Vibrations is a phenomenon that can cause problems to systems if not dealt with. In heavy duty trucks, vibrations are mainly caused by uneven roads and from the combustion engine. Vibrations can damage components, reduce their service life and cause discomfort for the driver. To manage the problem, vibration isolators can be used to absorb energy and thus reduce the vibrations. Rubber is a commonly used material for vibration isolators thanks to its viscoelastic properties. However, due to the characteristics of rubber, there are difficulties to make accurate simulation models of components such as vibration isolators. To improve the accuracy in simulations, physical testing can be performed to measure the material properties and characteristics such as hysteresis to get a better understanding of how the material and the component will behave. The purpose of the master thesis was to generate and develop concepts of a test rig for a specific vibration isolator from Scania where the force as a function of displacement in the component’s Z-direction should be measured as well as the force in the component’s Y-direction. Further, the component should be compressed in a vertical linear motion. Based on the background information, the following research questions were stated: - How can a hysteresis curve based on frequency input be found by performing physical testing? - How can a test rig be designed to test and measure the material properties of a rubber component in order to parametrize the material? The vibration isolator was investigated and analyzed. From the analysis, seven concepts were generated and were evaluated with a Pugh matrix. From the evaluation, two concepts were chosen to be further developed before a final evaluation using a desirability chart was made. The master thesis resulted in two concepts that were developed named Hinged beam and Guiding plates. Guiding plates was the concept that scored the best in the final evaluation, but the concepts had different strength and weaknesses. Both concepts fulfilled the requirement of compressing the vibration isolator in a vertical linear motion but the measurement of the force in the component’s Y-direction needs to be further investigated. / Vibrationer är ett fenomen som kan orsaka problem för olika typer av system om det inte hanteras. I lastbilar är vibrationer huvudsakligen orsakade av ojämnt underlag samt av förbränningsmotorn. Vibrationerna kan orsaka skada på komponenter, reducera deras livslängd och även orsaka obehag för föraren. Det här problemet kan hanteras genom användning av vibrationsisolatorer som minskar effekten fr.n vibrationerna genom att absorbera dess energi. Gummi är ett material som ofta används för att isolera vibrationer tack vare dess viskoelastiska egenskaper. Egenskaperna gör det dock svårt att skapa noggranna simuleringsmodeller av komponenter så som vibrationsisolatorer. För att öka noggrannheten i simuleringarna kan fysisk testning genomföras och materialegenskaper så som hysteres kan mätas för att få en bättre förståelse för hur både material och komponent beter sig med olika laster. Syftet med det här masterexamensarbetet var att generera och utveckla koncept för testriggar för en specifik vibrationsisolator tillhandahållen av Scania. Kraft som funktion av förskjutning i komponentens Z-riktning samt kraft i dess Y-riktning skulle vara möjligt att mätas. Utöver det var ett krav att komponenten endast ska komprimeras i en vertikal linjär rörelse. Baserat på bakgrundinformationen kunde följande forskningsfrågor formuleras: - Hur kan en frekvensbaserad hystereskurva tas fram genom fysisk testning? - Hur kan en testrigg designas för att kunna testa och mäta materialegenskaper hos en gummikomponent för att kunna parametrisera materialet? Vibrationsisolatorn undersöktes och analyserades. Efter analysen genererades sju koncept som utvärderades med en Pugh matris. Utvärderingen resulterade i att de två bäst presterande koncepten valdes för vidareutveckling innan en sista utvärdering genomfördes med hjälp av ett så kallat desirability chart. Masterexamensarbetet resulterade i två koncept som vidareutvecklades, ett som kallas Hinged beam och ett vid namn Guiding plates. Guiding plates var det konceptet som presterade bäst i den slutgiltiga utvärderingen, men de olika koncepten har dock olika styrkor och svagheter. Båda koncepten uppnådde kraven gällande att kompression av vibrationsisolatorn endast ska ske i en vertikal rätlinjig rörelse men hur krafterna i komponentens Y-riktning ska mätas behöver vidare undersökning.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-299193 |
| Date | January 2021 |
| Creators | ALVETEG, ADAM, JOHANSSON, MARKUS |
| Publisher | KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2021:336 |
Page generated in 0.0018 seconds