhu on koondunud Business Lounge. Kolmanda korruse platvorm on ühendatud rongi-perroonidega ja omakorda trammitunneliga eskalaatorite ning lift ide kaudu.

28

Esimese korruse plaan

29

Skemaatiline lõige erinevate transpordiliikide paiknemisest

Kandekonstruktsioon

Hoone rajatakse plaatvundamendile, kuna antud piirkonnas domineerib väga tugev paepinnas ja vaiade raiumine ei ole otstarbekas. Hoone katusekonstruktsioon moodustub liimpuittala-sõrestikust, mis on kaetud lamineeritud isepuhastuva päikesekaitseklaasiga. Liimpuittalade ristlõige on min 800 x 2000 mm. Katusekonstruktsioon toetub siseruumi jäävatele ümmarguse ristlõikega seest armeeritud ja betoneeritud teraspostidele, mille diameeter on min 500 mm. Samuti toetavad Põhjasõlme suurimate sillete juures kuus liimpuittaladest posti, mis moodus-tavad kandvad „puud”. Põhjasõlme raudtee poolses ääres on toetamas lisaks suured V-kuju-lised betoonpostid ning talad seotakse vundamendiga raudtee ääres oleva tugimüüri kaudu. Lõuna sõlmes on katusekonstruktsiooni silded oluliselt väiksemad ja see toetub peamiselt teras-postidele. Katuse kagupoolne kõige madalam nurk toetub betoontoele, mis omakorda on seotud otse vundamendiga. Raudteeperroonide kohal laiuv ooteplatvorm töötab post-plaat süs teemil. Platvorm on monoliitsest raudbetoonist ja toetub ümmarguse ristlõikega betoon postidele, dia-meeter ca 1 m. Hoone sisemised kandvad seinad on raudbetoonist, vahelaed moodustuvad eelpingestatud raudbetoonpaneelidest. Mittekandvad siseseinad on kerg konstruktsioonil kips-karkass- või klaasseinad.

Sisearhitektuurne kompositsioon

Hoone sisearhitektuuris jätkub kõik, mis on näha eksterjööris. Omavahel mängivad domi neeriv katuse puitkonstruktsioonsõrestik ja kerged klaasfassaadid. Käiguteed – tamburid, lift id, eska-laatorid ja trepid on tähistatud erkrohelise tooniga, et terminalis oleks lihtne orienteeruda ning leida väljapääse ja ühendusteid. Ülejäänud pinnad on heledad – valged ja hallid.

30

Tehnilised näitajad

Planeeringuala pindala 119 200 m2

Ehitisealune pind 29 142 m2

Ehitusalune pind 13 660 m2

Planeeringuala täisehitusprotsent 11,5%Netopind 21 580 m2

Korruselisus 4 + 1Hoone maksimaalne kõrgus 31,5 mTulepüsivusklass TP1Parkimiskohtade arv 375

Vaated

Viidatud allikad

1. „www.tallinn.ee”, Tallinn, [Võrgumaterjal]. Available: http://www.tallinn.ee/est/ehitus/Lasnamae-toostusalade-uldplaneering [Kasutatud 25. veebruar, 2014].

2. „www.aripaev.ee”, Äripäev, [Võrgumaterjal]. Available: http://www.aripaev.ee/article/2014/2/11/vaata-milline-on-ulemiste-city-10-aasta-parast [Kasutatud 5. mai, 2014].

31

3. OÜ Hendrikson & Ko, „Ülemiste Ühisterminali detailplaneering”, Tallinn, veebruar, 2014, [Võrgumaterjal]. [Kasutatud 25. veebruar, 2014].

4. Inseneribüroo Stratum, „Ülemiste ühisterminali rajamise eeliste väljaselgitamine”, Tallinn, 2013.5. D. P. Doordan, Twentieth-century Architecture, Laurence King Publishing, 2001. 6. C. Shephard, Railway Stations, Smithmark publishers, 1996, p. 1.7. P. Jodidio, New Forms Architecture in the 1990s, 1997, Benedikt Taschen Verlag GmbH, 1997.8. „www.raudtee.eu”, Eesti kitsarööpmelised raudteed, [Võrgumaterjal].

Available: http://www.raudtee.eu/run.php?id=858&mode=img [Kasutatud 6. märts, 2014].9. „et.wikipedia.org”, Vikipeedia Vaba Entsüklopeedia, [Võrgumaterjal]. Available:

http://et.wikipedia.org/wiki/%C3%9Clemiste_raudteepeatus [Kasutatud 6. märts, 2014].

Summary

Ülemiste Crossing

The main purpose of the thesis work was to create a multifunctional, user-friendly and representative public transportation centre to Ülemiste in Tallinn, which unites the Rail Baltic railway station, a train stop for Estonian trains and also the bus station of Tallinn, meanwhile being comfortably connected with city buses and trams.

The current work resulted in a wooden-structured blanket stretching over the railroad and the street of Suur-Sõjamäe. Its formula and material selection make it a very distinguished and surprising building, which also adds balance and variety to the mainly cube-shaped architec-tural image. The terminal building itself is monumental, representative and a modern landmark in the city image. The repetition of laminated timber joists and high glass facades form an emotional, grandiose and at the same time, cosy whole.

The public transportation centre is divided into three zones – Northern, Southern and Train-tube, which are clearly distinguishable parts, both in the architectural and the site plan aspect. Different zones facilitate the intra-terminal orientating.

The site plan makes the centre a very functional one. The squares in front of the terminal and also the tram tunnel connecting Peterburi road and Ülemiste City make the whole district a lot more attractive for pedestrians and public transportation users than it is now.

Comfortable and organized transfer opportunities between trains, buses and urban trans-portation are user-friendly and decrease the intensity of car traffi c in city centre.

Ülemiste Public Transportation centre will be a new gate for Tallinn, the one that leaves a fi rst impression. Daring, nature-friendly and modern architecture make the whole journey a memorable one, whether it takes place around Europe, around Estonia or around Tallinn.

32

MOOTORIPIDURI VALIMINE JA KONSTRUEERIMINE LEXUS ÕPPESTENDI MOOTORI KOORMAMISEKS

Autor: Allar PaatJuhendaja: TTK transporditeaduskonna dekaan Aimar Lukk

Sissejuhatus

Uurimustöö ja projekti eesmärgiks on olemasoleva seadme edasiarendusena valmistada sõidu-auto Lexus GS300 (2005. a) mootori ja automaatkäigukasti baasil valmivale mootoristendile mootori pidurdamise/koormamise seade. Koormamise seade on vajalik reaalsete töötingi-muste imiteerimiseks ja selleks, et katsetusi saaks läbi viia võimalikult paljudel reaalset sõitu imi teerivatel tingimustel, näiteks püsikiirushoidjaga maanteel sõites ebatasasel maastikul, kus koormustingimused on muutlikud.

Lähtudes soovist edendada diagnostika õpetamise võimalusi, soovis autor projektis osaleda ja anda oma panus eriala arendusse. Töö eesmärgiks on valmistada töötav mootoristend diag-nostika ja erinevate kaasaegsete sisepõlemismootorite ning automaatkäigukastide toimimise põhimõtete selgitamiseks, illustreerimiseks ja erinevate rikete simuleerimiseks ning seeläbi õppeprotsessi läbiviimiseks.

Teema on aktuaalne, kuna praegu puuduvad kõrgkoolil ja ka teistel õppeasutustel, ka näiteks TBA (Toyota Baltic AS) koolituskeskusel vastavad vahendid, reaalne stend ning õppevahend diagnostikutele koolituste läbiviimiseks ja praktiliste ülesannete lahendamiseks. Reeglina õpi-takse antud alal tööd reaalse kogemuse läbi juba tööle minnes. Kindlasti oleks aga hea, kui oleks olemas seadmestik ja võimalused, et neid teadmisi saaks omandada ka muul viisil ning õpetada juba koolis, et tööle minnes oleksid baasteadmised olemas ja põhitõed selged.

Töö sisaldab endas nii kontseptsiooni väljatöötamist, materjalide ja tehnoloogia valikuid; joonestamist, konstrueerimist, materjalide ja vajalike detailide hankimist kui ka koostamist.

Töö tulemusena valmib seade, mis on uudne, ainulaadne ja objektil rakendatav.

Idee ja kontseptsioon

Mootorite koormamiseks on tänapäeval võimalik kasutada väga erinevaid seadmeid, mis on just selleks ette nähtud ja konstrueeritud. Ühest küljest on nende seadmetega tagatud kasutamismugavus, tootja poolt pakutud tugiteenused, tarkvara jne, kuid teisest küljest on tegu suhteliselt kulukate seadmetega (hinnad alates 10 000–50 000 eurost ja isegi rohkem).

Juhendaja pakkumisel tuli aga idee kasutada veoautodel sisuliselt samal põhimõttel töötavat pidurdamise seadet, mida kutsutakse retarderiks.

33

Eesmärgiks on ära kasutada olemasolev samal põhimõttel töötav seade, samas luues uus, unikaalne ja innovatiivne konstruktsioon ning hoida madalal projekti maksumus. Lisand-väärtusena on võimalik demonstreerida retarderi olemust ja tööd, mis ei ole otseses seoses diagnostika õppestendi eesmärkidega, kuid on kasutatav teiste õppeainete raames.

Veoauto retarder

Retarder (vt selet 1) kujutab endast sisuliselt hüdrotrafot, millega toimub jõu ülekandmine vedeliku vahendusel automaatkäigukastides. See on kasutusel, et säästa veoauto pidureid, mis kuluvad, või kasutatakse retarderit näiteks mägedes sõites pidurdades, kus tekib pidurite üle-kuumenemise oht (eriti raskelt koormatud sõiduki korral) ja autot või autorongi on vaja pidur-dada teisi meetmeid kasutades.

Tööpõhimõte on selline, et vedav ehk pumbaratas pumpab töövedelikku läbi paigalseisva staatoriratta labade. Seisvast staatorist naaseb vedelik aga uuesti pöörlevasse rootorisse. Seni, kuni rootor pöörleb ja seal on piisavalt töövedelikku, toimub trafos vedeliku takistatud ring-lus. Kuna staator aga pöörlema ei hakka, tekibki vedelikus suur sisehõõrdumine ja turbulents, mille abil toimub mehaanilise energia muundamine soojusenergiaks, mis omakorda antakse soojusvaheti abil kas mootori jahutussüsteemile või väliskeskkonda. Sedasi muundataksegi mootorist tulev võimsus soojusenergiaks. [4], [5].

