Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Concept design of a multipurpose fatigue testing rig for spreader components
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2014 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Konceptdesign av en multifunktionell testrigg för utmattningsprovning av lyftokskomponenter (Swedish)
Abstract [en]

As one of the world leaders in crane spreaders, Bromma Conquip has a high reputation for reliable, high performing crane spreaders. Their success has largely been due to their emphasis on finite element analysis (FEA) during the development of their spreaders. In order to further improve their spreaders as well as verifying their FEA, they have a desire to perform more real testing on certain spreader components. This desire evolved in to a master thesis project where the task was to design and dimension a fatigue testing rig, which could perform fatigue testing on three selected spreader components.The focus of the thesis was on the design and dimensioning of the main steel structure of the fatigue testing rig and the fixation tools for the three selected spreader components. Limitations were made so that the hydraulic system and control system for the test rig would not be covered in this thesis.The thesis is founded on an information retrieval where important aspects concerning fatigue are established and where different types of standardized fatigue testing machines are studied. To gain further knowledge about component fatigue testing, several study visits where carried at the fatigue testing laboratories within bigger Swedish manufacturing companies, from which vital information concerning the structure of a test rig as well as test setup and test procedure was retrieved.Several different concepts for the test rig were generated during a brainstorming session, where all the aspects from the information retrieval were taken into consideration. With the use of Pugh matrix, a concept based on gas cut steel plates that mounts together with bolted joints was selected. Its modular design and the ease of manufacturing made it score well above the other concepts. Initial tests of the concept’s revealed that the geometry of the test rig needed to be changed, due to stress concentrations and geometric constraints.The design of the final concept was made simultaneously as the design the fixation tools, in order to ensure that all the interfaces matched up. To reduce the stress on the test rig, one of the fixation tools was designed basically as an independent load bearing structure within itself. The final dimensioning of the test rig shows that it could withstand an equivalent stress of 48 MPa, twice the stress that it is subjected to.

Abstract [sv]

Som ett av världens ledande företag inom lyftok har Bromma Conquip skapat sig ett gott rykte när det kommer till tillförlitliga, högpresterande lyftok. Deras framgång har till stor del berott på deras satsningar inom hållfasthetsberäkning (FEM) under utvecklingen av deras lyftok. För att ytterligare kunna förbättra sina lyftok samt verifiera sina beräkningsmodeller, vill de nu utföra riktiga utmattningstester på vissa utvalda komponenter av lyftoket. Det som startade som ett behov från företagets sida, utvecklades med tiden till ett examensarbete där uppgiften blev att design och dimensionera en testrigg som ska användas för att utmattningstesta tre utvalda lyftokskomponenter.Fokus för examensarbetet låg på att designa och dimensionera den huvudsakliga stålstrukturen för testriggen och inspänningsverktygen till de tre utvalda lyftokskomponenterna. Avgränsningar gjordes så att varken hydraulsystemet eller styrsystemet för testriggen skulle omfattas i arbetet.Examensarbetet grundar sig på en informationssökning där viktiga aspekter gällande utmattning utreds och där olika typer av standardiserade utmattningsriggar undersöks. För att skaffa ytterligare kunskap om testriggar för just komponentprovning, gjordes flertalet studiebesök till olika testcenter inom större svenska tillverkningsföretag, där värdefull information kunde inhämtas gällande utmattningsriggarnas utformning samt hur prover installerades i riggarna och hur företagets testprocedurer såg ut.Under ett brainstorming möte togs flera olika koncept av testriggen fram, där alla utmattningsaspekter från informationsinhämtningen beaktades. Med hjälp av Pugh’s matris kunde ett koncept väljas ut som bygger på stora gasskurna plåtar som sätts samman med skruvförband. Dess modulära design och enkelheten i tillverkning av konceptet gjorde att det fick betydligt högre betyg än de andra koncepten. Initiala tester av konceptet visade att dess geometri skulle behöva ändras pga. spänningskoncentrationer i testriggen, men även pga. fysiska begräsningar inne i testriggen.Designen av det slutgiltiga konceptet för testriggen gjordes samtidigt som designen av fixeringsverktygen för att kunna säkerställa att deras gränssnitt matchar varandra. För att minska belastningen på testriggen utformades ett av fixeringsverktygen så att verktyget i sig blev lastupptagende. Den slutgiltiga dimensioneringen av testriggen påvisar att den klarar av en ekvivalent spänning på 48 MPa, två gånger högre än den belastning testriggen kommer att utsätts för.

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , 133 p.
Series
MMK 2014:11 MKN 103
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-146638OAI: oai:DiVA.org:kth-146638DiVA: diva2:724332
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-03-06 Created: 2014-06-12 Last updated: 2015-03-06Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(5604 kB)4851 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 5604 kBChecksum SHA-512
cf55d46ef0d0a12536f7be7e524828d2672479ea35df9993a6accd9d58f3ccc71816cb713757a434602b316becc0236974bb9f1cacb194c1cabd4280f14dc305
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 4851 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 270 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf