Fokuset på splitterskydd av styrdon har ökat när bandvagnar används i oroshärdar. Vagnarna skall kunna köras från plats även om det har blivit träffat av splitter från exempelvis minor. Detta examensarbete är en fortsättning på ett tidigare examensarbete, av ett s.k. "splitterskyddat styrdon" vid BAE Systems Hägglunds AB. Arbetets syfte är att vidareutveckla ett splitterskyddat styrdon för framtida midjestyrda fordon. En litteraturstudie om vapenverkan har genomförts för bakgrund. Arbetet av styrdonet delades in tre arbetsområden; drivknutspaket, tätning och val av styrcylindrars position, styrgeometri. Efter problemförståelsefasen skapades olika koncept för de olika områdena. Koncepten ritades upp i CATIA V5 och sammanställdes sedan med befintlig CAD-sammanställning av styrdon Oden och BvS10. Kontakt togs internt men även med andra företag för att diskutera dimensioner och synpunkter. Materialval har givits för bälgmaterialet. I tidigare arbete har material av grundkonstruktion och skydd redan valts. Resultatet för drivlinan blev två förslag som skulle fungera men som kräver modifikationer av Oden. Det första förslaget är en drivaxel med två stycken centrerade dubbelknutar. Dessa knutar klarar en vinkel upp till 42 grader och drivknuten i Oden kommer aldrig utsättas för en större vinkel. Dessutom genererar drivknuten konstant hastighet då det sitter två knutar i den. Knutarna klarar livslängdberäkningen galant men Oden kommer att behövas breddas då knuten genar. Det andra förslaget är en drivaxel med ocentrerad dubbelknut med stödlagring samt delbar kardanaxel. Denna typ av knut är vanligt förekommande i styrningar på fordon där det är drivning på framhjulen då knutarna klarar ända upp till 55 grader utan att påverka driften. Med detta drivpaket behöver Oden inte breddas. En nackdel är vikt och kostnad för stödlagring på båda sidor för in- och utgående axel för att axeln ska ligga i ett plan. Delning av kardanaxeln sker via ett bomförband med en monterad fjäder. Viktökning av styrdonet p.g.a. breddning eller stödlagring väger ungefär lika mycket. Det som får avgöra är kostnaden och då monteringskostnaden för den ocentrerade dubbelknuten med stödlagring är avsevärt högre så rekommenderas det första förslaget med två stycken centrerade dubbelknutar. Resultatet för tätning blev även där två förslag med helt tätt styrdon; en inre och en yttre tätning. Den yttre tätningen valdes att gå vidare med p.g.a. enklare montering. Tätningen skulle bestå av plattjärn, plåtar, packningar, bälgar, slangklämmor, skruvförband och en skopa. Problemet med dessa tätningar är att de i princip är oskyddade. För att få den yttre tätningen att fungera måste den nedre styrlänksgeometrin fram ändras. Ett problem är bälgarnas utrymme mellan torn och styrlänk då det inte finns plats för deras slaglängd att vikas ihop och klara en tilt på 15 grader utan att material kommer i kläm. Resultaten för styrcylindrarnas placering för Oden blev att placera styrcylindrarna innanför eller utanför chassiet med modifierat motordike i framvagnen. Momentkurvorna för de olika placeringarna är i stort sett likadana. Problemet med styrcylindrarna innanför chassiet är att komponenter behöver omplaceras samt att de tätande bälgarna blir en svag länk för fordonet då det behöver vara amfibiskt. Att placera styrcylindrarna utanför blir en tyngre lösning p.g.a. skyddskåporna. För att undvika kontakt med framvagnen togs ett nytt koncept fram, Seke, där styrcylindrarna placerades inne i styrdonet. Resultaten för bälgmaterialet delades upp i två olika delar, det teoretiska och det som företag rekommenderade. I den teoretiska delen valdes PVC(60A) p.g.a. dess låga E-modul och tillräckligt höga sträckgräns. Dessutom hade den låg kostnad och låg vikt. Den klarade dessutom all världens klimat och söt- och saltvatten. I den rekommenderade delen av företag rekommenderades Hypalon, Neopren och Silikon. I framtiden rekommenderas tester av dessa material för se deras motstånd till bl.a olja och nötning.

