Examensarbetet har utförts på Saab Security and Defence Solutions i Arboga. Syftet med arbetet har varit att ta fram nya miljökrav för stativlådor med innehållande elektronikutrustning som behövs för upprättandet av en mobil flygplats, samt att ta fram lösningar för hur dessa miljökrav kan uppfyllas. Arbetet begränsades till att främst undersöka nya miljökrav för stativlåda AP-F (innehåller elektronik för kommunikation) som är en av stativlådorna. Tanken är dock att analysen och lösningarna ska kunna tillämpas på övriga stativlådor. Den elektroniska utrustningen inuti stativlådorna producerar värme som måste föras bort för att inte riskera att tillförlitligheten försämras hos utrustningen. Rapporten belyser problemen med att använda sig av inkapslad elektronik i områden med mycket sand och damm samt extrema lufttemperaturer. Genom analys av området och egna krav från Saab AB har en kravspecifikation tagits fram som belyser exakt vad stativlådorna måste klara av. Saab AB:s egna krav var bland annat att se över möjligheten av att inte använda ett kylningsaggregat. Detta studerades genom termodynamiska analyser och praktiska tester. Slutsatsen blev att det inte är möjligt i dagsläget då den nuvarande elektroniska utrustningens maximala arbetstemperatur är lägre än lufttempereraturen där AP-F lådorna är avsedd att vara operativa. Alternativen är att antingen byta ut den elektroniska utrustningen mot mer temperaturtålig eller att använda sig av ett kylningsaggregat för att sänka temperaturen inuti AP-F lådorna. Olika typer av kylningsmetoder för den inkappslade elektroniken har studerats för att kartlägga deras för- och nackdelar. Ett slutet system där inget luftutbyte mellan in-och utsidan på stativlådorna förekommer är att föredra för att förhindra sand och damm från att skada elektroniken. Analys av olika kylningsaggregat visade att termoelektriska kylningsaggregat inte är tillräckligt effektiva för kylning av AP-F lådorna med nuvarande elektroniska utrustning. Kompressorbaserade kylningssystem klarar av att kyla AP-F lådorna men till följd av att mer underhåll och tillsyn krävs. Rapporten belyser även möjligheterna att använda ett slutet system för användning av passiv kylning i fall att den elektroniska utrustningen byts ut. Vårt förslag är då att använda kylflänsar för att öka ytarean och därmed få en effektivare värmeavledning från stativlådan. På så sätt kan temperaturökningen inuti stativlådan minskas.

In this thesis, a calculation model for oil coolers has been worked on for Ursviken Technology AB press brakes Optima and Optiflex. Analysis of the theory behind physical phenomena has shown that a series of factors in a hydraulic system give rise to heat increase of hydraulic oil. To keep the service life, efficiency, and quality of oil as high as possible, cooling is needed.  A difficulty in calculating the cooling demand in a press brake is how much the temperature increases in the oil during operation. A simpler test of how much the temperature increases during a defined operating time and press cycle program has been conducted and it exhibited a linear temperature increase over time. The test was carried out with and without a drive (Eco pump) that allows the main motor to run only when press cycles are performed and thus not during idling. The tests gave an indication of how much heat rose at each press cycle. The difference between Eco pump on and turned off was very small. This is believed to be because the press program used never allowed the impact of the main engine and thus more tests are recommended to detect difference in temperature rise during the given time.  Coolers are dimensioned based on the amount of heat in the oil that needs to be cooled and is the cooling power P required by the cooling machine. It is calculated using:     is the temperature change in the oil below  ,   is the heat capacity the oil has,   is the density of the oil and   is the volume of the oil. The equation for P gives an amount of heat in kW that can be compared to the cooling capacity and flow of coolers from manufacturers' data sheets. One difficulty is to obtain one   during a given time where tests of press brakes may be needed for better calculation.    