This study focuses on the wear of piston rings in a hydraulic radial piston motor. The piston ring has to satisfy increasing demands for reliability and longer service life. It has two contacting surfaces, the face and the flank, and operates under a boundary lubrication state. This first part of the project aimed to detect and characterise piston ring wear. Measurement by weighing gives an overall value for wear defined as loss of mass. Two-dimensional form and surface roughness measurements show the distribution of wear on the piston ring face in contact with the cylinder bore and the piston ring flank in contact with the piston groove. Three-dimensional analyses, both quantitative and qualitative, allow the wear mechanisms to be identified. The wear of piston rings from an actual hydraulic motor was characterised. As well, rig testing was performed in two different test rig set-ups, one simulating the sliding movement of the piston ring and the other the tilting movement at the end of the strokes. Wear during the running-in period was investigated, and the findings indicate that the period when this takes place is of short duration. In the long term, mild wear makes the surfaces smoother than they were when new, resulting in a very low wear coefficient. Significant levels of wear were measured on both contacting surfaces of the piston ring. In cases in which the flank exhibits more wear than the face, the wear on the flank can be reduced by proper design of the piston groove. The second part of the project aimed to evaluate use of a textured surface for the cylinder bore counter surface and a coated surface for the piston ring. Three modelling experiments were performed to characterise the friction and wear properties under lean boundary lubrication conditions. Under such conditions, textured surfaces have the advantage of retaining more lubricant and supplying it over a longer time. Stable friction was also a distinctive feature of the textured surface. Use of a coating could also possibly reduce the amount of wear. Though a smooth surface, like a polished one, is hard to beat for a working texture, a coated surface is far ahead of a smooth uncoated one. Different manufactured and commonly used cylinder bore surfaces, including textured ones, were evaluated in the sliding movement test rig. That allowed favourable wear properties, such as lowest wear coefficient, to be determined with the use of a roller burnished surface. A final part of the research involved simulating wear on the piston ring face throughout the entire service life of a hydraulic motor. This allowed us to determine the roles of surface roughness and coating in prolonging service life and achieving acceptable and secure piston ring operation. The model is simple and realistic, but still needs to be refined so as to correspond even better to reality. / QC 20101007

I denna uppsats har det studerats hur kyla påverkar Robot 70 skyttens prestanda. För att göra detta har en hypotesprövande metod använts. Hypotesen lyder: ”En robotskytts finmotorik påverkas av kyla så till den grad att träff inte är sannolik.” Hypotesen används till hjälp att svara på följande frågeställningar: Frågeställning 1: I vilken utsträckning påverkas robot 70-skyttens finriktningsförmåga av kyla? Frågeställning 2: Hur kan luftvärnsregementet förbättra nyttjandet av Robot 70 gruppens utrustning för att minska kylans påverkan på robotskyttens prestanda? Ett experiment har använts för att verifiera eller falsifiera hypotesen. Sju personer från Luftvärnsregementet har skjutit simulerade avfyringar inom- och utomhus, vid olika temperaturer. Resultatet från robotarna avfyrade inomhus vid 20°C hade en ungefärlig träffsannolikhet för direktträff på 94 %. Avfyringarna i segmentet med lägst uppmätta tumtemperaturer hade enligt mina mätningar en betydligt lägre träffsannolikhet för direktträff. Vad som verkar sänka temperaturen robotskyttens tumme mest, är värmeledning från robotsystemets styrspak. Slutsatsen är att detta verkar beror på att styrspaken är tillverkad av aluminium. Genom att isolera styrspaken kan det undvikas att skyttens tumme kyls ned och därmed minskar dennes träffsannolikhet. / In this essay it has been studied how cold environment can affect the gunner of the RBS 70. In this study, the method of testing a hypothesis has been used. Hypothesis: “The Gunner is affected by cold to such an extent that a hit is not probable” The hypothesis is used in helping to answer the following two questions: 1.      To what level is the RBS 70 Gunner affected by cold? 2.      How can the Swedish AD Regiment improve its use of equipment in order to   reduce the effects of cold weather, on the RBS 70 gunners’ ability to aim?  A test was performed to verify or falsify the hypothesis. Seven people from the Swedish AD Regiment fired simulated missiles both indoors and outdoors, in different temperatures. The results show that the missiles fired indoors at 20°C had an approximated direct hit-ratio of 94 percent. The firings where the thumb temperatures were the lowest had a lot lower direct hit ratio. The greatest issue lowering the gunners thumb temperature was the temperature of the joystick of the sight. The conclusions are that the joystick, which is made of aluminium, must be isolated to avoid cooling the gunners’ thumb. Otherwise it will be harder to hit the target at a low temperature.