<p>Fokuset på splitterskydd av styrdon har ökat när bandvagnar används i oroshärdar. Vagnarna skall kunna köras från plats även om det har blivit träffat av splitter från exempelvis minor.</p><p>Detta examensarbete är en fortsättning på ett tidigare examensarbete, av ett s.k. "splitterskyddat styrdon" vid BAE Systems Hägglunds AB. Arbetets syfte är att vidareutveckla ett splitterskyddat styrdon för framtida midjestyrda fordon. En litteraturstudie om vapenverkan har genomförts för bakgrund.</p><p>Arbetet av styrdonet delades in tre arbetsområden; drivknutspaket, tätning och val av styrcylindrars position, styrgeometri.</p><p>Efter problemförståelsefasen skapades olika koncept för de olika områdena. Koncepten ritades upp i CATIA V5 och sammanställdes sedan med befintlig CAD-sammanställning av styrdon Oden och BvS10. Kontakt togs internt men även med andra företag för att diskutera dimensioner och synpunkter.</p><p>Materialval har givits för bälgmaterialet. I tidigare arbete har material av grundkonstruktion och skydd redan valts.</p><p>Resultatet för drivlinan blev två förslag som skulle fungera men som kräver modifikationer av Oden. Det första förslaget är en drivaxel med två stycken centrerade dubbelknutar. Dessa knutar klarar en vinkel upp till 42 grader och drivknuten i Oden kommer aldrig utsättas för en större vinkel. Dessutom genererar drivknuten konstant hastighet då det sitter två knutar i den. Knutarna klarar livslängdberäkningen galant men Oden kommer att behövas breddas då knuten genar. Det andra förslaget är en drivaxel med ocentrerad dubbelknut med stödlagring samt delbar kardanaxel. Denna typ av knut är vanligt förekommande i styrningar på fordon där det är drivning på framhjulen då knutarna klarar ända upp till 55 grader utan att påverka driften. Med detta drivpaket behöver Oden inte breddas. En nackdel är vikt och kostnad för stödlagring på båda sidor för in- och utgående axel för att axeln ska ligga i ett plan. Delning av kardanaxeln sker via ett bomförband med en monterad fjäder. Viktökning av styrdonet p.g.a. breddning eller stödlagring väger ungefär lika mycket. Det som får avgöra är kostnaden och då monteringskostnaden för den ocentrerade dubbelknuten med stödlagring är avsevärt högre så rekommenderas det första förslaget med två stycken centrerade dubbelknutar.</p><p>Resultatet för tätning blev även där två förslag med helt tätt styrdon; en inre och en yttre tätning. Den yttre tätningen valdes att gå vidare med p.g.a. enklare montering. Tätningen skulle bestå av plattjärn, plåtar, packningar, bälgar, slangklämmor, skruvförband och en skopa. Problemet med dessa tätningar är att de i princip är oskyddade. För att få den yttre tätningen att fungera måste den nedre styrlänksgeometrin fram ändras. Ett problem är bälgarnas utrymme mellan torn och styrlänk då det inte finns plats för deras slaglängd att vikas ihop och klara en tilt på 15 grader utan att material kommer i kläm.</p><p>Resultaten för styrcylindrarnas placering för Oden blev att placera styrcylindrarna innanför eller utanför chassiet med modifierat motordike i framvagnen. Momentkurvorna för de olika placeringarna är i stort sett likadana. Problemet med styrcylindrarna innanför chassiet är att komponenter behöver omplaceras samt att de tätande bälgarna blir en svag länk för fordonet då det behöver vara amfibiskt. Att placera styrcylindrarna utanför blir en tyngre lösning p.g.a. skyddskåporna. För att undvika kontakt med framvagnen togs ett nytt koncept fram, Seke, där styrcylindrarna placerades inne i styrdonet.</p><p>Resultaten för bälgmaterialet delades upp i två olika delar, det teoretiska och det som företag rekommenderade. I den teoretiska delen valdes PVC(60A) p.g.a. dess låga E-modul och tillräckligt höga sträckgräns. Dessutom hade den låg kostnad och låg vikt. Den klarade dessutom all världens klimat och söt- och saltvatten. I den rekommenderade delen av företag rekommenderades Hypalon, Neopren och Silikon. I framtiden rekommenderas tester av dessa material för se deras motstånd till bl.a olja och nötning.</p>