The most important parameter for determining whether a compressor cooler or fan oil cooler is best suited is the ambient air temperature. The best cooling effect of a fan oil cooler is obtained if the ambient air is as cool as possible, which gives greater temperature difference to the hot oil. If the ambient air temperature is close to the required oil temperature, the cooling capacity will be lower, and a compressor cooler will perform better in that environment. A disadvantage of fan oil coolers is noise from the fan and in those environments where the noise level is important, a compressor cooler should be chosen instead. A fan oil cooler has a low purchase price (compressor coolers are up to five times more expensive) and the fan oil cooler's energy consumption is so small that it has no major economic effect. High heat supply is conditions that give rise to wear on a hydraulic oil and therefore the highest temperature the oil is exposed to is important to limit. Increased heat in the hydraulic oil leads to reduced viscosity and this causes the shear resistance to decrease. The press brakes work indoors, which makes it easier to regulate the temperature compared to outdoor applications. The recommended operating temperature range is 30°C-60°C but the temperature sensitivity to lower temperatures has been difficult to verify in theory. In this study, the service life and durability of the oil has mainly been studied and not how engine components are affected by the temperature of the oil. / I detta examensarbete har en beräkningsmodell för oljekylare arbetats fram till Ursviken Technology AB kantpressar Optima och Optiflex. Analys av teori bakom fysiska fenomen har visat att en rad faktorer i ett hydrauliskt system ger upphov till värmeökning av hydraulolja. För att oljas livslängd, effektivitet och kvalitet ska hållas så hög som möjligt behövs kylning.  En svårighet med att beräkna kylbehovet i en kantpress är hur mycket temperaturen ökar i oljan vid drift. Ett enklare test av hur mycket temperaturen ökar under en definierad drifttid och presscykelprogram har genomförts och det uppvisade en linjär temperaturökning med tiden. Testet utfördes med och utan en frekvensomriktare (Eco-pump) som låter huvudmotorn gå endast när presscykler utförs och därmed inte under tomgång. Testerna gav en indikation på hur mycket värmen steg vid varje presscykel. Skillnaden mellan Eco-pump på-, och avslagen var mycket liten. Det tros bero på att pressprogrammet som användes tillät aldrig huvudmotorns inverkan och därmed rekommenderas fler tester för att påvisa skillnad i temperaturstigning under given tid.  Kylare dimensioneras utifrån värmemängden i oljan som behöver avkylas och är kyleffekten P som krävs av kylmaskinen. Den beräknas med:     är temperaturförändringen i oljan under  ,   är värmekapaciteten oljan har,   är oljans densitet och   är oljevolymen. Ekvationen för P ger en värmemängd i kW som kan jämföras med kylares kylkapacitet och flöde från tillverkares datablad. En svårighet är att få fram ett   under en given tid där det kan behövas tester av kantpressar för bättre beräkning.  I de fall en fläktoljekylare övervägs att användas kan en kompletterande ekvation behövas för att få en kyleffekt per grad Kelvin.  En fläktoljekylare kyler med omgivande luft och datablad från tillverkare visar vanligtvis kyleffekt per grad Kelvin. Kyleffekten divideras med den önskade temperaturen i oljan subtraherat med omgivande luftens temperatur.    Den viktigaste parametern för att avgöra om en kompressorkylare eller fläktoljekylare är bäst lämpad är den omgivande lufttemperaturen. Bäst kyleffekt hos en fläktoljekylare erhålls om den omgivande luften är så sval som möjligt vilket ger större temperaturdifferens till den varma oljan. Om den omgivande luftens temperatur är nära den önskade oljetemperaturen blir kylkapaciteten lägre och en kompressorkylare kommer att fungera bättre i den miljön. En nackdel med fläktoljekylare är buller från fläkten och i de miljöer där ljudnivån är viktig bör en kompressorkylare väljas i stället. En fläktoljekylare har lågt inköpspris (kompressorkylare är upp till fem gånger dyrare) och fläktoljekylarens energiförbrukning så pass liten att den inte har någon större ekonomisk effekt. Hög värmetillförsel är betingelser som ger upphov till slitage på en hydraulolja och därför är den högsta temperaturen oljan utsätts för viktig att begränsa. Ökad värme i hydrauloljan leder till minskad viskositet och det gör att skjuvningsmotståndet minskar. Kantpressarna arbetar inomhus vilket gör att det är lättare att reglera temperaturen jämfört med utomhusapplikationer. Rekommenderat arbetstemperaturområde är 30°C-60°C men temperaturkänsligheten för lägre temperaturer har varit svåra att verifiera i teori. I denna studie har främst oljans livslängd och hållbarhet studeras och inte hur motorkomponenter påverkas av oljans temperatur.

