Reservdelspaketering av cylinderhuvuden till personbilsmotorer för eftermarknaden sker idag för hand på ett företag i Skövde som tillverkar bilmotorer. Samtliga cylinderhuvuden lyfts för hand och placeras i wellpapplådor som levereras till återförsäljare. För att förbättra ergonomin för de anställda vid paketeringen samt att minska risken för skador på både anställda och cylinderhuvud har företaget efterfrågat ett lyftverktyg för att lyfta cylinderhuvudena med av konsultföretaget ÅF. Målet med detta arbete är således att utveckla en eller flera modeller av lyftverktyg som kan lyfta så många olika varianter av cylinderhuvud som möjligt samt wellpapplådan som dessa paketeras i.   Som utgångspunkt för konstruktionen av lyftverktyget utförs en litteraturstudie inom området lyftverktyg. Denna litteraturstudie innefattar både generella lyftverktyg som finns på marknaden samt en undersökning av företagets befintliga lyftverktyg. Litteraturstudien visar att generella lyftverktyg varierar avsevärt gällande både externa kraftkällor och vilken princip som används för att gripa föremål som ska lyftas. Studien av företagets befintliga lyftverktyg visar att företaget applicerar en rad olika sätt att gripa både cylinderhuvuden och motorblock. För lyft av cylinderhuvuden används verktyg som använder friktion mellan lyftverktyg och ventilstyrningshålen och verktyg som använder mekanisk gripning som bygger på att cylinderhuvudets geometri utnyttjas.   Grundkoncept för hur cylinderhuvud och emballage kan lyftas tas fram genom att ett flertal konstruktions- och designmetoder används. Tre grundkoncept på lyftverktyg för lyft av cylinderhuvudet i kombination med två lösningar på hur emballaget kan lyftas presenteras för företaget. Ett av grundkoncepten anses vara den bästa lösningen på hur cylinderhuvudet ska lyftas utifrån resultatet av en viktad konceptvalsmatris. Den bästa lösning på hur lådan ska lyftas anses vara att denna inte lyfts alls, utan transporteras via ett rullbord. Företaget väljer dock att ett de andragrundkoncept av lyftverktyg ska vidareutvecklas. Även den andra lösningen på hur lådan ska lyftas anses av företaget vara en bättre lösning.   Till följd av cylinderhuvudenas variation i geometri konstrueras två olika lyftverktyg. Båda konstruktionerna bygger på att två ramkonstruktioner, uppbyggda av aluminiumprofiler och monterade till varandra med linjärstyrningar, sänks ner över cylinderhuvudet. Ramkonstruktionerna dras sedan ihop med en pneumatisk cylinder. Följden av detta blir att det ena lyftverktyget griper cylinderhuvudena genom kontakttryck överfört av puckar med polyuretanskivor fastvulkade i ena änden, mellan ram och cylinderhuvud. Det andra lyftverktyget griper cylinderhuvudet utifrån dess geometri. Båda lyftverktygen är utrustade med polyesterband med monterade lyftprofiler som passar emballagets fördefinierade lyftområden. Detta gör att lådan med det paketerade cylinderhuvudet inuti kan lyftas. Resultatet blir alltså två olika lyftverktyg, ett som lyfter med tryck och friktion och ett som lyfter genom mekanisk låsning utifrån cylinderhuvudets geometri.   På konstruktionen av lyftverktyget som lyfter cylinderhuvudet med friktion görs Finita Element-analyser för att utvärdera verkande moment, effektivspänningar och deformation vid belastning. Utifrån analyserna i kombination med noggrant avvägda antaganden dras slutsatsen att de ingående skruvförbanden, linjärstyrningar och aluminiumprofilerna håller en tvåfaldig säkerhet mot begynnande plasticering.   Utifrån det slutgiltiga resultatet ges förslag på framtida arbete i form av vidareutveckling av lyftverktyget till ÅF. / The packaging of cylinder heads as spare parts for car engines is today done by hand in a company in Skövde that manufactures car engines. All cylinder heads are lifted by hand and placed inside cardboard boxes. The cardboard boxes are then sent to the retailer of spare parts. In order to improve the work situation from an ergonomic point of view and to minimize the risk of injury on both the cylinder heads and the employees, the company has ordered a lifting tool from the technical consulting company ÅF. The goal with this master thesis is to develop one or several models of lifting tool/tools that can lift as many different cylinder head models as possible. The lifting tool/tools are also going to be able to lift the cardboard box with the cylinder head inside.   As starting point for the development of the lifting tool/tools, a literature study is made in the field of lifting tools. The literature study is divided into two parts; the first one includes general lifting tools on the market today. The second part analyses the different kind of lifting tools that the company already is using today. The literature study shows that there is a big variety in general lifting tools not only considering the external forces that is used to power the tools but also in which way the tools grips the objects. The study of the company’s existing lifting tools shows that it contains a big variety in different ways to grab both cylinder heads and engine blocks. To lift cylinder heads the company uses several kinds of principles, for example; lifting tools that grips with friction between lifting tool and the holes for the valve shafts. They also use lifting tools that grabs the cylinder heads by taking advantage of the cylinder head geometry.   