Sele 1. ZF Intarder II veoauto originaalkäigukasti otsa s [7]

34

Retarderi kasutamise kontseptsioon

Kuna originaalis on ZF-retarder paigaldatud otse käigukasti otsa, on vaja selle stendis kasuta-miseks konstrueerida otsa korpus ning ülekanne, et saavutada vajaminev tööpiirkond ja rever-seerida käigukastist tulev pöörlemine. Samuti tuleb vaadelda veoauto mootori tööpiirkonda ja käigukasti ülekandearve, et teada saada veoautol töötava retarderi võlli pöörlemissagedused. Seejärel tuleb kindlaks teha stendis kasutatava mootori tööpiirkond, käigukasti ülekandearvud ja ligikaudne vajaminev ülekandearv. Nende andmete teadasaamiseks on töötaval veoautol teostatud katsemõõtmised.

Jõuülekanne

Originaalis käitatakse retarderit hammasülekandega otse käigukasti väljundvõllilt, seega tema pöörlemissuund on vastupidine käigukasti väljundvõlli omaga ja pöörlemissagedust kiiren-datakse ca kaks korda. Samuti on veoauto mootori tööpiirkond palju kitsam ja madalam, kui seda on stendis kasutataval sõiduauto mootoril, seda umbes kaks korda. Stendis kasutata-vaks mootoriks on Lexuse 3,0 l (3GR-FSE) V6-mootor, mis arendab kuni 188 kW pööretel 6200 p/min ja kuni 320 Nm pöördemomenti pööretel 3600 p/mi n. [6] Seega on vaja reverseeri-vat aeglustavat ülekannet ja otsa korpust, mis hoiaks nii ülekannet kui toimiks ka õli karterina. Ülekandearv peaks olema 1,5 kuni 3; arvestades mootori kaks korda kõrgemat tööpiirkonda ja samal ajal arvesse võttes ka käigukasti ülekandearve.

Ülekandena kasutati sõiduauto ZF automaatkäigukastist 5HP18 pärit planetaarülekannet, millega on saavutatav ülekandearv i = 2,88 ja ülekanne on reverseeriv, kui otsa korpuse suhtes fi kseerida satelliitide kaasavedaja. Sisendpöörlemine antakse päikeserattale, kasutades selleks ise konstrueeritud sisendvõlli, mis on kinnitatud kardaani külge. Väljundiks on kroonratas, mis on kokku keevitatud retarderi originaalhammasrattaga, mis on nuuthambumuses retarderi sisendvõlliga, mis omakorda käitabki rootori võlli. Jõu ülekandeks käigukastist on kasutusel osa Lexuse originaalkardaanist.

Retarderi töö mehhaniseeritud juhtimine

Retarderi juhtimise lahendan hüdrauliliselt vastava mehaanilise kraaniga (kraanjaoti ga) [3], mis asendab originaalis töötavat elektromagnet-solenoidklappi. Sellise teostuse muudab liht-saks ka asjaolu, et retarderi korpuses on juba originaalis juhtklapi sisendi ja väljundi juures olemas korgid, tõenäoliselt hüdraulikasüsteemi diagnostika teostamise eesmärgil, mille eemal-damisel on sinna võimalik paigaldada torustik kraani/jaoti ning drosseli tarbeks ja vaja dusel manomeeter töörõhu mõõtmiseks. Kuna jaoti toimib sisuliselt lülitava elemendina, tuleks lisaks jaotile kontuuri sisse tuua ka drossel (nt nõel- või ekstsentrikdrossel), et reguleerida pidur-damise ulatust, kuna ainult jaotiga toimiks süsteem kas maksimaalselt rakendunult või tühi-jooksul. Originaalis teeb seda solenoid, mille juhtvoolu tugevust muutes muudetakse ka klapi lahtiolekuaega ja läbivoolava õli hulka.

Õlireservuaari suruõhu klapp jääb originaal ja seda hakatakse elektriliselt lülitama koos hüdrokraaniga. See on teostatav, kuna antud elektromagnetklapp töötab nn on-off -režiimis ehk

35

rakendumise korral lülitatakse sisse ja pidurduse lõppemisel lülitatakse välja. Selle teostamiseks on vajalik 12V-süsteemi paigaldada inverter, mis teeb sellest õige tugevusega 24V-voolu.

Õli valik ja õlitus

Õli kasutan sellist, nagu ütleb ette ZFi valmistaja spetsifi katsioon. Kasutatav õli on suhteliselt madala viskoossusega multiviskoosne transmissiooniõli SAE 75W -80. [7]

Õli toimib nii ülekande määrijana, soojusenergia kandjana soojusvahetisse kui ka töö-vedelikuna. Õli puhastatakse pumpa läbi õlifi ltri imedes ja lisaks on fi ltrile paigaldatud magnet metallosiste püüdmiseks.

Ülekande õlitus toimub seeläbi, et ülekanne on osaliselt oma hammasratastega sukeldatud õli sisse (ca ⅓ kuni ½ ülekandest). Lisaks on plaan kasutada osaliselt ka sundõlitust, kuna üks karterisse naasev õlikanal asetseb retarderi võlli kohal. Seega saab vajadusel korpusesse puurida täiendava õlikanali, et õli jookseks ülekandele tagasivoolust otse peale. Sellisel juhul oleks lisaks paiskõlitusele kasutusel mingil määral ka sundõlitus.

Õlikarterile on vaja teha karteri tuulutusava, et seadme ja õli soojenedes saaks seal olev õhk soojenemise ning paisumise korral karterist välja pääseda ja jahtumisel sinna naasta. See on vajalik, et karterisse ei tekiks survet ega vaakumit.

Konstruktsioon

Konstrueerida tuleb retarderi otsa korpus, ülekande kinnitused, jõu ülekandmise elemendid, sisendvõll koos laagerdusega ja kardaani ühendus võlliga.

Retarderi korpus valmistatakse alumiiniumist. Alumiiniumi valiku põhjenduseks on konst-ruktsiooni madalam mass ja lihtsam töödeldavus. Tootmise lihtsustamiseks ei valmistata korpust mitte ühes tükis, vaid omavahel kokku liimitud plaatidest (vt selet 2). Sellisel moel on odavam nii materjali hankimine kui ka valmistamine.

Korpuse plaatide omavaheliseks hermetiseerimiseks on mõistlik kasutada vedelat silikoon-hermeetikut, mis võimaldab plaatide kokkumonteerimist täiendavate tihendite väljalõikamiseta ja samas tagab ka pärast kuivamist elastse tihendusmassi plaatide vahel, mis on hea ka selle-pärast, et alumiiniumil on suhteliselt suur soojuspaisumise tegur ning masina kuumenedes ja jahtudes tagab hermeetilise liite säilimise.

Materjalina kasutan alumiiniumi EN AW-5754, mis on alumiiniumi ja magneesiumi sulam. See tagab nii piisava tugevuse kui ka kerguse. Vastavalt materjali töötlusele on materjali tõmbe-tugevus vahemikus Rm = 200 – 260 MPa, mehaaniline töödeldavus hea ja kaitsegaasis elekter-kaarkeevitatavus suurepärane. Samuti on materjal väga korrosioonikindel ja talub kindlasti suuri temperatuure ning ka teisi võimalikke korrodeerivaid kõrvalmõjusid.

Võll ja teised detailid on valmistatud terasest. Võlli materjalina on kasutatud madala süsiniku sisaldusega mittelegeerterast, mis tagab piisava tugevuse, kuid samas on paremini kee-vitatav kui legeerterased. Samuti halveneb keevitatavus süsinikusisalduse ja legeerivate metal-lide sisalduse tõustes, tekib suurem pragude tekke oht jne. Valmistamise lihtsuse tagamiseks on otstarbekas kasutada just sellist terast, kuna väheneb risk keevise purunemisele, mis töötab vään dele. [1]

36

Sisendvõll ja kardaani ühendusfl ants on valmistatud sama marki terasest. Terase mark on S355J2G3. Tegu on madala süsinikusisaldusega konstruktsiooniterasega, mis ei pruugi masina-võllide valmistamiseks olla just kõige sobivam materjal, kuna ei ole hästi termotöödeldav, näiteks pindkarastatav, mis on vajalik näiteks nukkvõllide ja hammasrataste valmistamiseks. Kuna antud juhul ei ole vajalik termotöötlus, vaid hea keevitatavus, sobib materjaliks pigem just antud materjal, seda enam, et tugevus on tagatud.

Valmistamise ja koostamise tehnoloogia

Korpuse detailid valmistatakse vastavalt mudelile, kuna korpuse kontuurjoon on suhteliselt keeruline, seda isegi lihtsustatud kujul, ning mõõtmete järgi valmistamine ja tööjooniste valmistamine sisuliselt võimatu.

Korpuse detailide kontuurjooned lõigatakse allhanke korras välja vesilõikusega. Poldiavad ja muud tehnoloogilist tähtsust omavad pinnad töödeldakse CNC-tehnoloogiat kasutades TTK mehaanikateaduskonnas.

Lisaks eespool tehtule tuleb ühest vesilõikuse ümarjäägist valmistada kaas retarderi korpuses olevale käigukasti väljundvõlli/kardaanivõlli avale. Korgi oma kohale fi kseerimiseks saab ära kasutada retarderi korpuse olemasolevaid kinnituspolte. Tihendamiseks saab kasutada soone sisse paigaldatud kummirõngast.

Samuti jääb antud ava kork avaks, mille kaudu saab karterit täita õliga ja visuaalselt kont-rollida õli taset. Selleks on otstarbekas märkida korpuse sisse maksimaalse ja minimaalse õli-taseme kontrollmärgid.

Korpuse viimane plaat, võll ja kardaani fl ants valmistatakse treides.Sisendvõll on dimensioneeritud vastavalt olemasolevale päikeserattale ja laagrile. Kar daani

ühendusfl ants on dimensioneeritud vastavalt olemasolevale kardaanile. Kardaani fl ants on

Sele 2. Korpuse koost

37

sisendvõlliga ühendatud liistliitega. Liistusoon kardaani fl antsi ja võllile tuleb lasta valmistada allhanke korras mõnes ettevõttes, kus on olemas võimalused selle töö teostamiseks, kuna TTKs sellise töötluse teostamiseks vajalikku seadmestikku pole.

Kardaani fl ants on võllile paigaldatud siirdeistuga ning otsast telgsuunaliselt poltliite ja seibiga fi kseeritud. Flantsi teine ots toetub vastu võlli vastavat astet.