Within the telecommunication business there are a lot of different hardware designs made for outside locations. Many of these outdoor products contain sensitive electronic equipment and all of these designs must be able to function in extreme environments. They might be mounted on the ground, on a wall or on masts at varying altitudes. They need to be enclosed and protected against blizzards, moisture, sandstorms, earthquakes, dust and similar contaminations or nature phenomena in order to assure a reliable and proper function of the device. To delimit this thesis the focus is completely set on outdoor enclosures with hinged doors. The sealing solution for the enclosure door is crucial because it is the weakest link in the environmental protection. The aim with this thesis is to find a robust yet versatile sealing solution for Ericsson outdoor cabinets. The sealing solution does not only concern the gasket design, it is in fact the entire principle when it comes to seal the door. Interesting features are choice of locking system, the positions of the hinges and other details which might affect the sealing of the enclosure door. The project includes the whole product development process from pre-study to concept development and evaluation of proposal design. The pre-study contain extensive literature research, benchmark and a state of the art investigation. A number of concepts are generated, screened, compared and ranked with systematic concept development methods. At last, one final concept is selected for further development. The chosen sealing solution is refined and a functional model is made. A simple prototype of the sealing solution is designed, manufactured and tested to validate the functionality of the concept. An economical analysis is performed in order to approximate the manufacturing cost of the gasket proposed in the sealing solution and to compare the unit price for different batch sizes. The water intrusion test indicates that the solution seems promising and that the result is a simple and robust sealing solution that easily can be implemented on various enclosure types. / Inom telecom-industrin finns det många typer av hårdvara som är konstruerad för att placeras utomhus. Många av dessa utomhusprodukter innehåller känslig elektronisk utrustning och alla dessa konstruktioner måste fungera i extrema miljöer. De kan monteras på marken, på väggar eller på master på olika höjder. De måste vara täta och skyddade mot snöstormar, fukt, sandstormar, jordbävningar, damm och liknande föroreningar eller naturfenomen för att säkerställa en tillförlitlig och korrekt funktion hos anordningen. För att begränsa detta examensarbete är fokus helt inställt på utomhusskåp med gångjärnsupphända dörrar. Tätningslösningen för skåpdörren är kritisk eftersom den utgör den svagaste länken i väderskyddet. Målet med detta examensarbete är att hitta en robust men samtidigt mångsidig lösning för Ericssons utomhuskabinet. Tätningslösningen handlar inte enbart om packningsutformningen utan den täcker faktiskt hela principen för hur dörren tätas. Intressanta delar är val av lås-lösning, placeringen av gångjärnen och andra detaljer som kan påverka tätningen av skåpsdörren. Projektet behandlar hela produktutvecklingsprocessen från förstudie till konceptutveckling och utvärdering av föreslagen konstruktion. Förstudien innehöll en utförlig litteraturstudie, en ”benchmark” och en ”state of the art” undersökning. Ett antal koncept genererades, kontrollerades, jämfördes och rankades med hjälp av systematiska konceptutvecklingsmetoder. Till sist valdes ett slutgiltigt koncept ut för vidare utveckling. Den valda tätningslösningen förfinades och en funktionsmodell byggdes. En enkel prototyp av tätningslösningen konstruerades, tillverkades och testades för att validera funktionen hos konceptet. En ekonomisk analys utfördes för att uppskatta tillverkningskostnaden för den föreslagna packningen i tätningslösningen och för att jämföra enhetspriset för olika seriestorlekar. Ett vattentäthetstest visar att lösningen verkar lovande och att resultatet är en enkel och robust tätningslösning som på ett enkelt sätt kan implementeras på olika skåpstyper.