This study was composed on behalf of Husqvarna Group AB and is the thesis for the writers’ bachelor's degree, majoring in Mechanical Engineering Product Development and Design. Husqvarna Group is one of the leading manufacturers in the world within forest, park and garden care products, such as chainsaws, lawn movers and trimmers. To retain future-safe and sustainable products it is constantly required to develop them in terms of power efficiency and ergonomics. In a gasoline-powered chainsaw, the cylinder is one of the most critical components within the motor set where its complexity and operational function is vital for the motor’s overall performance. The cylinder’s main tasks, which are to create a cylinder bore for the piston and a combustion chamber, cause the need for decisive properties in the cylinder’s construction and design, such as heat transfer and heat control. In order to enable an increase of the power in the engine, these properties are required to be considered and improved. With a defective cooling, various types of damages can occur in the engine, but also counteract the desired increase in engine power. The aim of this study is to develop a concept of a cylinder with improved characteristics for heat control. By support from accepted theories and former studies, method choices are carried out to generate concepts and analyze results. In order to give rise to the pros and cons concerning the final concept and its constituent subparts, the generating of the concepts and analyzing of its results has been taken place in parallel to one another.  The result of the work is a detached cylinder head, where the focus has been to produce proposals for the cylinder’s selection of seal, material and screw joints. When proposals in these areas were analyzed and selected, a simulation was made to examine whether the heat distribution in the cylinder had changed. The cylinder presented as the final concept is made of an aluminum alloy with a gasket of a mica material to keep the cleavage sealed. With the new conditions for fastening, a proposed design and material selection for screw joints are presented.   This study has taken the approach in a work that requires more time and resources and can inspire a resumption of the case. / Den här studien gjordes på uppdrag av Husqvarna Group AB och är ett examensarbete för skribenternas ingenjörsutbildning inom maskinteknik, produktutveckling och design.   Husqvarna Group är en av de världsledande tillverkarna för produkter inom skogs-, park-, och trädgårdsskötsel, såsom motorsågar, gräsklippare och trimmers. För framtidssäkra och hållbara produkter krävs det att ständigt utveckla dessa i mån av effektivitet och ergonomi. I en bensindriven motorsåg är cylindern en mycket viktig komponent där dess komplexitet och funktion är vital för motorsågens slutgiltiga funktionalitet. Cylinderns huvudsakliga uppgifter, vilka är att skapa ett cylinderlopp för kolven samt en förbränningskammare, förorsakar behov för avgörande egenskaper i cylinderns konstruktion och design, egenskaper såsom värmeöverföring och värmekontroll. Med en bristfällig kylning kan bland annat olika typer av skador förekomma i motorn, men också motverka den eftersträvande ökningen av motorns effekt. Arbetets syfte är att ta fram ett koncept på en cylinder med förbättrade egenskaper för en ökad kontroll av värmeutvecklingen. Genom underlag från vedertagna teorier inom produktutveckling samt inspiration från tidigare studier, genomförs metodval för att generera koncept och analysera resultat. För att ge upphov till för- och nackdelar beträffande slutkonceptets ingående områden, har konceptgenerering och analysering skett parallellt.   Resultatet av studien redovisar en delad cylindertopp, där arbetets fokus har varit att ta fram förslag på cylinderns tätning, material och skruvförband. När förslag inom dessa områden hade analyserats och valts, gjordes en simulering för att granska huruvida värmefördelningen i cylindern hade förändrats. Den cylinder som presenteras som det slutgiltiga konceptet är tillverkad av en aluminiumlegering med en packning av ett glimmermaterial för att hålla delningen tät. I och med de nya förutsättningarna på infästning presenteras också ett förslag på skruvförband med tillämpad utformning och materialval.   Studien har tagit ansats i ett arbete som kräver mer tid och resurser och kan vara till inspiration vid ett återupptagande av ärendet.

