Detta arbete sammanfattar en del av den forskning som gjorts på kugghjul och planetväxlar med avseende på egenskaper som lastfördelning, verkningsgrad och ingreppsstyvheter. En jämförelse görs mellan olika metoder för beräkning av ingreppsstyvheter vilken visar på stora skillnader. En planetväxel av typ D simuleras i flerkroppsdynamikprogramvaran MSC ADAMS där egenskaper som lastfördelning, vridstyvhet och utväxling undersöks.

No description available.

Det här arbetet handlar om komplettering av transmission och stabilisering av en pedagogisk anordning som bygger på en begagnad cykelram. Anordningens syfte är att demonstrera omvandlingen av mekaniskt arbete till elström, vilket görs genom att användaren vevar runt cykelpedalerna för hand för att driva i gång en generator. I dagsläget saknar anordningen en koppling mellan bakhjulet och generatorn, vilket behövs för att överföra användarkraften från pedalerna till generatoraxeln. Dessutom vilar anordningen på en smal pakethållare som är ostabil och orsakar stora svängningar under användning. Utifrån uppdragsgivarens krav och önskemål har en lämplig utväxling tagits fram genom konstruktion av en remskiva av lämpliga mått som kopplas till en kilrem mellan bakhjulet och generatoraxeln. Utöver det utvecklades en stabiliseringsmekanism som förstyvar anordningen och motverkar oscillationer vid användning samt bidrar till ökad driftsäkerhet. Stabiliseringsmekanismen bygger på teorin om tvåkraftselement, där elementen endast är belastade med krafter i sin längdriktning, vilket möjliggör för mindre materialåtgång och lättviktskonstruktion. Fästen har också konstruerats för att koppla förstyvningsstöden till både cykelramen och plattformen som anordningen vilar på. Avslutningsvis genomfördes en brottsriskanalys i syfte att kartlägga möjliga risker vid användning. Arbetet har delats mellan tre studenter, där var och en hade sitt specialiseringsområde, och en färdig prototyp har utvecklats och testats med goda resultat. / This report considers a case of stabilizing and complementing a transmission mechanism for a pedagogical device which is built around a used bicycle frame. The purpose of the device is to demonstrate the conversion of mechanical work to electrical current, which is done by cranking the bicycle pedals manually to drive an alternator. Currently, the device lacks a connection between the rear wheel and the alternator, which is needed to transfer user force from the pedals to the alternator shaft. In addition to that, the device rests on a thin pannier rack that is unstable and causes a considerable swaying movement under usage. In compliance with the given requirements, a suitable transmission mechanism was designed using a belt pulley with specified dimensions that connects the rear wheel to the alternator shaft using a v-belt. Also, a stabilization mechanism was developed to strengthen the device, counteract the oscillations while operated and increase its reliability. The stabilizers are designed according to the theory on two-force members, which are members that are exclusively loaded with forces along their length direction, which allows for lower material usage and lightweight construction. Holders have also been designed to connect the stabilizers to both the bicycle frame and the platform on which the device is built. Lastly, a failure analysis has been conducted in order to identify the possible risks while  the device is used. The project was divided between three students based on individual specialization fields, and a finished prototype was developed and tested with good results.

Start-up företaget Wood Tube har utvecklat en ny typ av miljövänlig byggregel gjord av papper. Pappersreglar är en ny produkt som ännu inte finns på marknaden, men som kan komma att innebära stora fördelar för byggindustrin och snickare i fråga om pris, miljövänlighet och förbättrad arbetsmiljö. Det tänkta användningsområdet är att ersätta plåtreglar som ram i icke-bärande innerväggar, men det finns även stor potential i andra applikationer, såsom i möbler. Pappersreglarna tillverkas i standardlängder och ska kapas på plats ute på det aktuella bygget, i dagsläget genom sågning.  Detta projekt går ut på att utveckla ett specialanpassat kapningsverktyg som ska möjliggöra en enkel och smidig kapning av dessa reglar, i syfte att göra lösningen mer attraktiv för potentiella kunder. Inom detta projekt har enklare tester utförts som indikerar att klippning är den metod med störst möjlighet till måluppfyllelse. En kravspecifikation har tagits fram och innefattar bland annat att verktyget ska drivas utan el, vara portabelt, ej avge sågspån, motstå korrosion och kunna klippa pappersreglar av olika dimensioner.   Ett klippande sax-koncept väljs efter nyttjande av systematiska metoder för konceptgenerering och urval. Mycket inspiration till verktyget hämtas från konkurrentanalys av en grensax med kugg-utväxling av märket Fiskars. Egna tester har utförts för att ta reda på pappersreglarnas klippbarhet och kapningsverktygets tänkta lastfall. Konstruktionsarbetet utförs med Brain-Aided-Design (BAD), Pen-Aided-Design (PAD) och Computer-Aided-Design (CAD), och inkluderar även riskanalyser (FMEA) samt hållfasthetsberäkningar. Slutligen har ett specialiserat kapningsverktyg utvecklats för att snabbt och enkelt kunna klippa miljövänliga pappersreglar från Wood Tube. / Wood Tube is a start-up company with a new invention, environmental-friendly building bars made out of paper. The product is not yet available on the market, but these bars are likely to be a lot cheaper and easier to use for carpenters when building drywall, where the bars will replace the commonly used plate metal bars for framing. These bars are manufactured in standard lengths and are supposed to be cut on site to fit the local application. As of now they are sawn with a hand saw.  This project is about developing a new specialized cutting-tool for easy and fast cutting of the Wood Tube paper bars, with the idea that a customised tool will make the paper bars even more attractive to carpenters and other potential customers.  Tests indicate that cutting with shear-blades is the cutting method with the highest probability to meet the product requirements, which include requirements such as the tool being manually powered, highly portable, does not produce sawdust, is resistant to corrosion and being able to cut paper bars of different dimensions. Using systematic methods for generating concepts and the final selection, this results in a handheld scissors-concept, similar to a lopper. A lot of inspiration for the tool has come from the benchmarking of a lopper with gears  from the brand Fiskars. Tests have been performed to determine the cuttability of the paper bars, as well as to predict the loads which will be exerted on the cutting tool. The cutting tool is designed using the methods Brain-Aided-Design (BAD), Pen-Aided-Design (PAD) and Computer-Aided-Design (CAD), along with calculations for tool-strength and risk-analysis (FMEA).  The end result are blueprints for a tool which has been specifically developed for cutting paper bars from Wood Tube.