Laager on võllile paigaldatud pinguga ja korpusesse siirdeistuga, et välisvõru saaks aeg-ajalt pöörduda, mis tagab selle, et laager töötab ja kulub ühtlaselt ning sellega pikeneb ka laagri tööiga. Laagri telgsuunalise liikumise korpuses takistab stopperr õngas. [2]

Sele 3. Seadme korpuse ja ülekande läbilõige (1 kuni 6 – korpuse plaadid, 7 – kroonratas,

8 – sattelliidikorpus, 9 – retarderi hammasratas, 10 – sisendvõll koos päikeserattaga,

11 – kardaani ühendusfl ants, 12 – liist, 13 – kuullaager, 14 – stopperrõngas, 15 – tihvt,

16 – mansett-tihend, 17 – retarderi võll, 18 – planetaarülekande kinnituspolt)

38

Kokkuvõte

Valminud projekt sisaldab nii kontseptsiooni ja lahenduste väljatöötamist, erinevate mater jalide ning nende töötluse valikut, töö organiseerimist ja asjaajamist, jooniste valmistamist kui ka detailide ja seadme valmistamist. Praeguseks on olemas seade ja kõik detailid, kinnitusvahendid ja muu raudvara. Kuna osad detailid on alles töötlemisel, ei ole seade veel täielikult koostatud.

Komponentide maksumusi liites ja omahinda arvutades selgus, et seadme omahinnaks kuju-neb orienteeruvalt 2500 eurot, kui kasutada kasutatud retarderit. Isegi kui kasutada uuena oste-tud retarderit, jääks seadme maksumus madalamaks olemasolevate seadmete maksumusest. Seega on seadme valmistamine ka majanduslikult igati õigustatud.

Uurimustöö teema valik on aktuaalne ja mootoristendi kui õppevahendi valmistamine aitab edendada autode diagnostika õpetamist praktiliste ülesannete kaudu. Stend aitab luua eeldusi kaasaegsete sisepõlemismootorite ja automaatkäigukastide toimimise õpetamiseks ning nende rikkeotsingu teostamiseks nii koormatud kui ka koormamata tingimustes.

Viidatud allikate loetelu

1. A. Laansoo, Keevitustehnoloogi a, Tallinn: TTÜ kirjastus, 2011.2. M. Tiidemann, Masinaelementide projekteerimise alused, Tallinn: Tallinna Tehnikakõrgkool, 2010.3. R. Soots, Hüdraulika ja hüdros eadmed, Tallinn: Tallinna Tehnikakõrgkool, 2009.4. Automotive Handbook 8th Editio n, Bosch, Massachusetts: Bentley Publishers, 2011.5. A. Martyr, M. Plint; Engine Te sting – Th eory and Practice, Fourth edition, Oxford: Elsevier, 2007.6. „Lexus GS300 190GRS Technical Manual”, 2014. [Võrgumaterjal]. [Kasutatud 14. jaanuar 2014].7. „ZF Intarder II Operation Manu al”, 2014. [Võrgumaterjal]. [Kasutatud 16. jaanuar 2014].

Summary

Selection and Construction of Breaks for the Lexus Engine Test Stand

The designing of an engine test stand included thinking of the conception and working out solutions, choosing different materials and the ways they are processed, planning of the organi-sation of work, preparing drawings and producing the device and the needed details.

While adding up the cost of different parts and calculating the cost of production, it turned out that the production cost of the device is about 2500 euros when a used retarder is used. Even in case of using a brand-new retarder, the cost of the device would be lower than the cost of the devices already available at the market. Therefore, the construction of an engine stand is economically reasoned.

The topic of the thesis is relevant because the construction of an engine test stand for edu-cational purposes helps to improve the teaching of automotive diagnostics through practical tasks. The test stand helps to create conditions for teaching the operation of modern internal combustion engines and automatic gearboxes and for fi nding faults in the condition of loaded and unloaded engine.

39

EESTI ÕHUVÄES KASUTATAVATE HELIKOPTERITE ROBINSON R44 KEREVÄLISE LISAVARUSTUSE MASSI OPTIMEERIMINE KASUTADES FEM-MEETODIT

Autor: Eero SädeJuhendaja: TTK mehaanikateaduskonna lektor Tavo Kangru

Sissejuhatus

Eesti õhuväes kasutatavate helikopterite tüübiks on Robinson R44 (edaspidi R44), mis on oma klassilt väikeklassi helikopter. Erinevate ülesannete täitmisel on R44 just varustuse tõttu väga piiratud võimalustega. Samas on suureks eeliseks keskklassi helikopterite ees lennutunni mini-maalne maksumus.

Praegusteks põhilisteks ülesanneteks on sellel helikopteril vaatlus-, otsingu-, patrull-, eskort-, aerofoto-, transport-, VIP-, luure- ja jälituslennud. Lisaks sellele koolitatakse sellel helikopteril välja õhuväe helikopteripiloote ja operaator-vaatlejaid. Koostöös teiste üksustega on vaja teostada vastavalt nende vajadustele eriülesandeid nagu relvastatud tuletoetus õhust. Põhilisteks miinusteks tuletoetuse teostamiseks õhust on eriüksuslase sundasend helikopteris, mis ei luba sobivat laskeasendit lennu ajal sisse võtta, samuti on ruumi helikopteris väga mini-maalselt, et teistsugune asend laskjale sobiv oleks. Teiseks oluliseks miinuseks on senini olnud laskuri piiratud vaate- ja tegutsemisväli.

Joonis 1. Kereväline lisavarustus paigaldatuna R44-le

40

Senimaani on ülesannete täitmine jäänud raskendatuks eespool nimetatud põhjuste tõttu. Arendustööd antud vallas ei ole tehtud, kuna oli teada, et sõjalise riigikaitse arengukava aasta-teks 2009–2018 näeb ette, et õhuvägi saab multifunktsionaalsete helikopterite näol taktikalise transpordivõime, mis aga ei realiseerunud. Tekkinud olukorra lahenduseks on kaitsevägi välja pakkunud lahenduse, kus laskur istub spetsiaalsel platvormil turvarihmade kinnitatud heli-kopteri kü lge (vt joonist 1). Platvormi kandekonstruktsioon on toruraam, mis on omavahel ühendatud erinevate põlvede ja klambritega.

Kuna lennunduses on ülioluline vähendada õhusõiduki täismassi, siis on meie eesmärk saavutada võimalikult kergekaaluline ja nõuetele vastava tugevusega konstruktsioon. Teine eesmärk on toote omahind, mille saavutamiseks peame kasutama üldlevinumaid ja kergesti töödeldavaid materjale.

Massi- ja tasakaaluarvutused

Enne R44-le eriüksuse- ja kanderaamiplatvormi projekteerimist tuleb teostada esialgsed massi- ja tasakaaluarvutused veendumaks, et platvormi saab kasutada ohutult konkreetsel kopteri-mudelil. Selleks tuleb arvestada eelnevalt kirjeldatud massi ja tasakaalu mõjutavaid tegureid ning vältida massipiirangu ületamist ja tasakaalupunkti väljumist lubatud piiridest. Massi- ja tasakaaluarvutuste tulemus on kujutatud joonisel 2. Pideva paksu joonega kujutatud ala on R44 lubatud tsentreeringu piirtingimused. Massiarvutuse tulemused on kujutatud joonisel punase ristina.

Joonis 2. R44 tsentreeringu diagramm [1]

41

Toruraami tugevusarvutused kasutades FEM-meetodit

Toruraami tugevusarvutused tuleb teostada kõikidele torudele arvestades materjali voolavus-piiri ja massi. Arvestusel tuleb lisaks arvesse võtta materjali töödeldavust ja geomeetrilisi mõõte, et toru läbimõõdud oleks üldiselt samade mõõtudega või lähedased külgnevatele torudele, seda vahelülide koostamist silmas pidades.

Konstruktsioonile avalduvaks maksimaalseks koormuseks on 110 kg, mille korrutame koormus teguriga 4,4 (vastavalt [1 : 13]). Koormustegur on valitud lähtuvalt R44 lennul lubatud maksimaalne ülekoormus.

110 x 4,4 = 484 kg ehk 484 x 9,80665002864 = 47 443,2 N ≈ 5000 N

Toruraami arvutused sooritame FEM-analüüsi kasutades ja vastavalt tulemustele optimeerime toruprofi ili läbimõõdu ja seinapaksuse.

Kinnitusraam on kinnitatud sümmeetriliselt punktidest A, mis asuvad torude mõlemais otstes märgitud kohtades (vt joonist 3) ja raam on jäigalt kinnitatud. Mõjujõud, mis mõjuvad kinnitusraamile, on suunatud vektoritega B – I allapoole jõuga, igale punktile 1250 N. Seega ühele küljele kokku olev jõud tuleb:

1250 N x 4 = 5000 N.

Kogu raamile mõjuvate jõudude summa on seega:

5000 N x 2 = 10 000 N.

Joonis 3. Kinnitusraami kinnituspunktid ja mõjujõud

42

Kinnitusraami torude arvutused teostatakse neljale torule (vt joonist 4).1. RT1 – risttoru 1.2. RT2 – risttoru 2.3. RT3 – risttoru 3.4. HT – horisontaaltoru.

Joonis 4. Kinnitusraami torud

Torude valikul võtame materjaliks alumiiniumsulamist EN AW-6082 T6 profi iltorud.Mehaaniliste omaduste poolest [2: 191]:

tõmbetugevus – Rm = 310 N/mm2;voolepiir – Rp0,2 = 255 N/mm2.

Materjali olek – T6 (karastatud, kunstlikult vanandatud).

Järgnevalt leiame iga ümartoru profi ili läbimõõdu ja seinapaksuse, mis oleks võimalikult väikese massiga, kuid ei ületaks etteantud voolepiiri.

Järgnevatel ümartorude analüüsidiagrammidel on kujutatud toruprofi ili mõõdud diameeter/seinapaksus (mm), normaalpinged antud torule (MPa) ja kogu toruraami arvestuslik mass (kg).

Joonis 5. Risttorude RT1-analüüs

43

Esimeste risttorude RT1-analüüsi tulemustest saab järeldada (vt joonist 5), et parimaks massi ja sisepinge tulemuseks on ümartoru mõõtmetega 60 × 6.

Joonis 6. Risttorude RT2-analüüs

Teiste risttorude RT2-analüüsi tulemuste põhjal (vt joonist 6) osutub parimaks ümartoru mõõt-meks 50 × 4.

Joonis 7. Risttorude RT3-analüüs

Risttorude RT3-analüüsist (vt joonist 7) on parim valik kaalu ja sisepinget arvestades torud mõõduga 50 × 2.

