hig.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Utmattningsanalys av svetsförband på pendelarm tillhörande Eco Logs skördare 590D: jämförelse mellan tre utvärderingsmetoder
University of Gävle, Faculty of Engineering and Sustainable Development, Department of Industrial Development, IT and Land Management.
2012 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Eco Log AB i Söderhamn är en tillverkare av skogsmaskiner. De tillverkar både skotare och skördare. På deras skördare sitter fyra pendelarmar som ersätter hjulupphängningen på fordonet. Dessa motverkar att fordonet lutar vid körning i sluttningar. Varje pendelarm drivs av en hydraulkolv som justerar nivelleringen.

Då inga beräkningar med avseende på utmattning och livslängd genomförts sedan en omkonstruktion av pendelarmarna är det nödvändigt att analysera och utvärdera pendelarmarna. Syftet med examensarbetet är att analysera ett antal, maximalt tre, av pendelarmens svetsfogar med avsikt på utmattning. Jämförelse mellan de tre olika utvärderingsmetoderna Effective notch stress, Nominell spänning och Hot spot kommer genomföras. På begäran av Eco Log redovisas ej några värden på beräknade livslängder och spänningar utan endast en jämförelse mellan de olika metoderna redovisas där Nominella spännings-metoden används som referensvärde.

En inledande spänningsanalys på en pendelarm på deras största skördare, Eco Log 590D, genomfördes. Denna analys, där endast en förenklad pendelarm användes, visade att det mest belastade svetsförbandet befann sig i nivå med infästningen av lagret i ytterlådans konstruktion. Detta svetsförband analyserades sedan vidare med avseende på utmattning. De mer noggranna utmattningsanalyserna baserades på tre olika utvärderingsmetoder för spänningar, Hot spot-, Effective notch stress- och Nominella spännings-metoden. Hot spot-metoden inkluderar membranspänningar och böjspänningar för det utvalda svetsförbandet. Effective notch stress inkluderar mebramspänningar, böjspänningar och den olinjära spänningstoppen för att kunna analysera spänningskoncentrationer i svetsrot eller tå. Nominella spänningar inkluderar normalspänningar.

Genom att modellera det utvalda svetsförbandet med dessa tre metoder erhölls information om den maximala spänningsvidden. Denna spänningsvidd applicerades sedan i en arbetsgång för utmattningsberäkningar där en livslängd beräknades fram. Denna livslängd blev för Nominella och Effective notch-metoden blev densamma och för Hot spot-metoden blev den dubbelt så lång.

Denna beräkningsgång baseras på International Institute of Welding.Denna beräknade livslängd var betydligt mindre än vad Eco Log hade förväntat sig. Dock är osäkerheten vid beräkningar och test med avseende på utmattning stor och därav borde även provning genomföras för att säkerställa livslängden.

Abstract [en]

Eco Log AB is a manufacturer of forestry equipment. They manufacture both forwarders and harvesters. On their harvesters there are four pendulum arms that replace the suspension on their vehicles. The pendulum arms anti tilts the vehicle when driving in slopes. Every pendulum arm is individually driven by hydraulic cylinders that adjust the leveling.

Given that no calculations with respect to fatigue and service life since a redesign were made, analysis and evaluation of the pendulum arm was necessary. The purpose of this thesis is to analyze an number of, maximum three, of the pendulums welds with respect to fatigue. Comparison between three different evaluation methods Effective notch stress, Nominal stress and Hot spot will be conducted. On request from Eco Log no values regarding calculated service lifetime and stress will be presented, only a comparison between the different methods were the Nominal stress-method is used as reference.

An initial stress analysis on the pendulum arm on their largest harvester, the Eco Log 590D, was conducted. This analysis, which only used a simplified pendulum arm, indicated that the most load carrying load were located at the attachment of the bearing thus on the outer box-constructuib. This welded joint was then further analyzed with respect to fatigue. These fatigue analysis was based on three different evaluation methods, Hot spot-, Effective notch stress- and Nominal stress-method. The Hot spot method includes membrane stress and bending stress for the selected weld. Effective notch stress includes membrane stress, bending stress and the nonlinear stress peak in order to analyze stress concentration in the weld root and weld toe. Nominell stress includes normal stresses.

By constructing the selected welded joint with these three evaluation methods, information regarding the maximal stress range was given. This stress range was then applied to a specific working procedure for fatigue calculations were the results obtained in expected service-life. The service-life for the Nominal and Effective notch stress-method were almost identic meanwhile for the Hot spot-method the service-life was twice as long. This working procedure is based on the International Institute of Welding.

This calculated service-life were significantly less than what Eco Log had expected. The uncertainty of calculation for fatigue is however big and therefore testing should also be carried out to ensure the service life of pendulum arm.

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 28 p.
Keyword [sv]
utmattning, effective notch, nominell spänning, hot spot
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hig:diva-12617Archive number: TEX120716OAI: oai:DiVA.org:hig-12617DiVA: diva2:545333
Subject / course
Mechanical engineering
Educational program
Högskoleingenjör
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-08-20 Created: 2012-08-20 Last updated: 2012-08-23Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2252 kB)1402 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 2252 kBChecksum SHA-512
a3ab7aa98a2f414cd8414d67a833acd8197f7ba560d923f87bdb24de4edb84a00a8791855f6f3ede9931337787b0371c84a6b990b3963a36f4f56a1ea830b084
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Industrial Development, IT and Land Management
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 1406 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 341 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf