Utvikling av hundeslede for konkurransekjøring

Denne masteroppgaven omhandler utvikling av en ny hundeslede til bruk i langdistanse konkurranser. Fra tidligere arbeid med prosjektoppgaven er det i samarbeid med profesjonelle hundekjørere blitt funnet brukerbehov for økt styrbarhet, økt bremsekraft, tilfredsstillende seteløsning, samt bedre glid. Gruppen har derfor innlemmet i sin utvikling forbedringer som vil ta hensyn til disse parameterne. Oppgaven er delt inn i tre hoveddeler: 1. Styring 2. Brems og sete 3. Ski Oppgavens problemstilling er: Hvilke behov finnes for styrbarhet, brems, sete og ski til en hundesledeslede til bruk i langdistanse konkurranser, og hvordan kan nye løsninger tilfredsstille disse behovene på en god måte? Behovene er avdekket gjennom grundige undersøkelser bestående av samtaler med profesjonelle hundekjørere, testing av eksisterende sleder og bruk av tilgjengelig litteratur på emne. Basert på behov og begrensninger er det blitt stilt en rekke krav til funksjonalitet og utforming av produktene. Disse kravene har ligget til grunn for en omfattende konseptgenerering og evaluering. Prototyper av de mest lovende konseptene har blitt konstruert og testet. Styring De mest sentrale behovene til styrbarhet omfatter økt svingutslag, mulighet for å bestemme sledens kjørebane gjennom sving, lett-styrt og energieffektiv. Behovene eksisterer i utfordrende terreng med svinger, trær, røtter, steiner eller lignende. På åpne partier som isbelagte vann finnes derimot ikke de nevnte behovene. På slike partier er det ønskelig med god retningsstabilitet, da en ønsker at hundene er i full kontroll over sledens retning. Løsningen vi har kommet frem til er et justerbart dra-punkt kombinert med et godt utformet tradisjonelt styresystem. Ved innerste konfigurasjon av dra-punktet vil fører ha stor kontroll over styring av sleden relativt til hundenes dra-retning. Ved ytterste konfigurasjon vil sledefronten i større grad bli dratt etter hundene. Førerne er som regel godt kjent med strekningene de skal kjøre og tanken er at fører selv gjør en vurdering av terreng og behov og velger dra-punkt-konfigurasjonen for kommende etappe. Ved funksjons-testing oppleves prototypen som meget styrbar sammenlignet med eksisterende løsninger. Skiene krenger godt og dra-punktets innerste konfigurasjon tillater et godt og responsivt svingutslag. Videre testing og utvikling vil allikevel være nødvendig før en slede til bruk i konkurranse kan stå klar. Brems og sete Det mest sentrale behovet til bremsen er økt bremsekraft. For utforming av en seteløsning er det avdekket et behov for å frigjøre plassen bak beinene til fører da fører ønsker å bidra med fremdrift i spesielt utfordrende terreng. I samspill med utvikling av ski til sleden er det ønskelig å ikke endre vektfordelingen langs skien når setet er i bruk. De valgte konseptene for brems og sete er bygd opp rundt prinsippet mekanismer. Valgt seteløsning er et nedfellbart sete der vekten av fører overføres til skiene der føttene til fører er plassert under stående kjøring. Setemekanismen er festet foran fører slik at setet felles inn under bukken når setet ikke er i bruk. Løsningen for bremsen har en lengre momentarm for økt bremsekraft og pigger som beveger seg relativt til bremsebøylen for å opprettholde god vandring ved en ergonomisk utforming. Med dagens konfigurasjon har bremsen tilnærmet 40% økt bremsekraft sammenlignet med de vanligste løsningene for brems. Setet tilfredsstiller kravet om fri bane bak fører og muliggjør dytting bak sleden. Neste steg i utviklingen vil være å optimalisere mekanismene med hensyn på vekt og styrke gjennom simulering. Ski Med utgangspunkt i behovet for bedre glid i hundekjøringen har vi utviklet en komposittski. Dette er for å se om andre aspekter enn tribologi har innvirkning på glid. Komposittskien kan konstrueres med et spenn som gir bedre vektfordeling, og dermed gjøre sledene enda raskere i løypen. Løsningen for skien har et kjernemateriale i tre med torsjonsboks av glassfiber. Skien har blitt dimensjonert gjennom styrketester og simuleringer for å tilfredsstille produktkravene som er satt. Komposittskien gir en betydelig vektreduksjon på sleden, der prototypen som er laget veier 40 % mindre enn aluminiums-skien. Gjennom arbeidet med komposittskien er det kommet frem til at egenskapene henger tett sammen med innfestingene på sleden; skal en få optimal glid må en la skien bevege seg friere enn mange av dagens sleder tillater. Flere utbedringer kan gjøres på skien i neste iterasjon; endring av kjernemateriale, forenkling av støpe-prosess, øke spennet i skien og arbeide videre med simulering og beregning av hele skien