44

Joonis 8. Horisontaaltorude HT-analüüs

Horisontaaltorude analüüsis (vt joonist 8) on toru optimaalseks mõõduks 50 × 4.

Lõplikuks kandekonstruktsiooni ümartorude massiks tuleks 16,6 kg maksimum sisepingega 251,48 MPa (vt joonist 9). Maksimaalne sisepinge mõjub risttoru RT2 alumisse serva, joonisel märgitud sildiga Max.

Joonis 9. Toruraamile mõjuvad normaalpinged

Kokkuvõte

Kasutades tänapäevaseid arvutiprogramme, suudame teostada nii lihtsamate kui ka keeru-kamate konstruktsioonidega detailide ja koostude tugevusarvutusi. Antud juhul teostasime toruraami tugevusarvutuse, kus oli vaja optimeerida konstruktsiooni, et vähendada selle lõpp-massi selliselt, et oleks tagatud konstruktsiooni tugevus ja säiliks raami koostamine vahelüli-dega. Tulemuseks saime nii kõige optimaalsema toruprofi ili läbimõõdu kui ka seinapaksuse.

45

Teostatud analüüsist lähtuvalt saadakse ka sõlmpunktidele mõjuvate jõudude ja momentide summad, mida saab kasutada järgnevate ühenduspõlvede ja kinnitusklambrite tugevusarvu-tustel. Ühendussõlmede konstruktsiooni arvutusel kasutame samuti FEM-meetodit, mis on kasutusel paljudes tänapäevastes CAD-programmides.

Viidatud allikad

1. Aircraft Weight and Balance Handbook, U.S. Department of transportation Federal Aviation Administration Flight Standards Service, 97 lk, 2007.

2. Mehaanikainseneri Käsiraamat, TTÜ kirjastus, Tln. 492 lk, 2012.

Summary

Optimising the Weight of the External Equipment of Robinson R-44 Helicopters of the Estonian Air Forces by Using FEM Method

Estonian Air Forces use three diff erent versions of helicopter Robinson R-44 and they are used in defence force training as well as for police special force air support. However, this helicop-ter R-44 model does not have the necessary accessories for eff ective use e.g. limited space in the helicopter, special force operator cannot take the necessary position for shooting, limited visual and operating fi eld, etc. As the need for fl ight operations is growing, there is a need for an external helicopter platform for R-44 which could be quickly attached to or removed from the helicopter when necessary. Currently, there are no external helicopter platforms available for the helicopter R-44. Th e aim of the current project was to design a suitable external platform applicable to helicopter Robinson R-44 all three diff erent types used in the Estonian Air Forces. Th e platform has a tube frame.

By using modern computer programmes it is possible to conduct strength calculations of easier as well as more complicated details and assemblies. It was necessary to optimise the construction of the frame tubes in order to limit their total weight so that the strength of the construction would be assured and it would still be possible to assemble the details of the tube frame by using clamps and knees. Th erefore, strength calculations of the frame tubes were conducted. Th e most optimal outside diameter of the tube profi le as well as its wall thickness was found.

Th e conducted analysis results in the sums of forces and moments that have an eff ect on the clamps and knees. Th ese sums can be used in the subsequent strength calculations.

In the calculations of the clamps and knee constructions it is possible to use FEM method, which is nowadays also used in many CAD programmes.

46

TORUDE EELKOOSTAMISE SEADME KORPUSE TÖÖTLEMISE TEHNOLOOGIA

Autor: Andero VäljaotsJuhendaja: TTK mehaanikateaduskonna lektor Tavo Kangru

Mehaaniline töötlemine on tänapäeva masinaehituses igapäevane. Tehnoloogia areng võimal-dab mehaanilise töötluse abil valmistada üha täpsemaid masina elemente ja konstruktsioone üha kiiremini. Töö eesmärk oli torude eelkoostamisseadme korpuse mehaanilise töötlemise tehnoloogia väljatöötamine. Baasettevõtteks oli AS Bestra Engineering, mis alustas tegevust 2006. aastal AS Nodcester Engineering nime all ning alates 2010. aastast AS Bestra Engi neering nime all. Ettevõte omab ISO9001 kvaliteedijuhtimise sertifi kaati. AS Bestra Engineering põhi-neb Eesti ja Norra ühiskapitalil. Ettevõte tegeleb peamiselt naft a puurtornidele seadmete ja masinate tootmisega. Ettevõtte toodang eksporditakse sajaprotsendiliselt. Seade tervikuna on kujutatud fotol 1.

Tehnoloogia valik

Tehnoloogia määramisel lähtutakse töödeldava detaili iseloomust, geomeetriast, materjalist ning ettevõttes olemasolevatest seadmetest ja instrumentidest. Tehnoloogia rakendamisel oli põhiküsimuseks optimaalse masinaaja saavutamine, kuna eemaldatava materjali kogus oli suur. Kasumliku masinaaja saavutamine on võimalik ainult suure lõikeefektiivsusega lõikeinstru-mentide kasutuselevõtuga ja tööradade optimeerimisega.

Valmistatava korpuse ekspluatatsioon

Artiklis käsitletavat korpust rakendatakse naft a puurtornidel kasutatavate torude eelkoostamise seadmes. Seade jaguneb kaheks peamiseks osaks, millest üks on siirdemehhanism ja teine töö-mehhanism. Seade tervikuna on kujutatud fotol 1.

47

2

1

3

4

Foto 1. Torude eelkoostamise seade [1]:

1) puurtorud, 2) töömehhanism, 3) hüdrosilindrid, 4) paigaldusmehhanism

Torude eelkoostamisseadme töömehhanism on mõeldud torude omavaheliseks ühenda miseks. Rakendatav moment torude kinnikeeramisel on 70 kNm. Väändemoment antakse kahe hüdro-silindri abil. Valmistatava korpuse sees asetsevaid hüdrosilindreid kasutatakse torude haara-miseks.

Valmistatava korpuse kirjeldus

Korpuse pealmine ja alumine pind peavad olema paralleelsed, lubatud piirhälbega +/– 0,25 mm. Korpuse alumise ja pealmise poole pinnakvaliteet on Ra 12,5 μm.

Korpuse sisemus jaguneb peamiselt kaheks osaks: hüdrosilindrite pesad, toruhaaratsite liuge- ja tugipinnad.

Hüdrosilindrite pesad on silindrilised, läbimõõduga Ø 176 mm ja lubatud piirhälbega H7, mis antud läbimõõdu korral on 0...46 μm [2]. Silindrilise pinna kvaliteet on Ra 1,6 μm. Kolm silindripesa paiknevad üksteise suhtes võrdselt 120° nurga all.

Liuge- ja tugipinnad peavad olema paralleelsed silindripesade telgedega ehk sõltuvalt sellest, millise silindripesa juurde liuge- ja tugipind kuulub, peab see olema paralleelne nimetatud silindri teljega.

Korpuse pool valmistatakse kolmel paigaldusel.

48

1 2

3

4

Sele 1. Korpuse pool (autori loodud):

1) korpus, 2) üks silindripesadest, 3) kinnituselemendid, 4) tooriku kinnituspoldid

Lõpptöötlused tehakse koostatud korpusele. Korpuse pooled ühendatakse omavahel polti-dega DIN912 M20 x 140 10.9. Poltidele kinnitamiseks rakendatakse momenti 550 Nm. Poltide lukusta miseks kasutatakse tugevat poldiliimi LOCTITE 2701.

1

2

3

4

Sele 2. Koostatud korpus (autori loodud):

1) korpuse ülemine pool, 2) korpuse alumine pool, 3) freesimiskeskuse töölaud, 4) kinnitusrakis

Masina korpus valmistatakse lehtterasest S355J2 + N, nimipaksusega t = 120 mm. Materjali hankimisel pööratakse tähelepanu materjali kvaliteedile, tarnekindlusele ja sertifi kaatide olemasolule. Tellija nõuetest lähtuvalt peavad materjalid omama sertifikaati vastavalt EN10204 3.1. Sertifi kaat on tõendusmaterjaliks sellele, et on kasutatud piisava kvaliteediga materjali.

49

Freesimiskeskus

Detaili töötlemiseks kasutatakse CNC-freespinki Kiheung KNC-U1000 (vt selet 3). Tööpingi spindel on varustatud servomootoriga võimsusega 22/30 kW. Maksimaalne spindli poolt raken-datav väändemoment on 1 kNm. Maksimaalne ettenihe tööettenihkel on 5000 mm/min ning kiirpaigaldusel 10 000 mm/min. Emulsiooni rõhk 24 bar.  [3]

S ele 3. Kiheung KNC-U1000 CNC [9]

Lisavõimalusena kasutatakse pöördlauda, mis on pingi töölauale lihtsasti monteeritav ja seadis-tatav. Pöördlaud annab pingile mitmeid lisavõimalusi ning seeläbi aitab vähendada paigalduste arvu ja võimaldab positsioneerimist +/– 0,01° täpsusega.

Kokkuvõte

Projekti käigus töötati välja korpuse töötlemise tehnoloogia ja projekteeriti vajalikud rakised. Arvutuste tulem näitab, et investeeringu väärtus instrumentidesse on 30 000 eurot. Tootmise efektiivsus on 30% ja tasuvusaeg 1,6 aastat.

Hoolimata suhteliselt madalast tootmisefektiivsusest võib projekteerimistulemustega üld-joontes rahule jääda, sest lihttasuvusaeg on alla kahe aasta.

Viidatud allikate loetelu

1. Bestra Engineering AS arhiiv, [Kasutatud 15. aprill, 2014].2. R. Soots, Metallide lõiketöötlemine, Tallinn: Tallinna Tehnikakõrgkool, 2006.3. „www.kiheung.com”, Kiheung, [Võrgumaterjal].

Available: http://www.kiheung.com/KNC-U1000_14p.pdf [Kasutatud 28. aprill, 2014].

50

Summary

Th e Technology for Processing the Machine Body of a Pipe Preassembling Device

Th e topic of the current project is designing a machining technology for processing the machine body of a pipe preassembling device. Th e pipe assembling device consists of two main parts – a transfer unit and a tool unit. Th e equipment is used on oil rigs for preassembling of drilling pipes before drilling process. Pipes are to be torqued with 70 kNm.

Machine body consist of two parts, upper and lower part which have been assembled and fastened with DIN912 M20x140 10.9 bolts. In that project the machining technology for upper part of machine body in fi rst three steps and fi nal machining of already assembled machine body has been established. Each step describes the clamping methods of work blank and are used tooling with calculated modes.

Economic considerations shows that, the investment for tooling is 30 000 €. Production effi ciency is 30% with such design. Payback period is 1.6 years based on production programs.

