Examensarbetet går ut på att frambringa några principkonstruktioner till axialfläktar med fasta inställbara skovlar åt FläktWoods. Fläktarna det rör sig om är stora industrifläktar med en diameter mellan en och fem meter, som används för att till exempel transportera ner luft i gruvor. Endast förslag till principkonstruktioner tas fram och ej en färdig produkt, syftet med rapporten är i första hand att ge FläktWoods konstruktörer ett annat synsätt på problemet. Två olika delar av fläkten undersöks, dels fästet av skoveln på hjulet, dels själva hjulet i sig. Tillvägagångssättet är att från formulerat problem tas först några förslag fram, de utvärderas sedan och de bästa går vidare till nästa steg. Utvärderingen sker med hjälp av produktförslagsdiagram samt genom diskussion med berörda parter. Efter det ritas några detaljerade versioner av de bästa förslagen upp, vilka sedan är grunden för kraftanalyserna. Analyserna visar var de högsta spänningarna befinner sig och var den svaga länken i konstruktionen är. Avgränsningar inom arbetet är att endast en statisk dragkraft appliceras på modellerna under analyserna och ej någon dynamisk kraft. Ytterligare en avgränsning är att vid kraft/spänningsanalyserna undersöks endast en del av fläkten, som motsvarar ett fläktblad som är fäst vid en rigid del av ringen. Resultatet visar att det endast är i några få punkter och områden som kraftansträngningen blir för höga i principkonstruktionerna för det valda materialet. / The diploma work is about producing some construction proposal for axial fans with fixed adjustable blades for FläktWoods. They are large industrial fans with a diameter between one and five meters. Which is used to, among other things, transport air to mines and for the cooling in power plants. It’s only some proposal that shall be produced and not a finished product, the purpose is mainly about giving the design engineers at FläktWoods a new way to look at the problem. There are two different parts that are under consideration, the way the blade is mounted to the impeller and the construction off a new impeller. The course of action is to from the discussion of the problem produce some proposals that will be evaluated, the best of the proposals will go on to the next step. The evaluation will be done with help of an assessment of solution variants and through discussions with the concerned parties. The next step is to produce some models with more details of the best proposals, this models will be the foundation for the force/stress analysis. The analysis shows where the highest stresses are located and where the weakest part of the proposals. Delimitations within the diploma work is that only a static force will be used during the analysis, and no dynamic force. Another delimitation is that during the force/stress analysis only a part of the fan will be examined, that corresponds to one fan blade that is mounted to a rigid part of the impeller. The result shows that there is only a few point and areas where the forces/stresses are to large in the proposals, for the used material.

<p>Examensarbetet går ut på att frambringa några principkonstruktioner till axialfläktar med fasta inställbara skovlar åt</p><p>FläktWoods. Fläktarna det rör sig om är stora industrifläktar med en diameter mellan en och fem meter, som används för att</p><p>till exempel transportera ner luft i gruvor. Endast förslag till principkonstruktioner tas fram och ej en färdig produkt, syftet</p><p>med rapporten är i första hand att ge FläktWoods konstruktörer ett annat synsätt på problemet. Två olika delar av fläkten</p><p>undersöks, dels fästet av skoveln på hjulet, dels själva hjulet i sig. Tillvägagångssättet är att från formulerat problem tas</p><p>först några förslag fram, de utvärderas sedan och de bästa går vidare till nästa steg. Utvärderingen sker med hjälp av</p><p>produktförslagsdiagram samt genom diskussion med berörda parter. Efter det ritas några detaljerade versioner av de bästa</p><p>förslagen upp, vilka sedan är grunden för kraftanalyserna. Analyserna visar var de högsta spänningarna befinner sig och var</p><p>den svaga länken i konstruktionen är.</p><p>Avgränsningar inom arbetet är att endast en statisk dragkraft appliceras på modellerna under analyserna och ej någon</p><p>dynamisk kraft. Ytterligare en avgränsning är att vid kraft/spänningsanalyserna undersöks endast en del av fläkten, som</p><p>motsvarar ett fläktblad som är fäst vid en rigid del av ringen.</p><p>Resultatet visar att det endast är i några få punkter och områden som kraftansträngningen blir för höga i</p><p>principkonstruktionerna för det valda materialet.</p> / <p>The diploma work is about producing some construction proposal for axial fans with fixed adjustable blades for</p><p>FläktWoods. They are large industrial fans with a diameter between one and five meters. Which is used to, among other</p><p>things, transport air to mines and for the cooling in power plants. It’s only some proposal that shall be produced and not a</p><p>finished product, the purpose is mainly about giving the design engineers at FläktWoods a new way to look at the problem.</p><p>There are two different parts that are under consideration, the way the blade is mounted to the impeller and the construction</p><p>off a new impeller. The course of action is to from the discussion of the problem produce some proposals that will be</p><p>evaluated, the best of the proposals will go on to the next step.</p><p>The evaluation will be done with help of an assessment of solution variants and through discussions with the concerned</p><p>parties. The next step is to produce some models with more details of the best proposals, this models will be the foundation</p><p>for the force/stress analysis. The analysis shows where the highest stresses are located and where the weakest part of the</p><p>proposals.</p><p>Delimitations within the diploma work is that only a static force will be used during the analysis, and no dynamic force.</p><p>Another delimitation is that during the force/stress analysis only a part of the fan will be examined, that corresponds to one</p><p>fan blade that is mounted to a rigid part of the impeller.</p><p>The result shows that there is only a few point and areas where the forces/stresses are to large in the proposals, for the used</p><p>material.</p>