Sammanfattning I detta arbete redovisas resultatet från experimentella studier utförda i en konkalorimeter. Materialet som har undersökts består av sammanpressade fanerskivor av bokträ som har pressats under konstant tid och tryck, medan temperaturen varierats. Fanerskikten har då visat sig bindas samman utan några som helst tillsatser. Tekniken för framställandet av skivorna har utvecklats av Carmen Cristescu vid avdelningen för Träteknik på Luleå tekniska universitet. Genom att variera temperaturen uppvisar de färdiga skivorna olika egenskaper, som exempelvis högre sammanbindande förmåga när temperaturen höjs till 250°C. Syftet med detta arbete är att undersöka dessa fanerskivors termiska egenskaper som huvudsakligen består av tid till antändning och avgiven värmeeffekt. Antändningstiden har även jämförts med handberäkningar. Data från experimentet har sedan jämförts med data från andra studier för liknande produkter som exempelvis plywood och LVL skivor (fanerlaminatträ), som innehåller bindemedel i form av lim.   Resultatet i denna studie tyder på mindre inbördes skillnader mellan fanerskivorna som pressats under olika temperaturer. Studien visar inte heller några större skillnader mot de andra jämförda trämaterialen. Okulära iakttagelser under experimentet indikerar dock skillnader för de sammanbindande egenskaperna när fanerskivorna utsätts för hög temperatur i experimentet. Då fanerskivorna i studien uppvisar likvärdig värmeutveckling som exempelvis plywood så är det rimligt att anta att samma användningsområde kan rekommenderas. I rapporten kommer skivorna för enkelhetens skull att benämnas låg, medium och hög densitet. Detta eftersom de olika pressningstemperaturerna (200, 225 och 250°C) som använts vid framställningen, gav skivorna olika densitet med medelvärden på 745, 823 och 1045 kg/m3. / Abstract This study describes an attempt to determine and evaluate the thermal properties of self-bonding beech veneer. These properties mainly consist of time to ignition and rate of heat release. The determination was done by performing bench-scale trials in a cone calorimeter. The material studied consists of three different sets of self-bonding veneer boards, which have bonded without any additives. The technology for making the boards is developed by Carmen Cristescu. Making the boards involves constant compression under a constant period of time, while allowing a variation in temperature. This results in different characteristics of the final product, such as higher adhesion capabilities between the veneer layers, when the temperature is raised to 250°C. Time to ignition have been measured and compared with hand calculations. All collected data from the experiment and the hand calculations have also been compared to related products, such as plywood and LVL. The study indicates minor differences between the mutual beech veneers, or for example ordinary plywood, regarding the studied characteristics. Observations during the tests indicate that the interconnecting properties vary between the boards when they are subjected to higher temperature. As the study show similar rate of heat release such as plywood, it is reasonable to assume that the same application range can be recommended. Due to the different density 745, 823 and 1045 kg/m3 developed while making the boards and for the further simplicity of the report the boards are henceforth called low, medium and high density boards.

För att öka kapaciteten och möta kundernas krav på en säker drift av elnätet måste om- och utbyggnad av elnätet göras kontinuerligt. Vid användning av luftledning tas stora arealer i anspråk för att säkerställa driften. Ett mindre skrymmande alternativ är att gräva ner kablarna i marken. Detta ställer speciella krav på förläggningssätten, framförallt i tätbebyggda områden där det redan är mycket nedgrävd infrastruktur i marken. Denna rapport analyserar värmeutvecklingen för kablar förlagda i mark, och framförallt hur korsningar med annan befintlig infrastruktur påverkar den kontinuerliga driftstemperaturen. Olika scenarion med varierande förutsättningar har simulerats för att identifiera de åtgärder som har störst påverkan på den slutgiltiga arbetstemperaturen för kablarna. Resultaten pekar på vikten av god kännedom om markens termiska resistivitet och att kablarna bör förläggas ytligt med god separation från både varandra och övrig infrastruktur. Där detta inte är möjligt bör behovet av att ventilera bort värmen från kablarna tillgodoses genom t.ex. utökad mängd material av goda termiska egenskaper vilket kan variera beroende på situationen. En variant är att använda en så kallad skorsten upp till ytan och en annan variant för att uppnå samma resultat vid djupare förläggning är att öka volymen av material med termiskt goda egenskaper runt kablarna för att minska det totala materialbehovet jämfört med skorstensvarianten. Vid förläggning i rör pekar resultaten på att diametern för luftfyllda rör bör hållas liten och vid bentonitfyllda rör stor diameter. Resultaten visar också att det inte är en bra idé att isolera bort värmen från kringliggande infrastruktur. Sammantaget konstateras att varje situation är unik men att det är bra med grova riktlinjer att utgå ifrån.