51

TÖÖSTUSROBOTI JUURUTAMINE SUUREGABARIIDILISTE METALLKONSTRUKTSIOONIDE KEEVITAMISEL

Autorid: Margus Liik ja Priit PihlakasKoolipoolne juhendaja: TTK mehaanikateaduskonna lektor Marek PakkinEttevõttepoolsed juhendajad: Rein Adelbert ja Nikolai Voltsihhin

Sissejuhatus

Lõputöö valmis kahe masinaehituse eriala kaugõppe üliõpilase grupitööna.Margus Liik on otseselt või kaudselt keevituskvaliteedi spetsialistina ASi E-Profi il tootmisega

seotud olnud viis aastat. Töötab ja puutub igapäevaselt kokku keevituskvaliteedi küsimustega ning valdab sertifi tseeritud spetsialisti tasemel mittepurustava kontrolli (NDT) meetodeid.

Priit Pihlakas on õppinud täiendavalt õppeaastal 2011/12 stipendiaadina Saksamaal Augs-burg UASis, kus läbis teiste hulgas tööstusrobotite ja tootmise automatiseerimistehnika kur-sused. Saanud ka praktilise töökogemuse tööstusrobotitega, töötades Daimleri Sindelfi ngeni tootmislinnakus tehnilise toena uute robotisõlmede juurutamisel kvaliteedi kontrollimiseks sõidukikerede värvimisliinil. Lõputöö kirjutamisel ASis E-Profi il konstruktori ametikohal.

Töö kuulub TTK lõputööde juhendijärgse jaotuse alusel järgmisse valdkonda: olemasoleva tehnoloogia arendamine ja rakendamine praktikas. Kuna töös on käsitletud nii klientide ja tarnijate esitatud kui ka ASi E-Profi il strateegiliselt tundlikku infot, on lõputöö avalik esitamine konfi dentsiaalsuslepinguga keelatud.

Ettevõte AS E-Profi il, mille baasil lõputöö kirjutati, on valdkonna kiiremini arenev ette-võte ja hinnatud tööandja Eestis. Tootmismahu kiire kasv on kaasa toonud vajaduse tootmise efektiivsuse tõstmiseks. Praegu on juba kasutusel mõningad poolautomatiseeritud keevitus-lahendused, kuid nende kasutamine on vähese paindlikkuse tõttu piiratud vaid väga töömahu-kate ja ühesarnaste keevisõmbluste keevitamiseks. Planeeritud täisautomaatne robotilahendus võimaldab automatiseeritult keevitada mitmeid tooteid, mille keevitamine praegu on võimalik vaid manuaalselt. Et üha süvenevaks probleemiks on kvalifi tseeritud tööjõu, siinkohal kõrge oskusteabega keevitajate leidmine, leevendab keevitusprotsessi automatiseerimine osaliselt seda probleemi, vabastades väärtuslikku inimressurssi teiste toodete keevitamiseks. Keevitus-protsessi automatiseerimise eesmärk ei ole tööjõult kokkuhoidmine ja töötajate arvu vähen-damine, vaid täiendav tööviljakuse kasv.

Lõputöö ülesanded on osa ettevõtte suurest tehnoloogiaarendusprojektist ja on seatud nii, et töö käsitleks investeeringut terviklikult. Ülesannete ulatuse piiritles ja määras ettevõtte juht-kond ning hõlmab järgnevaid keevitusroboti kasutuselevõtmisega seotud punkte:1) valida parim saadaolev lahendus robotkeevituse kasutuselevõtmiseks;2) leida robotiraku optimaalseim paigutus tehases;

52

3) töötada välja rakis täiendavate toodete robotiga keevitamiseks;4) veenduda investeeringu majanduslikus tasuvuses.

Seejuures olid esimene ja neljas punkt Margus Liigile ning teine ja kolmas Priit Pihlakale määratud ülesanded.

Robotilahenduse valikul tuleb arvestada ettevõtte toodangu iseloomuga ja tootmismahtu-dega. Roboti tarnijatele on seatud ülesandeks pakkuda välja n-ö võtmed-kätte-lahendus. See tähendab, et pakkuja valmistab robotisõlme etteantud põhitoodete valmistamiseks täielikult ette ning annab ASile E-Profi il üle toimiva tootmismooduli.

ASile E-Profi il parima lahenduse leidmiseks tuleb süvitsi analüüsida konkreetseid pakkumisi ja nii pakutavate lahenduste kui ka laiemalt keevitusroboti kasutamise võimalusi ja puudusi ning seda, millistel tingimustel on keevitusprotsessi täisautomatiseerimine üleüldse mõistlik.

Planeeritav robotirakk hakkab paiknema ASi E-Profi il olemasoleval tootmispinnal. Et see on juba praegu tugevasti koormatud, siis on optimaalseima paigutuse leidmine ja asendiplaani väljatöötamine koos materjalivoogude planeerimisega esitatud eraldi olulise lähteülesande punktina.

Kuna planeeritavad põhitooted ei taga roboti piisavat koormatust, tuleb robotiga keevi-tamiseks suunata täiendavaid tooteid. Et robotisõlme rakendamisel saaks sellele võimalikult ladusalt suunata täiendavaid tooteid teistest projektidest, on lõputöö kolmandaks osaks rakise konstrueerimine täiendavale tootegrupile.

Neljanda ülesandena on investeeringu tasuvuse tagamiseks valitud roboti kasutuselevõtmise majanduslik analüüs.

Ülevaade uuenduslikest tunnustest

Lõputöö kirjutamise ajal on Eestis tööstusrobotite kasutuselevõtmine väga aktuaalne, kuid selle uudsuse tõttu sellealaseid teadmisi küllaltki vähe ja valdkond riigis sisseelamisfaasis. Nagu ees-pool juba mainitud, on ASis E-Profi il kasutusel erinevaid mehhaniseeritud keevitussõlmi, kuid täisautomatiseeritud vabalt programmeeritava kuue pöördteljega roboti kasutusele võtmisega varasemat kogemust pole. Teadmised-oskused-kogemused on napid või defi tsiitsed nii ette-võtte juhtkonna ja insenertehnilise kollektiivi kui ka Eesti teadus- ja arendusasutuste tasandil tervikuna.

Teema uudsuse tõttu on ka eestikeelne oskussõnavara veel välja kujunemata. Töös kasu-tatud vähelevinud väljendid, nagu robotirakk, roboti käsi, roboti randmetelg jt on kõik varem ilmunud eestikeelsest erialakirjandusest võetud. Esialgu harjumatutena tundunud väljendeid ei ole töö autorid tõlkelaenudena esmakordselt kasutusele võtnud.

Tööks vajaliku analüüsi teostamiseks töötati läbi suur hulk nii eesti- kui ka inglis- ja saksa-keelset kirjandust. Paraku ei olnud töö esitlemise ja kaitsmise ajaks veel robotit ettevõttele tarnitud ning ka ligipääs analoogsetele piiratud. Seetõttu jäi töö suures osas teoreetiliseks.

Ühe aspektina tuli arvesse võtta ka praegune rakendatava tööjõu robotialane intellektuaalse ressursi vähesus. Nõuded rakistele, tootmise planeerimise tegelik paindlikkus, keevitus-kvaliteedi tagamine jpm sõltub otseselt roboti teenindamise oskuslikkusest. Võimalike reaalsete tagasilöökidega püüti ka iga etapi käsitlemisel arvestada.

53

Kuna töö lähteülesande määratlemisel oli veel nii mõnegi projekti aspekti ja sõlme para-meetri kujunemine teadmata, ning ka seadme uut laadi võimaluste tõttu tuli masinaehituse klassikalises osas – rakise projekteerimisel – arvestada tavapärasest suurema paindlikkusega. Tuli tagada keevituspõleti ligipääsetavus keevitatava koostu silindrilistele osadele ühe paigal-dusega kahelt poolt perimeetri ulatuses. Võimaldades samal ajal kuni kolmetonnise massiga koostu keevitada nii all- kui ka rõht- alumises nurkasendis.

Sele 1. Näitena KUKA tööstusroboti KR240 L210-2 tööruumi ristlõige ja pealtvaade

Klassikalisest automatiseerimisülesandest erines lõputöö ka selle poolest, et tegemist ei ole seeriatootmisega. ASi E-Profi il tooteportfellis on pigem väikeseeriad, kuid tegemist on suure-gabariidiliste toodetega ja osal toodetest esineb geomeetrilisi kordusi, mis on heaks eelduseks roboti kasutuselevõtmisel. Samuti on selle pooltargumendiks mahukad keevisõmblused ena-mikul toodetest.

Sele 2. Üks töös käsitletavatest toodetest ja selle keevisõmbluse ristlõige iseloomustamaks

keevituse mahtusid

54

Kokkuvõte

Autorite kaitstud lõputööga on jõutud tõdemuseni, et juhul, kui keevitusroboti juurutamine on tehtud läbimõeldult, siis on selline investeering ASile E-Profi il põhjendatud nii majandus-likult kui ka tehnoloogiliselt. Ehkki töö käigus on käsitletud vaid viit toodet, siis ASi E-Profi il valmistatavate toodete hulgas on neile lisaks mitmeid tooteid või suuremate toodete alam-kooste, mille keevitamine täisautomatiseeritult on võimalik ja mõistlik. Keevitusprotsesside automatiseerimise võimaluste uurimise ja robotisüsteemide pakkumiste võrdlusel on valitud välja sobivaim lahendus. Tugevasti koormatud tootmispindade parimaks ärakasutamiseks on lõputöö käigus leitud lahendus robotiraku paigutamiseks. Projekteeritud rakis võimaldab sarnaste keevis õmblustega, kuid muutuvate gabariitidega tootegrupi „Flants” keevitamist.

Suuregabariidiliste metallkonstruktsioonide keevitamisel ASis E-Profi il jääb kõige laial-dasemalt kasutusele käsikeevitus ja kõige olulisemateks töötajateks lisaks insenertehnilisele personalile kõrge kvalifi katsiooniga keevitajad. Üks keevitusrobot teeb ära mitme keevitaja töö ja kokkuvõttes väiksemate kuludega ettevõttele, kuid ei asenda keevitajaid, vaid annab võima-luse neid rakendada paremini selliste konstruktsioonide keevitamisel, mille automatiseerimine veel võimalik ei ole.