This report is one part of a masters thesis in mechanical engineeing. Is is executed at the Department of Mechanical Engineering at Linköping Insitute of Technology in cooperation with Saab Aerosystems in Linköping. A tool for concept generation called a quantified interactive morphological matrix has been created. It is based on rules of thumb and approximations concerning aircraft fuel systems. The tool can be used for discarding bad concepts, with regard to weight, power consumption and MTBF, during the concept phase of a fuel system design process. The tool is ready for calibration towards a future specific area of use. It is open for validation and optimization and is specifically designed to be easily modified for different future products. Suggestions for future use has been given concerning expansion, implementation, validation and optimization.

The purpose of this thesis is to, on Volvo Truck’s account, look at a new concept for the construction ingress used on construction vehicles which have a higher ground clearance than ordinary trucks. The high ground clearance makes it hard for the driver to reach the first instep and therefore a construction ingress is assembled below the stationary insteps. It is designed in a way that avoids damage if colliding with objects. The present construction ingress used is too expensive, too complex and a bit unsteady to climb on. There is also a new construction vehicle being developed and the old ingress might not fit the new truck. The concept generation is carried out using systematic concept development. There are many demands and requests for the ingress and these are summarized in a design criterion list. All wished-for properties can not be fulfilled for the simplest ingress designs since they conflict with each other, for example flexibility and stability. The concepts that are generated are evaluated and selected through different matrices until one concept is found to be the most promising. Different designs of this concept are discussed and one is chosen as the most suitable. The chosen concept design is already used by at least two competitors and that confirms its suitability. The detailed design presented is only a suggestion for a new construction ingress. Before manufacturing the design needs to be analysed more accurately and the strength, material and cost need to be optimized. The analyses made in the project only show that the design is realistic and that it is worth further work. The final design is promising since it is stable to use, consists of only a few simple parts and will be cheap to manufacture.

Denna rapport behandlar examensarbete utfört för industridesignföretaget Cate & Nelson Design. Företaget ligger i Eskilstuna och jobbar i huvudsakligen med möbeldesign och inredningsprodukter. Projektgruppensuppgift har varit att ta fram en ny möbel för företaget och arbetet har omfattat utveckling av hela produkten från idé till prototyp.

This report is founded in lack of knowledge concerning the design and layout procedureduring a new engine room construction.The prime question is how the engine room takes its form from idea to construction and whathappens in between. We want to give the reader a better understanding in how the work isdone and why it is designed the way it is concerning layout, ergonomics and safety. Duringthis report we will enhance the knowledge concerning regulations and rules that are of greatsubstance such as SOLAS, Swedish Sjöfartsverket and IMO.By contacting the parties involved in the process in newly designing a vessel and its engineroom, we will assume their approaches and experiences. We will study the work progressfrom planning to construction of a vessels machinery spaces. We will with the help ofinterviews with interested parties get an idea of the approach and also compare the finishedproduct a bit depending on company size and resources.The investigation resulted in a good basis for how a ship engine room design takes shape andwhich aspects are taken into account, however, we found that the existing rules concerningengine room layout was very vague and was seen as the most recommendations. For thecontrol room, there were however some points to consider. We believe that it would facilitatea more comprehensive legal framework relating to engine room design. / Denna studie grundar sig i en okunskap gällande maskinrums design och layout. Frågan viställde oss var hur ett fartygs maskinrum kom till från idé till ritning och slutligen beställning.Syftet med arbetet är att ge läsaren grundläggande kunskaper gällande maskinrums design,layout samt ergonomiska aspekter då detta är relevant gällande säkerhet och avhjälpandekring det dagliga arbetet ombord på ett fartyg. Vi kommer även ta upp information som rörregelverk så som (SOLAS, Sjöfartsverket och arbetsmiljöverket),riktlinjer (IMO) standarder (ISO).Genom att kontakta de parter som är inblandade i ett nykonstruerande av ett fartyg och dessmaskinrum kommer vi utgå ifrån deras tillvägagångssätt och erfarenheter. Vi kommer studeravägen från beställning och planering till konstruering. Vi kommer med hjälp av intervjuermed berörda parter skaffa oss en uppfattning om tillvägagångssättet vid planering avmaskinrums designen och även jämföra resultatet beroende på rederiets storlek och resurser.Undersökningen resulterade i ett bra underlag för hur ett fartygs maskinrums konstruktion tarform och vilka aspekter som det tas hänsyn till, dock upptäckte vi att reglerna gällandemaskinrummets utformning var mycket vaga och sågs mest som rekommendationer. Förkontrollrummet fanns det däremot en del punkter att ta hänsyn till. Vi anser att det skulleunderlätta med ett mer utförligt regelverk som rör maskinrummets utformning.