Optical scattering measurement devices are used to measure light reflection and light scattering from materials, to obtain data of the surface and bulk properties of materials. The measurement data are often used in research and development projects where material requirements are important, also for quality control in manufacturing processes, in different optical simulations and can be used for photorealistic rendering. In this master thesis project conducted at AFRY, a multifunctional team will develop an optical scattering measurement device that aims to collect data more accurately than current devices on the market. This thesis will focus on the mechanical design of the device which consists of the stability and movement of the components, the environment of the measurements and material selection with a focus on performance and sustainability. The optical model that will act as a basis for the development will be a gonioreflectometer consisting of a material sample, sample holder, light source, detector and an environment in which the measurements are conducted. Some of the physical, cognitive and emotional needs of the intended user are efficient use, low risk of misuse, reliable and high precision. A thorough requirement specification was made as a framework for the concept generation. The selected concept provides the movement of the optical components with an angular step enabling the desired optical scattering measurement. The selected stepper motor and gear ratio provides the flexibility of the movement, making it easy for the user to change angular steps of the optical components, enabling both fine and rough measurements. A separating screen was chosen for both concepts in order to avoid light contamination between measurements and the material sample holder resembles a frame that allows for mounting the material sample outside of the device. The mechanical system has a high stability and the material black anodized aluminum further contributes to the sturdiness of the construction. A physical prototype was created to validate the movement, since the movement of the detector and light source will be similar, only the detector movement was prototyped. The prototype showed that the movement of the detector worked in the desired way, hence the construction of the movement is approved. The scope was delimited in consensus with the project members and supervisors due to the time frame, hence there is future work on the device that should be accounted for. In conclusion, the purpose of the project was fulfilled after delimiting the goals and a conceptual solution was created that fulfilled the requirements of the project. / Optiska mätinstrument används för att mäta ljusreflektion och ljusspridning från material, för att erhålla data om materialets yt- och bulkegenskaper. Mätdata används ofta i forsknings- och utvecklingsprojekt där materialkrav är viktiga, även för kvalitetskontroll i tillverkningsprocesser, i olika optiska simuleringar och kan användas för fotorealistisk rendering. I detta examensarbete, genomfört på AFRY, kommer ett multifunktionellt team att utveckla en optisk spridningsmätningsenhet som syftar till att samla in data mer noggrant. Denna avhandling kommer att fokusera på den mekaniska designen av enheten som består av stabiliteten och rörelsen av komponenterna, mätmiljön och materialval med fokus på prestanda och hållbarhet. Den optiska modellen som kommer att ligga till grund för utvecklingen kommer att vara en gonioreflektometer bestående av ett materialprov, provhållare, ljuskälla, detektor och en miljö där mätningarna genomförs. Några av de fysiska, kognitiva och emotionella behoven hos den avsedda användaren är effektiv användning, låg risk för felanvändning, pålitlighet och hög precision. En noggrann kravspecifikation gjordes som en ram för konceptgenereringen. Det valda konceptet möjliggör rörelse av de optiska komponenterna med ett vinkelsteg som tillåter den önskade optiska spridningsmätningen. Den valda stegmotorn och utväxlingen ger flexibilitet i rörelsen, detta bidrar till att det är enkelt för användaren att ändra vinkelstegen för de optiska komponenterna, vilket tillåter både fina och grova mätningar. En avskiljningsskärm valdes för att undvika ljuskontaminering mellan mätningarna och materialprovhållaren liknar en ram där materialprovet monteras utanför enheten. Det mekaniska systemet har en hög stabilitet och materialet svart anodiserad aluminium bidrar till konstruktionens robusthet. En fysisk prototyp skapades för att validera rörelsen, eftersom rörelsen av detektorn och ljuskällan kommer att vara liknande, återskapades endast detektorns rörelse. Prototypen visade att detektorns rörelse fungerade på önskat sätt, därmed godkänns konstruktionen av rörelsen. Projektets mål avgränsades i samförstånd med projektmedlemmarna och handledarna på grund av tidsramen, därmed finns det framtida arbete för mätinstrumentet som bör beaktas. Sammanfattningsvis uppfylldes projektets syfte efter att målen avgränsats och en konceptuell lösning skapades som uppfyllde projektets krav.