Viidatud allikad

1. J. M. Berge, Automating the Welding Process, USA: Industrial Press Inc, 1994.2. J. R. Barkhoff , K. M. Kerluke, D. L. Lynn; Certifi ed Welding Supervisor Manual for Quality and

Productivity Improvement, USA: American Welding Society, 2005.3. H. R. Castner, Welding Science and Technology, USA: American Welding Society, 2001.4. „Diff erence Between SCARA, Six-Axis and Cartesian Robots”, [Võrgumaterjal].

Available: http://www.westfl oridacomponents.com/blog/diff erence-scara-six-axis-cartesian-robots/ [Kasutatud 28. märts, 2014].

5. C. F. W. M. Consonni, „Th e Welding Institute”, 2012. [Võrgumaterjal]. Available: http://www.twi-global.com/news-events/case-studies/repair-statistics-of-manufacturing-and-fabrication-welding-503/ [Kasutatud 19. aprill, 2014].

6. H. Buschmann, Rakiste projekteerimine, Tallinn: Tallinna Tehnikakõrgkool, 2008.7. B. Perovic, Werkzeugmaschinen und Vorrichtungen, Nördlingen: Druckerei Wagner GmbH, 1999.8. A. Laansoo, Keevitustehnoloogia, Tallinn: TTÜ Kirjastus, 2011.9. E. Kalle, Tootlikkuse kasvu juhtimine ettevõttes, Tallinn: Külim, 2007.10. E. Pettai, Tootmise automatiseerimine, Tallinn: Tallinna Tehnikaülikool, 2005.11. J. Kukkonen, Tootmise juhtimise käsiraamat, Tallinna: Äripäeva käsiraamat, 2013.12. K. R. GmbH, Roboterauswahl und -integration, Augsburg: KUKA College GmbH, 2011.

55

Summary

Implementing an Industrial Robotic System for Welding Large Metal Structures

A major increase in turnover and production output that has been planned for the coming years have brought up a serious question of how to maximise the effi ciency of already available resources. Amongst other methods based on lean manufacturing ideology and automation, automation of welding process in the industry of large welded structures is a subject that can-not be overestimated. However, as large structures usually mean lower part volumes per year, the analysis of the feasibility of implementing a robot welding system is rather diffi cult.

The fi rst of the scopes of this thesis is to pick the best robotic welding system for the unique requirements of E-Profi il. This is done mainly by research about the possibilities and fl exibility of automated welding system and secondly by analysing the offers from the vendors and comparing them to the needs of E-Profi il.

As arc-on times decrease with the increase of deposit rate, non-arc times procentually play an increasingly larger role in getting the most out of the automation investment. This means that fi xtures play a large roll in maximising the effi ciency and reducing time of return of invest-ment. In this thesis, a fi xture is designed for a product group with similar welds but changing dimensions to increase the fl exibility of the robot welding system.

One of the limits of increasing production output in E-Profi il is the already high load of the production facilities. This issue is also addressed in this thesis by fi nding the best location for the robot cell to free the most resources possible in facilities available for increasing output.

Lastly cycle times have been calculated and an economical feasibility analysis carried out to fi nd the return on investment.

It can be concluded that automating the welding process is feasible in AS E-Profi il, however every automation project needs to be analysed separately. Products and production rates have to be addressed as well as all new labour needs and a new way of thinking amongst welding engineers.

56

MEESTE TALVEJOPI TOOTEARENDUSE PROJEKT

Autor: Paula VeskeJuhendaja: TTK rõiva- ja tekstiiliteaduskonna dekaan Mare-Ann Perkmann

Sissejuhatus

Vahelduva ilmastiku tõttu on funktsionaalsete ülerõivaste vajadus Eestis suur. Muutuvatest ilmaoludest tingituna vajab keha kaitset nii päikese, vihma, tuule kui ka lume eest. Seetõttu on tänapäeva kiires ja muutuvas maailmas funktsionaalse rõivastuse tähtsus kasvuteel. Käes-oleva artikli eesmärk on arendada kliendikeskse tootearenduse meetodi alusel meeste talvejopp, mis täidaks kõiki eespool mainitud tingimusi, kuid oleks samaaegselt ka turul konkurentsi-võimeline. Selleks projekteeritakse algtoode ning pärast põhjalikku tarbijaküsitlust ja konku-reerivate toodete analüüsi ka lõpptoode.

Arendatavaks tooteks on meeste talvejopp (joonis 1), millel on kaks kihti. Alumist kihti, mida võib käsitelda ka kui toote voodrit, saab pealmise kihi küljest eemaldada. Seega koosneb toode sisuliselt kahest osast. Projekti lõplik toode vastab tarbija soovidele, tulenevalt eelnevalt koostatud ja läbiviidud küsitlusest. Tarbijauuringute ankeedis on palutud vastajatel välja tuua nende olemasoleva toote positiivsed ja negatiivsed küljed: millise fi rma toodet kasutavad, mis materjalist see tehtud on ning milleks nad seda enim kasutavad.

Artiklis on esitatud esialgse toote kirjeldus ja tarbijaküsitluse analüüs, kus on sõnastatud vastajate soovid tehnilises keeles, mis on omakorda vormistatud tooteparameetriteks. Samuti on esitatud konkureerivate toodete analüüs ja nende vastavus eelnevalt mainitud parameetri-tele. Lõpetuseks on välja toodud ka uus projekteeritud ja parandatud toode, selle konkurentsi-võime hinnang ning parameetrite lõplik spetsifi katsioon.

Tootearenduse protsess ja kujundatav toode

Tootearendus on tegevuste kogum, mis algab toote turuvõimaluste selgumisest, jätkub toote kavanda mise ja loomisega ning lõpeb selle tootmise, müügi ja teenindamisega. Antud juhul on toode juba projekteeritud ning tootearenduse protsessiga püütakse seda paremaks ja tarbijale atrak-tiivsemaks teha. 1992. aastal võeti Eestis kasutusele mõiste „integreeritud toote arendus”, mis hõlmab endas ka veel näiteks turundust ja fi nantseerimist, kuid seda siin projektis ei käsitleta. [1:107]

Antud juhul kasutataksegi kliendikeskset tootekavandamist ehk Quality Functional Deploymenti. Sellise meetodi puhul määratakse kindlaks tarbijate põhivajadused ja ana-lüüsitakse ka konkurente. Seejärel koostatakse vastavalt tarbija vajadustele ja konkurentide analüüsile toote lõplik spetsifi katsioon. Selles tootearenduse projektis käsitletakse tootearendust enne tootmisse jõudmist.

57

Poolliibuv meeste kaks ühes reguleeritava ja eemaldatava kapuutsiga jopp. Pealmise jopi hõlmad ja seljaosa on vertikaalsete läbilõigetega. Esikinnis on esikeskjoonel veekindla lukuga. Pealmisel osal on kaks veekindla lukuga hõlmataskut, mis on töödeldud esiosa vertikaalsetesse läbi-lõigetesse. Pealmisel jopil on üheosalised varrukad. Pealmise jopi alläär on reguleeritav kummi-nööri ja stopperitega. Sisemine jopp on fl iisist. Sisemine osa on eemaldatav peal misest jopist esikeskjoonel asuva luku abil, mida võib kasutada ka esikinnisena. Toote hõlmad ja seljaosa on vertikaalse läbilõikega. Varrukad on üheosalised ning alläär on kumminööriga töödeldud. Sisemise osa alläär on reguleeritav kumminööri ja stopperitega.

Tarbijate küsitlus ja sihtspetsifi katsioon

Projektis on küsitletud kaheksat tarbijat. Neist neli olid tavatarbijad, üks arendaja, üks tootja ja kaks jaemüüjat. Viimased vaatasid toodet teise pilguga ja oskasid vastamise käigus välja tuua rohkem probleeme ja ka positiivseid külgi. Neli vastajat olid sportlikumad ja aktiivsema elu viisiga, sest nendel on igapäevane vajadus funktsionaalse jopi järele. Tarbijauuringute ankeedis on palutud vastajatel välja tuua nende olemasoleva toote positiivsed ja negatiivsed küljed: millise fi rma toodet kasutavad, mis materjalist see tehtud on ning milleks nad seda enim kasutavad.

Joonis 1. Algne toode

58

Pärast küsitluse läbiviimist ja vajaduste tõlgendamist koondati tulemused kokku ühte tabelisse (tabel 1). Vajadusi on hinnatud 5-pallisel skaalal. Tähtsusaste kujuneb selle järgi, mitu korda on mingit vajadust välja toodud. Tabelis on näha, et kõige tähtsam on tarbijate arvates jopi universaalne ja mitmekülgne tegumood. Tähtis on ka see, et toodet saaks kanda kaua ja mitmel pool, et see oma hinda õigustaks. Väga tähtsad on ka toote füüsilised ja hügieenilised omadused, nagu näiteks soojapidavus ning vihma-, tuule- ja lumekaitse efektiivsus.

Tabel 1

Vajadused

Nr Toode Vajadus Olulisus

1 Meeste talvejopp Universaalne tegumood 5

2 Meeste talvejopp Sportlikeks teguviisideks tehtud tegumood 5

3 Meeste talvejopp Välitegevusteks mõeldud tegumood 5

4 Meeste talvejopp Multifunktsionaalsus 5

5 Meeste talvejopp Tuulekaitse 5

6 Meeste talvejopp Vihmakaitse 5

7 Meeste talvejopp Lumekaitse 5

8 Meeste talvejopp Soojapidav 5

9 Meeste talvejopp Lihtne ja kiire selga panna 4

10 Meeste talvejopp Lihtne ja kiire seljast võtta 4

11 Meeste talvejopp Liikumisvabadus 4

12 Meeste talvejopp Õhku läbilaskev 4

13 Meeste talvejopp Hõõrdetugev 4

14 Meeste talvejopp Kulumiskindel 4

15 Meeste talvejopp Pillingukindel 4

16 Meeste talvejopp Kerge hooldada 4

17 Meeste talvejopp Tuulutusavade olemasolu 4

18 Meeste talvejopp Hinna ja kvaliteedi suhe 4

19 Meeste talvejopp Toote üldpikkus üle puusajoone 4

20 Meeste talvejopp Pikk eluiga 4

21 Meeste talvejopp Esinduslik tegumood 3

22 Meeste talvejopp Hingavast materjalist vooder 3

23 Meeste talvejopp Kõrge kaelus 3

24 Meeste talvejopp Pikemad varrukad 3

25 Meeste talvejopp Allääre reguleerimisvõimalus 3

26 Meeste talvejopp Värvide kokkusobivus 3

27 Meeste talvejopp Varrukatasku 3

28 Meeste talvejopp Välispõuetasku 3

29 Meeste talvejopp Eemaldatav sisevooder 3

30 Meeste talvejopp Mustust hülgav 2

31 Meeste talvejopp Kitsam siluett 2

32 Meeste talvejopp Kapuutsi noka olemasolu 2

33 Meeste talvejopp Reguleeritav kapuutsi nokk (traadiga) 2

34 Meeste talvejopp Tuhmimate värvide kasutus 2

59

Nr Toode Vajadus Olulisus

35 Meeste talvejopp Käepärased lukutõmmikud 2

36 Meeste talvejopp Nutitelefoni tasku 2

37 Meeste talvejopp Kergesti ligipääsetav põuetasku 2

38 Meeste talvejopp Kitsas esikinnise liist 2

39 Meeste talvejopp Kergesti suletav esikinnise liist 2

Loetletud tarbija vajadused/nõuded jätavad liialt ruumi subjektiivsetele tõlgendustele. Järe-likult on vaja leida võimalus neid erinevate mõõdetavate parameetrite kaudu väljendada. Seega tuleb koostada toote kokkulepitud parameetrite kogu ehk toote sihtspetsifi katsioon (tabel 2). Vajadusi, mida mainiti vaid kord või kaks, ei võetud arvesse.