Water is vital for all life on earth. But it can also be dangerous, even fatal, if it is polluted water. 60 percent of child mortality can directly be deduced to dirty water. Not only developing countries are affected, even in the western world epidemics are breaking out by partake or bathing in dirty/polluted water. MIP, Molecularly Imprinted Polymers, is a biosensor technology that can provide faster and more reliable response than the current methods of water analysis. It is also cheaper and due to that more samples can be taken and analyzed. These three variables can reduce the number of patients due to polluted water are detected faster and appoint of necessary measures can be done faster. This project searches for the design of an automated sample tool based on MIP techniques. The Concepts must express innovation, high quality and clarity. The instrument should be used both in laboratory and in the field. The project has resulted in one concept. The concept is based on the one construction of internal components that is as low height as possible (20 centimeters) and is slightly wider than its depth (40 vs. 30 centimeters). MIP-and NIP containers are located by one of the short side and the battery is near the edge of the front side. The placement is designed to facilitate the loading and exchange. The concept answers against all of the demands and two of three wishes.  Also the concept is designed after the further user. The further user has also been involved during the process of the concept design. The development of the concept start with the questions from the brainstorming “What will the user feel when they lay their eyes of the product/instrument and uses is?” The ides and thoughts were to ides sketches. They also used in the evaluation of the same sketches. The most exalting ides develop in to three concepts, and in evaluations, with help from further user, with kansei and discussions. The evaluation showed that one of the concepts was adaptable for further development. The concept is smooth and has areas for hold. The user is self looking and searching for the optimal hold. The instrument has none parts that extend from the body and can damage the user. The instruments components that the user need to exchange is placed in a box that by automatic shouts out. The aces to this I controlled by a touch screen. One the touch screen is a hand scanner that is used to lock and unlock the instrument. With a window the process of the analyses is showed. That rice the reliability, lift the functions, give a high-tech and a hero feeling and are fun for the users. / Vatten är en livsviktig faktor för allt liv på jorden. Men kan också vara farligt, rent livsfarligt, om det är förorenat. Hela 60 procent av barndödligheten jan direkt härledas till smutsigt vatten. Inte bara u-länder är drabbad, även i västvärlden bryter epidemier ut på grund av intag eller badande i smutsigt/förorenat vatten. MIP, Molecularly Imprinted Polymers, är en biosensorteknik som kan ge snabbare och mer tillförlitligare svar på vattenprover än dagens analysmetoder. Det är även billigare och därmed kan fler prov tas och analyseras, det vill säga med större frekvens. Genom dessa tre variabler kan antalet insjuknade minska till följd av att föroreningar upptäcks snabbare och nödvändiga åtgärder sätts in tidigare. Detta projekt söker efter formgivningen på ett automatiskt testinstrument baserat på MIP-tekninken. Konceptförslagen förmedla ska förmedla innovation, hög kvalité och tydlighet. De skall kunna användas i laborationsmiljö samt ute i fält. Projektet har resulterat i ett konceptförslag på den yttre formgivningen av testinstrument för vattendetektion baserad på MIP. Koncepten bygger på en uppbyggnad av inre komponenter som har så låg höjd som möjligt (20 centimeter) och är något bredare än dess djup (40 vs 30 centimeter). MIP- och NIP behållarna är placerade intill ena kortsidan och batteriet finns intill kanten på främre långsidan. Placeringen är gjord för att underlätta påfyllning och utbyte. Det slutkoncept som presenteras svarar mot alla de uppställda kraven och två av tre önskemål. Det är utformat utefter dess tilltänkta användare. Dessa har även varit med i konceptframtagningen. Slutkonceptet härstammar utefter idégeneringens utgångspunkt ”Vad är det slutanvändaren vill uppleva när de ser och använder produkten/instrumentet?”