Basic concepts on how the cylinder head and the cardboard box can be lifted are developed by using a number of different design methods. Three basic concepts of lifting tools for lifting the cylinder head combined with two basic concepts on how the cardboard box can be lifted is presented to the company. One of the three basic concepts on how to lift the cylinder head is considered the best, based on its score in a concept score table. The best solution for how the cardboard box is to be lifted is not to lift it at all. Instead should the cardboard box be pushed away on a ball transfer table. Still, the company chooses another one of the basic concept for further development. Also the second solution on how to lift the cardboard box is chosen by the company.   Due to that the cylinder heads geometries varies so much between the different models, two different lifting tools are developed. The construction of both of the tools is based on two aluminium frames, constructed by aluminium profiles. The two frames are joined together by linear motion bearings. The frames are lowered down over the cylinder head and then being pressed together by a pneumatic cylinder. This results in that the one of the two lifting tool is gripping the cylinder head with contact pressure and friction between the cylinder head and the aluminium cylinders on the lifting tool that have polyurethane vulcanised on its ends. The other lifting tool grips the cylinder head by using the cylinder heads geometry. The two lifting tools are both equipped with polyester bands with hooks mounted on its ends that fits in the premade handles on the cardboard box. This makes it possible to lift the cardboard box with a cylinder head inside of it. The result of this is two lifting tools, one that grips with pressure and friction and one that grips by mechanical locking based on the cylinder heads geometry.   For the lifting tool that grips the cylinder head with pressure and friction a series of analyses is made using the Finite Elements method. The purpose with these analyses is to evaluate torque, stress and displacement of the lifting tool. From the results of these analyses in combination with some carefully considered assumptions, conclusions of the strength of mechanics for the lifting tool are made. This shows that all the included parts of the lifting tool; such as screw joints, linear motion bearings and aluminium profiles, have a factor of safety higher then 2 against plastic deformation.   Based on obtained results from this thesis, advises on further development for the lifting tools are presented to ÅF.

Almost all logging in Sweden is carried out by the Cut-To-Length method. The method is carried out by two machines, a harvester and a forwarder. The forwarder transports the cut logs from the forest to a landing area for further transportation. Due to the uneven ground, the operators are subjected to high amplitude vibrations and the vehicle damages the ground soil when the pressure is unevenly distributed between the vehicles wheels. In an endeavor to decrease soil damage and increase the comfort for the operator, Skogforsk in collaboration with eXtractor is developing a pendulum arm suspended forwarder, named XT28. The benefit with such a forwarder is that each pendulum arm and wheel can be controlled individually. In this project a scale model (1:5) of the XT28 was developed and realized in order to enable implementation and development of a control system for its active pendulum arm suspension. A scaled model is much easier to handle and manage when tests is going to be performed. Additionally it is much more cost efficient than working with a full-scaled model. The focus point for this project will be the pendulum arm suspension and as a final test the function of this type of suspension will be tested and examined. Apart from a few design changes the downscaled model is a good representation of the XT28 and can be used in the development of a control system. After testing, it can be said that the downscaled prototype represents the full-scaled forwarder well when it comes to test the function of the pendulum arms. / Skogsavverkningen i Sverige utförs nästan uteslutande genom cut-to-length-metoden. Metoden utförs av två maskiner, en skördare och en skotare. Skotaren transporterar fällda träd från skogen till en lastplats för vidare transport. På grund av det ojämna underlaget utsätts operatören för vibrationer med hög amplitud och fordonet skadar underlaget när marktrycket är ojämnt fördelat mellan hjulen. I ett försök att minska markskador och öka komforten för operatören utvecklar Skogforsk i sammarbete med eXtractor en skotare med pendelarmsdämpning, där hjulen kan styras individuellt. Skotaren heter XT28. I detta projekt utvecklades och framställdes en skalmodell (1:5) av XT28 med syftet att möjliggöra förverkligandet och utvecklandet av ett kontrollsystem till den aktiva dämpningen i pendelarmarna. En skalmodell är mycket enklare att hantera när tester skall utföras. Dessutom är det mer kostnadseffektivt jämfört med att arbeta med fullskalemodellen. Detta projekts fokus kommer att ligga på pendelarmarna och som ett slutgiltigt test kommer funktionen av denna dämpning att testas och undersökas. Med undantag av några konstruktionsändringar representerar den nedskalade modellen skotaren XT28 väl och kan användas i utvecklandet av ett kontrollsystem. Efter utförda tester kan det konstateras att den nedskalade prototypen representerar den fullskaliga skotaren väl när det kommer till att testa funktionen av pendelarmsdämpningen.