Tabel 2

Sihtspetsifi katsioon

Parnr Vajaduse nr Parameeter Olulisus Ühik

1 1, 2, 3, 4, 21 Toote otstarve 5 Määrang

2 13, 14, 15, 20 Pealiskanga vastupidavus 5 Kanga kiuline koostis %

3 5 Pealiskanga tuulekindlus 5 Kanga kiuline koostis %

4 6, 7 Pealiskanga veekindlus 5 Kanga kiuline koostis %

5 8 Soojapidavus 5 Kanga kiuline koostis %

6 12, 17 Hingavus 4 Kanga kiuline koostis %

7 18 Hind 4 EUR

8 16 Hooldamistingimused 4 Määrang

9 9, 10, 11 Kasutamistingimused 4 Lõikeline lahendus

10 19 Pikkus 4 Cm

11 19, 31 Siluett 3 Lõikeline lahendus

12 27, 28, 36, 37 Taskute arv 3 Tk

13 24 Varrukate pikkus 3 Cm

14 23 Kõrge krae 3 Cm

15 22 Voodri hingavus 3 Kanga kiuline koostis %

16 25 Allääre reguleerimisvõimalus 3 Määrang

17 26 Värvide kokkusobivus 3 Määrang

18 29 Eemaldatav sisevooder 3 Määrang

19 30 Mustust hülgav 2 Kanga keemiline lõpptöötlus

20 37 Taskutele ligipääsetavus 2 Määrang

21 32 Kapuutsi noka olemasolu 2 Määrang

22 33 Kapuutsi reguleerimisvõimalus 2 Määrang

23 35 Käepärased lukutõmmikud 2 Määrang

24 34 Pealiskanga värvus 2 Värvus

25 38 Pealisjopi esikinnise laius 2 Cm

26 39 Pealisjopi esikinnise nööpide arv 2 Tk

60

Konkurentide analüüs

Järgnevalt on uuritud, kas tootearenduse aluseks kavandatud idee oleks turul ka konkurentsi-võimeline. Tegelikkuses võib see analüüs kujuneda väga aeganõudvaks, kuna eeldab konku-reeriva toote ostmist ja katsetamist. Tuleb lähtuda toodete tehnilises kirjelduses esitatud and-metest, koondades need eelmises tabelis märgitud parameetrite alusel tabelisse. Artiklis pole tabelit esitatud selle liigse mahukuse tõttu. Uuritud on kuute konkurenti – Columbia, Nike, Icepeak, Helly Hansen, Adidas ja O’Neill – vastavalt parameetritele, mis on järeldatud tarbija vajadustest. Konkurentide tooted on valitud teadlikult erineva lõike ja tegumoega. Tarbijaküsit-luses olid esindatud erinevaid vajadusi ja tooteid. Seega peab ka erinevaid konkurente uurima, et saaks parima ülevaate turul toimuvast.

Näiteks pealiskanga veekindluse parameetri uurimisel selgus, et O’Neilli jopp on testitud ja vastab veerõhule 8000 mm/24h. Sellise testi käigus pannakse kangas veerõhu alla. Nähes, millist vee avaldatud rõhku materjal kannatab, saab järeldada toote veekindlust. Sama tehakse ka teibitud õmblustega, et määrata ka teibi tugevus. [5] Nike’i tootel puudusid sarnase testi tulemused ja toode polnud isegi lamineeritud. Samas oli Nike’i toode odavam kui O’Neilli oma. Toodete pikkust võrreldes selgus, et O’Neilli jopi pikkus oli 77 cm, kuid Nike’i jopi pikkus vaid 63 cm. Toote pikkus oli aga tarbijatele väga oluline ning mõni vastaja otsustas selle põhjal, kas ostab toote või ei. Kokkuvõttes olid kõikidel toodetel omad tugevad ja nõrgad küljed. Sellest võis järeldada, et iga konkurendi toode oli arendatud teatud sihtgrupile, kellel on kindlad vaja-dused ja nõudmised talvejopile. Järelikult tuleb valida ka uuendatud tootele kindel funktsioon ja sihtgrupp, mis võimaldaks konkurentsirohkele turule siseneda.

Toote lõppspetsifi katsioon ja uuendatud toote konkurentsivõime hindamine

Siin peatükis on lisatud toote sihtspetsifi katsioonitabelile (tabel 1) ideaalse, vastuvõetava ja valitud väärtuste tulbad (tabel 3). Valitud väärtuste tulbas on lõppspetsifi katsiooni väärtused ja see on täidetud pärast uuendatud toote konkurentsianalüüsi. Projekti maht ei võimalda toote lõplikku modelleerimist, kuid on piisava põhjalikkusega läbi mõeldud, et lubab määratleda uuendatava toote parameetrite väärtused ja koostada toote lõpliku spetsifi katsiooni. Teisisõnu: uuendatud toode tuleb vaid lõppspetsifi katsiooni alusel valmis teha. Vastavalt lõppspetsifi -katsioonile on parandatud ka tehniline joonis (joonis 2). Lisatud on tuuletõke esikinnisele ja kapuuts pole tehtud eemaldatavaks, sest see nõuaks lisakulusid ning tarbijaküsitluses ei too-dud välja vajadust eemaldatava kapuutsi järele. Pealmisele jopile on lisatud ka rinnatasku, sest taskute vajadus oli tarbijate poolt välja toodud.

61

Tabel 3

Lõppspetsifi katsioon

Par

nr

Vaja-

duse

nr

Para-

meeter

Olu-

lisus

Ühik Ideaalväärtus Vastuvõetav

väärtus

Valitud väärtus

1 1, 2, 4, 22

Toote ots-tarve

5 Määrang Toodet on igapäeva-seks tegevuseks, sport-likeks tegevusteks, välitegevusteks ning tööleminemiseks

Toodet saab kanda igapäevaseks tegevuseks ja välitegevusteks

Toodet saab kanda igapäevasteks ja sportlikeks välitegevusteks

2 13, 14, 15, 21

Pealis-kan-ga vastu-pidavus

5 Kanga kiuline koostis/keemiline töötlus

Polüestri, polüamiidi, nailoni ja polüuretaani sisaldus; toode peaks vastama normile 10 000 g/m²/päevas

Polüestri ja polüamiidi kasutus; toode peaks vastama normile 8000 g/m²/päevas

Polüestri ja polüamiidi sisaldusega kangas (PET 75%, PA 25%), mida on katsetatud ja peab vastu normile 9000 g/m²/päevas

3 5 Pealis-kanga tuule-kindlus

5 Kanga kiuline koostis/keemiline töötlus

Polüestri, polüamiidi, nailoni ja polüuretaani kasutus; lisaks kasu-tada Primalofti kiude jopi täiteks; toode peaks vastama normile 10 000 g/m²/päevas

Polüestri ja polüamiidi kasutus; toode peaks vastama normile 8000 g/m²/päevas; kasutada täite-materjaliks vatiini

Polüestri ja polüamiidi sisaldusega kangas (PET 75%, PA 25%), mida on katsetatud ja peab vastu normile 9000 g/m²/päevas

4 6, 7 Pealis-kanga veekindlus

5 Kanga kiuline koostis/keemiline töötlus

Polüestri, polüamiidi, nailoni ja polüuretaani kasutus; toode peaks vastama normile 10 000 mm/m²/päevas

Polüestri ja polü-amiidi kasutus; too-de peaks vastama normile 8000 mm/m²/päevas

Polüestri (75%) ja polüamiidi (25%) sisaldusega kangas, mida on katsetatud ja peab vastu normile 9000 mm/m²/päevas

5 8 Sooja-pidavus

5 Kanga kiuline koostis/keemiline töötlus

Polüestri, polüamiidi, nailoni ja poluretaani kasutus teeb toote soojapidavaks; kasutada Omni Heat tehnoloogiat

Polüestri ja polüamiidi kasutus; kasutada täiteks vatiini

Polüestri ja polüamiidi sisaldusega kangas (PET 75%, PA 25%); kangakihtide vahele lisada vatiini

6 12, 17

Hingavus 4 Kanga kiuline koostis/keemiline töötlus

Polüestri, polüamiidi, nailoni ja polüuretaani kasutus ja töötlus hüg-roskoopseks; kasutada Omni Heat tehnoloo-giat, et toode imaks kehaniiskuse endasse; teha tuulutusavad

Polüestri ja polüamiidi kasutus ja töötlus hügroskoopseks; teha tuulutusavad

Polüestri ja polüamiidi kasutus (PET 75%, PA 25%) ja töötlus hügroskoop-seks; teha tuulutus-avad

7 18 Hind 4 EUR 160 200 1858 16 Hooldamis-

tingimused4 Määrang Masinpesu ja

trummelkuivatuse võimalikkus

Masinpesu ja trummelkuivatuse võimalikkus

Masinpesu ja trummel-kuivatuse võimalikkus

9 9, 10, 11

Kasutamis-tingimused

4 Määrang Kehasse töödeldud lõige liikumisvarudega, et toode püsiks õigel kõrgusel

Vähemate sissevõtetega ja suuremate liikumis-varudega, et toode püsiks õigel kõrgusel

