Examensarbeten på grundnivå
Länka till denna samling:
Browse
Senast publicerade
Visar 1 - 5 av 458
- PostKostnadsanalys av spårväxlar hos Trafikverket: En analys av en uppgradering med målet att uppnå kostnadsbesparingar(2024) Hasl, Gabriel; Thorén, Eric; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för mekanik och maritima vetenskaper; Chalmers University of Technology / Department of Mechanics and Maritime Sciences; Ekberg, Anders; Nissen, ArneDetta arbete har utförts i samarbete med Trafikverket för att göra en kostnadsanalys av spårväxlar. Den här rapporten redovisar metoderna som använts och resultaten som har nåtts. Trafikverket är en statlig organisation med ansvar för planering, byggande, drift och underhåll av Sveriges transportinfrastruktur, där järnvägar och spårväxlar även ingår. Syftet med rapporten är att utforska och analysera effekterna av att uppgradera en vanlig växeltyp, nämligen EV-60E-1200-1:18,5, från att ha två driv till att ha tre driv. Rapporten hade som mål att leverera en tillförlitlig kostnadsanalys av denna uppgradering. Resultaten av denna kostnadsanalys visar de fördelar och kostnader som Trafikverket kan förvänta sig vid uppgraderingen. Genom framtagandet av ett operativt scenario, baserat på data från en excelfil tillhandahållen av Trafikverket, kunde resultatet presenteras i form av kostnadskalkyler och diagram. Scenariot omfattade kostnader gällande lagerhållning, frekvens av komponentbyten, och merförseningskostnader, bland annat. Resultaten visar att kostnaden per växel för växlar med 3-driv är mer kostnadseffektiv än för växlar med 2-driv, förutsatt att en tillräcklig mängd byts ut. Kostnader för lagerhållning visade sig vara en stor kostnadsdrivande faktor, och att ha flera varianter av växeltyper ökar behovet av komponenter i lager. Eftersom Trafikverket redan har en stor spridning av komponenter är det önskvärt att minimera denna spridning. Projektet visar även vad Trafikverket kan tänka på vid framtida projekt gällande liknande uppgraderingar och allmänna effekter av utgifter. En bedömning av kostnadsanalysens tillförlitlighet och relevans har också diskuterats. Vidare dras även slutsatser utifrån projektet som säger att uppgradering är kostnadseffektiv ur ett långsiktigt perspektiv. Gruppen anser även att Trafikverket kan använda denna rapport som underlag vid framtida kostnadsanalyser av liknande slag.
- PostKonstruktion av landgång för mindre passagerarbåt(2024) Broman Gustavsson, Kevin; Johansson, Filip; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för mekanik och maritima vetenskaper; Chalmers University of Technology / Department of Mechanics and Maritime Sciences; Thomson, Robert; Thomson, Robert; Forsgård, EmeliaDetta arbete har utförts i samarbete med företaget Cstrider AB för att designa och utveckla en landgång avsedd för deras passagerarbåt. Denna rapport redovisar den metodik som använts under arbetets gång samt de resultat som uppnåtts. Cstrider är ett företag som arbetar för att skapa “virtuella broar” längs vattenvägar och minska miljöpåverkan från passagerartransporter genom att använda mindre eldrivna passagerarbåtar. Fokus under rapportens gång ligger på att konstruera landgången som skall användas på dessa båtar då den inte bara ska uppfylla företagets krav, utan även uppnå en mängd säkerhetsstandarder för små passagerarbåtar. Landgången ska säkerställa en smidig, snabb och säker på- och avstigningsupplevelse av passagerare. Den ska ta hänsyn till olika driftsförhållanden och överensstämmelse med säkerhetsföreskrifterna. Konstruktionen kommer att uppfylla tekniska specifikationer för att säkerställa en livslängd på minst 10 år och använda sig av material som är resistenta mot marina miljöer och som förhindrar halka under olika väderförhållanden. Metodiken gick ut på att skapa en detaljerad kravspecifikation, utvärdera befintliga samt generera flera nya designkoncept genom fri idégenerering. Därefter används en serie elimineringsmetoder för att välja de lämpligaste lösningarna utifrån funktionalitet, säkerhet och tillverkningsbarhet. Detta för att sålla ut koncept som inte uppfyller alla krav eller är för komplexa för att vidareutveckla. En materialvalsprocess