In the construction industry, concrete is the most common material, because of its good properties such as compressive strength and endurance. Concrete is a composition of several different materials where one of the main components is cement. When the hydration process starts, large amount of heat is generated. This leads to temperature rise within the structure. The heat development that takes place can become critical for massive structures such as dams and power plants, where natural cooling is not sufficient. This in combination with internal and external restraint resulting in tensions causing cracks in the structure. By controlling the temperature development, one can reduce the risk of cracking in massive structures. The controlling is divided into pre-cooling and post-cooling. Reduction of the risk for thermal cracking can be done in different ways. Parts of the cement in the concrete can be replaced by a pozzolan material such as silica fume, blast furnace slag or fly ash. Another method is to increase the size of the aggregates which makes it possible to reduce the cement content with remained strength. Cooling the aggregates or use of ice can also be used as a pre-cooling methods. The most common post-cooling method is the installation of cooling pipes. Pipes are installed between the reinforcement bars, in which one then pump through with cold water. This thesis aims at practicing the methods examined by Lagundžija & Thiam (2017). Focusing on those results that proved to be most effective, i.e. the combination of fly ash, ice and large aggregates. The results retrieved during the tests shows a significant increase in the compressive strength when using a combination of fly ash, ice and large aggregates. This gives us the opportunity to reduce the initial cement content. Reducing the cement content is the most effective factor regarding the heat development. When replacing amounts of the water with ice, it can be seen that the initial casting temperature was reduced. Further studies can be done to find the right amount of reduction of the cement that can be done while maintaining the required compressive strength. / Inom byggbranschen är betong det mest förekommande materialet, detta tack vare dess goda egenskaper, som till exempel tryckhållfasthet och uthållighet. Betongen utgörs av flera olika beståndsdelar där den centrala komponenten är cement. När cementets hydratationsprocess startar utvecklas en markant värmeutveckling. Detta leder till temperaturhöjningar inuti den nygjutna konstruktionen. Värmeutvecklingen kan bli kritisk för grövre konstruktioner, som till exempel dammar och kraftverk, där naturlig avkylning inte är tillräcklig. Detta i kombination med att inre och yttre tvång resulterar i dragspänningar som orsakar sprickor i konstruktionen. Genom att styra temperaturutvecklingen kan man minska risken för sprickbildning i massiva konstruktioner. Styrningen delas in i förberedande kylning och efterkylning. Reduktion av risken för termisk sprickbildning kan ske på olika sätt. Delar av cementen i betongen kan ersättas med ett puzzolant material som till exempel silikatstoft, masugnsslagg eller flygaska. En annan metod är att öka ballaststorleken vilket gör det möjligt att minska cementhalten med kvarvarande hållfasthet. Man kan även kyla ballasten alternativt blanda in is i mixen för att sänka den initiala temperaturen. Den mest förekommande efterkylningsmetoden är installation av kylrör. Det monteras in rör mellan armeringsjärnen, vilket man sedan pumpar kallt vatten igenom. Denna uppsats syftar på att praktiskt tillämpa de metoder som undersöktes av Lagundžija & Thiam (2017). Fokus på de resultat som visade sig vara mest effektiva, dvs kombinationen av flygaska, is och grov ballast. Resultaten som uppnåddes under de tester som utfördes visar en markant ökning i tryckhållfastheten vid användning av kombinationen med flygaska, is och grov ballast. Detta ger oss utrymmet att reducera den initiala cementhalten som används. Att minska cementinnehållet är den faktor som ger störst effekt gällande värmeutvecklingen. Fortsatta studier kan göras för att hitta rätt mängd reduktion av cementet som kan göras samtidigt som anvisad tryckhållfasthet bibehålls.