Kehasse töödeldud lõige liikumisvarudega, et toode püsiks õigel kõrgusel

10 20 Pikkus 4 cm 77 74 7611 19,

32Siluett 3 Lõikeline

lahendusKehasse töödeldud lõige liikumisvarudega

Ilma kehasse tööt-lemiseta, näitena vaadata lumelaua spordijoppi

Kehasse töödeldud lõige liikumisvarudega

12 28, 29, 37, 38

Taskute arv 3 tk 7 5 5

62

Par

nr

Vaja-

duse

nr

Para-

meeter

Olu-

lisus

Ühik Ideaalväärtus Vastuvõetav

väärtus

Valitud väärtus

13 25 Varrukate pikkus

3 cm 72 70 71

14 24 Kõrge krae 3 cm 13 11 1215 23 Voodri

hingavus3 Kanga

kiuline koostis

Polüestri, polüamiidi ja nailoni kasutus ja tööt-lus hügroskoopseks; kasutada Omni Heat tehnoloogiat, et toode imaks keha niiskuse endasse

Polüestri kasutus ja töötlus hügro-skoopseks

Polüestri kasutus (PET 100%) ja töötlus hügroskoopseks

16 26 Allääre reguleeri-mis-võimalus

3 Määrang Peab olemas olema alläärde õmmeldud kumm stopperitega

Peab olemas olema allääre külgedesse õmmeldud kumm stopperitega

Peab olemas olema alläärde õmmeldud kumm stopperitega

17 27 Värvide kokku-sobivus

3 Määrang Kasutada neutraalseid ja ühtseid toone

Kasutada ühte tooni

Kasutada kahte tooni, mis ei ole omavahel kontrastsed

18 30 Eemaldatav sisevooder

3 Määrang Peab olemas olema Peab olemas olema Peab olemas olema

19 31 Mustust hülgav

2 Kanga keemiline lõpp-töötlus

Põhikangas peab ole-ma töödeldud mustust hülgavaks ja libedaks

Põhikangas peab olema töödeldud libedaks

Põhikangas peab ole-ma töödeldud libedaks

20 38 Taskutele ligi-pääsetavus

2 Määrang Hõlmatasku suurus 19 cm ja algab 5 cm allpool rinna-ümbermõõdu kohta

Hõlmataskud alga-vad 5 cm allpool rinnaümbermõõdu kohta

Hõlmatasku suurus 19 cm ja algab 5 cm allpool rinna-ümbermõõdu kohta

21 33 Kapuutsi noka olemasolu

2 Määrang Peab olemas olema koos traadiga, mida saab väänata vastavalt vajadusele

Peab olemas olema Peab olemas olema koos traadiga, mida saab reguleerida

22 34 Kapuutsi reguleeri-mis-võimalus

2 Määrang Peab olemas olema nii kapuutsi ava reguleerimiskumm kui ka kapuutsi kuklaosa reguleerimiskumm

Olemas nii kapuutsi ava reguleerimis-kumm kui ka kapuutsi kuklaosa reguleerimistakjas

Peab olemas olema nii kapuutsi ava reguleerimis-kumm kui ka kapuutsi kuklaosa reguleerimis-kumm

23 36 Käepärased luku-tõmmikud

2 Määrang Lukutõmmikud: kuni 2,5 cm pikad ja 1,5 cm laiad

Kergesti haaratavad luku-tõmmikud: kuni 2 cm pikad või kuni 1 cm laiad lukutõmmikud

Kergesti haaratavad lukutõmmikud: kuni 2 cm pikad või kuni 1 cm laiad lukutõmmikud

24 35 Pealis-kanga värvus

2 Värvus Must Tumedad toonid Musta- ja hallikirju

25 39 Pealisjopi esikinnise laius

2 cm 5 6 5

26 40 Pealisjopi esikinnise nööpide arv

2 tk 3 2 3

63

Paralleelselt lõppspetsifi katsiooni koostamisega võrreldi uuendatud toote konkurentsivõimet lähtuvalt konkurentide analüüsist. Seda tehti taaskord algselt määratletud parameetrite alusel. Konkurentsivõime hindamine aitas samuti kaasa lõppspetsifi katsiooni koostamisel, pannes paika uuendatud tooteparameetrite väärtused. Kompromisse tuli samuti teha, sest kõikides aspektides ei saa olla parim. Tuli leida optimaalne lahendus, leides parameetrite ideaal väärtuse ja konkurentsivõimelise hinna tasakaalu. Kui reaalses situatsioonis lõppspetsifi katsiooni koos-tades ning seda konkurentidega võrreldes selgub, et konkurentsivõime pole siiski piisavalt kõrge, tuleb pöörduda tagasi probleemilahenduse juurde ja leida parem viis. Konkurentsi-võimet hinnati viiepallisüsteemis, näiteks pealiskanga veekindlust hinnati Nike’i tootel ühega, kuid Icepeaki tootel viiega. Seda seetõttu, et Nike’i tootel ei olnud pealiskangas lamineeri-tud, kuid Icepeaki toode oli nii lamineeritud kui ka vastavalt testitud. Uuendatud toode oli pealis kanga veekindluse seisukohalt hinnatud neljaga, sest toote pealiskangas oli lamineeritud, kuid testimata. Kõiki parameetreid arvesse võttes ning hinnates, sai uuendatud toote keskmi-seks hindeks 3,7. Konkurente hinnati järgnevalt: Helly Hansen 3,8; O’Neill 4,0; Columbia 3,8; Nike 2,3; Icepeak 4,0 ning Adidas 4,0. Uuendatud toote kasutusalaks pole vaid sportimine ja seetõttu ei saavutatud nii head hinnet kui näiteks O’Neilli jopp. Samas on projekteeritud toote hinnang lähedane konkurentide omadega ja seetõttu saab järeldada, et toode on konkurentsi-võimeline.

Joonis 2. Lõplik toode

64

Kokkuvõte

Reaalne tootearenduse protsess on tänapäeval väga keerukas, töömahukas ja kallis. Sellesse tuleb ohtralt investeerida, et olla turuliider või lihtsalt konkurentsivõimeline. Tuleb kaasata mitmeid eksperte ning teha laialdane turuuuring. Kasutades integreeritud tootearendust tuleb protsess veelgi pikem ja kulukam, sest kaasatakse veel ka turunduseksperte, kuid pikas pers-pektiivis on see fi rmale kasulik ja arendav. [1]

Antud projektis on viidud läbi vaid projekteerimine ning sellega seotud tegevused, nagu turuuuring, konkurentide hindamine, toote teoreetiline arendamine ja tarbija vajaduste mää-ratlemine. Antud töö näitas vaid osakest tervest protsessist, olles ikka mahukas. Algsele too-tele lisati vatiini ja rinnatasku. Muudatused polnud suured, kuid küsitluse põhjal võis öelda, et just nende detailide järele on vajadus. Rinnatasku lisab mugavust ja vatiin soojapidavust, millest võis varem puudust olla. Tavatarbija põhilised soovid on lihtsad: soojus ja mugavus. Konkurentide uuringu ja konkurentsivõime hindamine näitas, et uuendatud toode oleks või-meline edukalt turule sisenema. Seda eelkõige seetõttu, et toode on kujundatud vastavalt tar-bija vajadustele ja nõudmistele, kuid samas on jopp turul ka konkurentsivõimeline. Järelikult algselt püstitatud eesmärk – tarbija vajaduste ning nõudmiste täitmine ja konkurentsivõime tagamine – on täidetud.

Kindlasti oleks vaja tootearendust edasi viia praktilisel viisil, tehes valmis esimese prototüübi ning katsetades materjale ja mudeli lõiget. Samuti saaks prototüüpe anda professionaalsetele sportlastele katsetamiseks ja nendelt saadud tagasisidet toote täiendamiseks kasutada. Ainult tarbijate küsitluse põhjal on toote arendamine limiteeritud, sest tavatarbija ei pruugi kõikidest oma soovidest teadlik olla. Toote arendamisega jätkati autori lõputöös, kus uuriti lisaks ka kvaliteedikorraldust ettevõttes ning jopi tootmist. Täiendati tarbijate küsitlust, lisades küsimusi ja suurendades küsitletute arvu. Uuriti põhjalikumalt, mida tarbijad tootelt ootavad ning mille põhjal nad jopi valivad.

Kasutatud ja viidatud allikad

1. „Tootearendus”, 2006. [Võrgumaterjal]. [Kasutatud 5. veebruar, 2014].2. I. Boncamper, Tekstiilkiud: käsiraamat. Tallinn. Eesti Rõiva- ja Tekstiililiit. 323 lk, 2000.3. „www.looveesti.ee”, Loov Eesti, Mis on tootearendus? [Võrgumaterjal]. Available: http://www.

looveesti.ee/arenda-ettevotet/tootearendus.html [Kasutatud 27. märts, 2014].4. J. S. Oakland, Terviklik Kvaliteedijuhtimine. OÜ Külim, 483 lk, 2006.5. „http://www.sierratradingpost.com”, Th e Waterproof Gear Guide. [Võrgumaterjal]. Available:

http://www.sierratradingpost.com/lp2/waterproofguide/?showlocalization=True

65

Summary

Product Development Project for Men’s Winter Jacket

Th is article focuses on men’s winter jacket’s product development. In reality, product develop-ment process is complicated, labour-intensive and expensive. Many experts need to be involved and wide market research is needed. By using integrated product development the process becomes even more long and expensive. With integrated product development more marketing experts are involved but it usually pays off for the company as an investment. [1]

Th e given article looks into the overall state and demand of winter jackets on the Estonian market. Th e purpose is to see if the given product is able to compete with other jackets in the stores but also to make sure that the jacket would fulfi l the needs of the customers. For that a questionnaire was made to get an overview and fi nd out consumer needs. Based on that, the product’s fi rst specifi cation was created that led to determine product’s parameters. Param-eters helped to assess the product itself as well as the competitors’ jackets objectively. Th e fi nal specifi cation was created based on jacket’s fi rst specifi cation and competitors’ analysis and also on the valuation of competitiveness. Th erefore, the product’s fi nal parameters and technical description were designed and ready.

Chest pocket and polyester fi lling was added to the original jacket. Th e changes were not big but needed to fulfi l the customers’ needs. Clients’ basic needs are simple: comfort and warmth. Competitors’ analysis and the valuation of competitiveness showed that the fi nal product is ready and able to enter the market of winter jackets. Th at’s because the product is designed based on customers’ needs and requests but also competitive compared to other winter jackets on the market. Th erefore, the original purpose to fulfi l the customers’ needs and still be able to compete with other jackets was accomplished.

Jacket’s development should be pursued by making the fi rst prototype and testing its materi-als and pattern. Also, the prototype could be tested by professional athletes and be improved by their comments. Th is jackets development is continued on the thesis of the author. Th e cus-tomer questionnaire has been improved and the number of those giving feedback has grown.