<p>Detta examensarbete har utförts på Fläktwoods AB i Växjö, som producerar stora axialfläktar för olika industriapplikationer. Syftet är att öka kunskapen om fettsmorda axiella kullager genom FE analyser.</p><p>Projektet har genomförts i fem delsteg för att avgöra påverkan av en eller några få parametrar i taget. De studerade parametrarna är: elementstorlek, kontaktstyvhet, last, lagergeometri (dvs. oskulation), ickelinjär geometri och ickelinjära materialegenskaper (dvs. plasticitet).</p><p>Slutsatsen är att elementstorleken bör väljas fint nog för att ge ett jämnt resultat men grovt nog för att beräkningstiden skal vara rimlig. Kontaktstyvheten har inte stor, men tydlig, inverkan på kontakttrycket och penetrationen. Förändringar av oskulationen leder till förändringar i kontaktellipsens form medan olika laster inte påverkar formen på ellipsen, utan snarare storleken. När det handlar om plasticitet är sträckgränsen den viktigaste faktorn att beakta.</p> / <p>This thesis project was carried out at Fläktwoods AB in Växjö who produces large axial fans for different industry applications. The purpose is to increase the knowledge of grease lubricated axial ball bearings through FE analyses.</p><p>The project was executed into five sub steps to determine the influence of one or few parameters at a time. The studied parameters are: mesh density, contact stiffness, load, bearing geometry (i.e. osculation), geometrical nonlinearity and material nonlinearity (i.e. plasticity).</p><p>It is concluded that the mesh density should be selected fine enough to give a smooth result but course enough to give a reasonable calculation time. The contact stiffness has not a major, but a clear, impact on the contact pressure and penetration. Changes of the osculation lead to changes of the contact ellipse shape and applying different load level does not affect the shape of the ellipse but rather the size. When dealing with plasticity the yield strength is the most important factor to take in consideration.</p>

Detta examensarbete har utförts på Fläktwoods AB i Växjö, som producerar stora axialfläktar för olika industriapplikationer. Syftet är att öka kunskapen om fettsmorda axiella kullager genom FE analyser. Projektet har genomförts i fem delsteg för att avgöra påverkan av en eller några få parametrar i taget. De studerade parametrarna är: elementstorlek, kontaktstyvhet, last, lagergeometri (dvs. oskulation), ickelinjär geometri och ickelinjära materialegenskaper (dvs. plasticitet). Slutsatsen är att elementstorleken bör väljas fint nog för att ge ett jämnt resultat men grovt nog för att beräkningstiden skal vara rimlig. Kontaktstyvheten har inte stor, men tydlig, inverkan på kontakttrycket och penetrationen. Förändringar av oskulationen leder till förändringar i kontaktellipsens form medan olika laster inte påverkar formen på ellipsen, utan snarare storleken. När det handlar om plasticitet är sträckgränsen den viktigaste faktorn att beakta. / This thesis project was carried out at Fläktwoods AB in Växjö who produces large axial fans for different industry applications. The purpose is to increase the knowledge of grease lubricated axial ball bearings through FE analyses. The project was executed into five sub steps to determine the influence of one or few parameters at a time. The studied parameters are: mesh density, contact stiffness, load, bearing geometry (i.e. osculation), geometrical nonlinearity and material nonlinearity (i.e. plasticity). It is concluded that the mesh density should be selected fine enough to give a smooth result but course enough to give a reasonable calculation time. The contact stiffness has not a major, but a clear, impact on the contact pressure and penetration. Changes of the osculation lead to changes of the contact ellipse shape and applying different load level does not affect the shape of the ellipse but rather the size. When dealing with plasticity the yield strength is the most important factor to take in consideration.