I studien redogörs övergripande för vindens grundläggande natur och till viss del hur den kan påverka ett bärverk beroende på bärverkets form samt vindens hastighet, anfallsvinkel och turbulens. Det redogörs även för ett antal strukturdynamiska fenomen orsakade av vind som kan vara aktuella för broar. Dessa fenomen är fladder, gallopering, virvelavlösning, vridande divergens och vindstötsbelastning. I studien återfnns även en sammanfattning av den vägledning om utvärdering av dynamisk respons i bärverk orsakad av vind som ges i BSV 97, vilken hänvisas till enligt föregående gällande norm Bro 2004. Det redogörs även för den vägledning som ges i nuvarande gällande norm SS-EN 1991-1-4 med tillhörande nationella anvisningar i TRVK Bro 11, TRVR Bro 11, och TRVFS 2011:12. Den vägledning som ges för utvärdering av den dynamiska responsen är begränsad till att gälla vindfluktuationer i vindriktningen som ger upphov till resonans för bärverket i en egenmod där hela konstruktionen svänger i vindriktningen och åt samma håll. I studien studeras en balkbro av samverkanstvärsnitt med längsta spännvidd ca 70 m i syfte att utvärdera egenfrekvenser och modtyper för en relativt vanlig brotyp samt hur dessa varierar med antal spann och grundläggningsförhållanden. Studien utförs med hjälp av en detaljerad FE-modell till stor del bestående av skalelement. Även jämförelse med FE-modell av samma bro modellerad med balkelement utförs. Resultaten av studien används sedan till att beräkna den dynamiska förstorningsfaktorn med hänsyn till vindstötsbelastning, vilket förutsätts vara det fenomen som har störst inverkan på vanligt förekommande balkbroar med medellång spännvidd, dvs. 50-150 m. Denna förstorningsfaktor, den så kallade bärverksfaktorn cscd beräknas här enligt en förenklad och konservativ metod föreslagen i artikel av Ülker-Kaustell, Zangeneh och Pacoste [22]. / The study presents comprehensive fundamental nature of wind and to some extent how it can affect a structure depending on the shape of the structure and the speed of the wind, its angle of attack and content of turbulence. It also presents a number of structural dynamic phenomenon caused by winds that may be relevant for bridges. These phenomena are flutter, galloping, vortex shedding, torsional divergence and gust load. In the study there is also a summary of the guidance on the evaluation of dynamic structural response caused by the wind given in BSV 97, referred to according to the preceding valid rules for bridge design in Sweden, Bro 2004. It also outlines the guidance provided in current valid rules, EN 1991-1-4, with their national guidance in TRVK Bro 11, TRVR Bro 11, and TRVFS 2011:12. The guidance given or evaluation of the dynamic response is limited to the wind fluctuations in the wind direction causing resonance in the structure for a eigenmode in which the entire structure oscillate in wind direction and in the same direction. In the study a composite box girder bridge is studied with the longest span of about 70 m in order to evaluate natural frequencies and mode types for a relatively common bridge type and how these vary with the number of spans and foundation conditions. The study is performed by means of a detailed FE-model mainly consisting of shell elements. There is also performed a comparative study with a FE-model of the same bridge modeled with beam elements. The results of the study are then used to calculate the dynamic magnification factor with respect to the gust load, which is assumed to be the phenomenon that has the greatest impact on the common girder bridges with medium range, i.e. 50-150 m. The magnification factor, the so-called structural factor cscd is here calculated according to a simplified and conservative method proposed in the article by Ülker-Kaustell, Zangeneh and Pacoste [22].