. Med de tankar som framkom togs idéskisser fram och utvärderades mot de samma. De mest intressanta idéerna utvecklades till tre olika koncept. Dessa utvärderades med hjälp av tilltänkta användare mot de framtagna kanseiorden samt diskussioner. Konceptvalet visade att ett koncept var överlägsets mest lämpat för vidareutveckling. Slutkonceptet är smidigt koncept med greppytor utformade för bästa kortvarande grepp. Användaren kan själv söka upp ett individuellt optimalt grepp. Instrumentet har inga utstående delar som kan skada användaren. De inre komponenterna som behövs för påfyllning av MIP- och NIPbuffertlösningarna, batteri med mera finns i en låda som skjuts ut automatiskt på ena kortsidan. Åtkomsten till dessa styrs via en pekskärm. Själva upplåsningen styrs av en handscanner på pekskärmen. Detta ökar känslan av högteknologi och ”hjältekänslan”. Ett halvtransparant ”fönster” medför att själva analysen av testen kan övervakas/studeras, vilket medför ökad tillförlitlighet, lyfter fram funktionerna, ger högteknologikänsla och är roligt för användarna / Konceptframtagning, testinstrument, vattendetektion, MIP, Molculary Imprinted Polymers, Vatten, Vattenrening, Design, Industridesign,Vattenföroreningar, Smutsigt vatten, Biosensorteknik, IMEGO,NIP

Följande rapport redogör för det utvecklingsarbete som hade som målbild att kombinera två produkter från X-ponent Stålinredningar AB, nämligen ordning-och-reda-systemet ToolTracker och ett verktygsskåp benämnt X-102. Detta utvecklingsarbete pågick under kursen KPP305, Examensarbete Produktutveckling, på Mälardalens högskola. Uppdragsgivaren X-ponent Stålinredningar AB hade under en tid utvecklat det intelligent ordning-och-reda-system, ToolTracker, och genom en efterfrågan på marknaden har företaget känt ett behov av att vidareutveckla detta system och placera detta i ett verktygsskåp. Denna produkt skulle fungera så att användaren loggar in i systemet via en RFID-läsare placerad på utsidan av skåpet, och samtidigt som en godkänd inloggning sker så låses skåpet upp automatiskt och användaren får tillgång till de verktyg som finns i skåpet. Väljer användaren att checka ut ett verktyg registreras tidpunkt för detta samt vem som tagit verktyget i systemets databas för att möjliggöra spårning av verktyget. De direktiv som företaget gav för projektet var att det befintliga ToolTracker-systemet skulle verka på samma sätt som tidigare, vilket gav avgränsningar mot att påverka ToolTracker-systemet. De problem som skulle lösas var således hur ToolTracker-systemets komponenter skulle placeras i skåpets utrymme, samt hur låskonstruktionen skulle utformas för att uppfylla de krav som ställts. De viktigaste funktioner som låskonstruktionen var tvungen att inneha, var att kunna låsa upp skåpet automatiskt vid inloggning, skåpet ska låsas automatiskt då dörren stängs samt att låset skulle kunna låsas upp manuellt. Dessa krav samt ytterligare en mängd krav kunde formuleras i den kravspecifikation som togs fram och låg som grund för arbetet. Ett genomgående viktigt krav i hela arbetet var att förändra det ursprungliga skåpet så lite som möjligt. När kraven tydliggjorts kunde en mängd idéer tas fram och utvecklas vidare till fullgoda koncept. Dessa koncept togs därefter genom en process där koncepten utvecklades och därefter bedömdes efter lämplighet för att sedan utvärderas och ett val av slutligt koncept skedde utifrån resultaten av dessa moment. Det vinnande konceptet uppfyllde de viktiga kraven på funktioner samt hade en väldigt liten påverkan på skåpets ursprungliga konstruktion, vilket var stora bidragande orsaker till att detta koncept valdes. Detta koncept modelleras sedan upp fullständigt med hjälp av CAD-verktyget SolidWorks för att lösa de kvarstående frågetecknen kring hur monteringen av komponenter o.s.v. skulle ske. Det slutliga konceptet har ett elektriskt slutbleck som låses upp då en signal läggs på, denna signal kommer då en inloggning sker i RFID-läsaren. Den automatiska låsningen av dörren sker genom att slutbleckets fall är öppet tills dörren stängs och skåpet påverkar fallet till låst läge. Den manuella öppningen sker genom den ursprungliga espanjolettlösningen. Analysen av resultatet säger att konceptet uppfyller de krav som ställts upp och besvarar de problemformuleringar som legat till grund för detta arbete. Målet kan därför ses som uppfyllt. Slutsatsen av projektet är att arbetet uppfyllde de mål som satts angående problemformuleringen, målet att ta fram en prototyp uppfylldes inte men en CAD-modell att möjliggöra detta i framtiden har tagits fram. En fortsättning på detta arbete bör därför innehålla en framtagning av en fysisk prototyp, för att verifiera att teorin och praktiken överensstämmer på ett tillfredsställande vis. / The following thesis report describes the development that intended to combine two existing products from X-ponents Stålinredningar AB, the orderliness-system ToolTracker