This thesis has been performed at BAE Systems Hägglunds, which is located in Örnsköldsvik. Hägglunds has a wide background of engineering, where they have manufactured all from airplanes to lifting cranes. Currently they only produce track vehicles at Hägglunds, where they manufacture the CV90 and BVS10 models. This thesis concerns the BVS10 which is an all-terrain-vehicle. The main purpose with the BVS10 is to enable transportation of material and personnel thru tough terrain. It isn’t designed for hard combat because of its lack of armor in favour of mobilityThe background of this work is that the BVS10 in recent years has been used more and more in close combat. It has also driven over many IED’s in Afghanistan. Because of this a change in the design of the BVS10 had to be carried out, which led to more armor. This resulted in that the total weight increased from 10.5 tons to 15 tons. This caused unacceptable reduction in lifetime of the torsion springs and the vehicle had to be sent back for repair. BAE Systems then decided to put a lot of effort in decreasing the weight of the vehicle by using light weight material in some components.This work is about the development of a concept for the skidbeam where steel is replaced by a composite material. Due to lack of knowledge about fiber composite and their manufacturing processes, a pre-study was made. After the pre-study the concept work on the beam was initiated, but this was only the beginning. When the material in the beam was switched to composite it was required to redesign the components that’s attached to the beam in order to function correctly.Due to limitations in the geometry it was impossible to use glass fiber as the material. Glass fiber is much cheaper than carbon fiber but the strength and E-modulus is lower. Instead it was decided to use carbon fiber combined with epoxy, which is the most common use for structural applications. To minimize the weight of the beam it was decided to use adhesive bonding as much as possible.The concept work was carried out by a single person but it quickly became clear that cooperation with composite manufacturers was needed in order to come up with a good solution to the problem. A large number of Swedish companies were contacted. Nordic Aircraft was one of the most cooperative companies that also had good knowledge of prepreg materials. The prepreg manufacturing method was chosen for its high quality of the final products, and because they are relatively easy to handle.After much discussion and simulations, a final concept was developed whish Nordic Aircraft later on used to calculate a quotation. The concept was met with approval by BAE Systems. Nordic Aircraft claimed to have the knowledge and the experience to manufacture the beam. / Det här examensarbetet har utförts på BAE Systems Hägglunds beläget i Örnsköldsvik. Hägglunds har bred erfarenhet av ingenjörsarbete och de har tillverkat allt ifrån flygplan till lyftkranar. I nuläget produceras endast bandvagnsfordon hos Hägglunds, de tillverkar modellerna CV90 och BVS10. Detta arbete handlar om BVS10 som är ett allterrängsfordon. BVS10 huvudsyfte är att den ska kunna transportera materiel och personal genom svår terräng. Den är inte avsedd som attackfordon, då dess bepansring är lätt till förmån för mobilitet.Arbetets bakgrund är att den på senare år allt mer har använts i ”close combat” och därmed blivit mycket beskjuten. Den har även fått utstå IED:s (improvised explosive device) i Afghanistan. P.g.a. dessa faktorer krävdes det en förändring av fordonet och den blev allt mer bepansrad. Detta medförde att totalvikten ökade från 10.5ton till ca 15ton, vilket ledde till att fjäderbussningarna slets ut snabbare och behövdes bytas allt oftare. Därmed beslöt man att försöka sänka fordonets totala vikt med hjälp av att byta material i vissa komponenter.Det här arbetet handlar om att ta fram ett koncept till att byta ut stål mot kompositmaterial i skidbalken. Eftersom kunskapen om kompositer var begränsad gjordes en förstudie på detta, men också hur tillverkningsmetoderna för kompositer ser ut. Efter förstudien påbörjades konceptarbetet för balken men detta var endast början. Då materialet i balken byttes ut var komponenterna runt balken tvungna att designas om för att fungera.P.g.a. begränsningar i geometrin var det inte möjligt att använda glasfiber som material. Glasfiber är mycket billigare än kolfiber men har också lägre e-modul och styrka. Istället valdes kolfiber i kombination med epoxy, vilket är den mest använda kompositen för strukturella delar. För att begränsa viktökning på balken valdes limning så mycket som möjligt.Konceptlösningarna utfördes till en början individuellt, men man insåg snabbt att det krävdes samarbete med komposittillverkare för att komma fram till en bra lösning. Ett stort antal företag i Sverige kontaktades. Nordic Aircraft var ett av de mest samarbetsvilliga företagen som också hade bra kunskap om prepreg material. Prepreg som tillverkningsmetod valdes för dess höga kvalité på slutprodukterna och att de är relativt enkla att handskas med.Efter mycket diskussion och simuleringar var ett koncept framtaget för beräkningar av priset. Konceptet gillades hos BAE Systems och Nordic Aircraft ansåg sig ha kunskapen att tillverka detaljen. Nordic Aircraft gjorde en grov offert baserad på de krav som BAE Systems hade.