and a tool cabinet named X-102. This development lasted during the course KPP305, Examensarbete Produktutveckling, at Mälardalen University. The outsourcer X-ponent Stålinredningar AB had during a period of time developed an orderliness-system and through a demand from the market, the company felt the need to further develop this product and place the product in a cabinet. This product would give the user the opportunity to log on to the system via a RFID-reader placed on the front of the cabinet, and when the approved login appears the cabinet unlocks automatically and the user gets access to the tools placed in the cabinet. If the user chooses to check out a tool then the time and id for the user gets saved in the database to enable tracking of the tool. The terms that the company stated for the project was that the original ToolTracker-system should work in the same way, this meant that no work on the ToolTracker-system should be done. The problems that would be solved were hence how the components of the ToolTracker-system would be placed inside the cabinet, and how the locking mechanism should be designed to fulfill the demands put on the product. The most important functions that had to be implemented was that the lock should unlock itself automatically when an approved login happened, the locking mechanism also had to lock itself when the door is shut, and the user should also be able to unlock the door by manual force. These demands and more where written in the technical specifications list and became the foundation of this development. An important demand during the entire development process was that the cabinet should be modified as little as possible. As the demands clarified a quantity of ideas could take form and develop into concepts. These concepts were thereafter moved through a process were these concepts were developed and then criticized by their feasibility. Thereafter the concepts were evaluated and one final concept could be chosen as a result from these operations. The final draft meets the demands put on functions as well as the modifications on the original cabinet, which were big contributions why this concept were chosen. Thereafter a 3D-model of the construction was made in SolidWorks, this was done to answer the final questions about the assembly and such. The final draft possesses an electric strike plate that is unlocked when a signal is sent to it. This signal is sent from the RFID-reader when a login takes place. The automatic locking takes place when the barrier is affected by the door shutting. To open the door manually the user uses the existent espanjolett. The analysis of the result states that de final solution fulfills the demands put on the product and also solves the formulated problems which this project where based on. The goal can therefore be stated as reached. The conclusion for this project is that the development work fulfilled the goals put. A physical prototype should also be manufactured to verify that the theoretical concept matches reality in a satisfied manner.

This thesis is investigating how the effective notch method can be used for fatigue assessment of welded joints.  The effective notch method is based on a finite element analysis where the joint is modeled with all notches fictitiously rounded with a radius of 1 mm. Analyses are performed on a cruciform fillet welded joint where parameters such as, load case, steel plate thickness and weld size, are varied. The achieved lifetime estimations are then compared to calculations with other fatigue assessment methods, linear elastic fracture mechanics and the nominal method. The goal is to draw conclusions about pros and cons of the effective notch method. The results are also compared to experimental fatigue tests performed on the same geometry. The results indicates that the effective notch method tends overestimating the lifetime, especially when the steel plate thickness is small. This leads to a non conservative method that is dangerous to use as guidance when designing. The estimations are though better when considering a toe crack then when considering a root crack. Due to a large scatter in experimental test results, it is hard to validate a fatigue assessment method in an absolute sense. That is also the case for the effective notch method, and more results from experimental fatigue tests are needed before the effective notch method can be fully used. For relative analysis, when variations of the same design needs to be compared, the effective notch can be a very powerful tool. This is because of the flexibility for different geometries that this method grants.