genomfördes för att utforska potentiella alternativ som uppfyller krav från företaget och föreskrifterna. Som resultat av konceptgenereringen har två koncept framtagits som modellerades med CAD, för att sedan gå vidare till den slutliga designprocessen där ett slutkoncept bestämdes. En strukturanalys av de två olika koncepten utfördes med hjälp av FEM-simuleringar för att validera landgångens prestanda under förväntade belastningar och dess miljöförhållanden. Dimensionering av motorerna och ställdonen som ska styra landgången utfördes med data från FEM-simuleringen och mekanikberäkningar. Slutligen utfördes en jämförelse av de två koncepten baserat på resultaten från FEM-simuleringen som innefattar uppskattad tillverkningskostnad och verifiering av kravspecifikation för att bestämma det slutgiltiga konceptet. Slutkonceptet resulterade i en stark men lättviktig design som drivs upp och ned med hjälp av två elektriskt drivna ställdon. Landgången består av en ram gjord i en aluminiumlegering, en gångplatta som placeras ovanpå ramen och en främre femdelad ramp vars undersida består av friktionytor. Genom användning av optimala material kunde balansen mellan vikt och styrka uppnås i kombination med att miljöpåverkan minimeras. Som resultat uppnår den slutgiltiga landgången de kraven som ställts från relevanta standarder och föreskrifter, samt företaget själva.
- PostModerniserad design av klassisk springergaffel(2024) Lund, John; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för mekanik och maritima vetenskaper; Chalmers University of Technology / Department of Mechanics and Maritime Sciences; Brouzoulis, Jim; Andersson, Björn; Bäckgren, PeterSpringerframgaffeln är en beprövad framgaffeldesign som är mycket populär att förlänga inom motorcykelcustomkulturen, vilket ofrånkomligen innebär högre belastning och ofta sämre köregenskaper. Denna rapport presenterar arbetet att designa och tillverka en förbättrad design av en förlängd springerframgaffel. Målet är att undersöka hur en förlängd springerframgaffel avsedd för en choppermotorcykel skall designas för att bibehålla liknande köregenskaper och hållfasthetsprestanda som en original Harley Davidson 1936 EL "Knucklehead" springerframgaffel. Genom att förlänga framgaffeln introduceras större belastningar på grund av den ökade hävarmen från framhjulet, vilket leder till en kraftigare böjmoment i framgaffeln. För att hantera dessa belastningar föreslås en design med stegvis övergång från tjockare till tunnare materialtjocklek i gaffelbenen, samt högkvalitativt material med hög brottgräns. För att upprätthålla korrekt fjädringsfunktion i den förlängda framgaffeln krävs att rockers har samma längd som för Harley Davidson original. Vidare för att få korrekt styrgeometri bör ett verkligt försprång på cirka 120 mm erhållas genom rake i styrröret eller offset i styrrören. Simuleringsresultat visar att den föreslagna designen presterar väsentligt bättre än den vanligaste typen av förlängda springerframgafflar och även bättre än Harley Davidson’s original design. En prototyp av den förlängda framgaffeln har utvecklats och tillverkats för att möta dessa krav, med hjälp av FEM-beräkningar och CAD-design. Rapporten visar hur denna design presterar något bättre än en original Harley Davidson springer framgaffel, och framförallt hur den väsentligt överträffar den vanligaste typen av förlängd springerframgaffel.
- PostOptimering av Lindholmens kylanläggning. Optimering av kompressor- och absorptionskylmaskin för att uppnå högre COP-värde(2024) Noori, Ali; Hosseini, Meisam; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för mekanik och maritima vetenskaper; Chalmers University of Technology / Department of Mechanics and Maritime Sciences; Sjöblom, Jonas; Edland, RikardKlimatförändringarna och stigande medeltemperatur världen över har lett till en ökad efterfråga på kylning. Detta har drabbat även Sverige och orsakat att energiförbrukningen stigit till höga nivåer. En sådan stigande trend kan innebära större belastning på naturen och miljön. Energieffektivisering har varit ett omdebatterat ämne och Sverige har åtagit sig en ledande roll att implementera idén om hållbara energilösningar i flera offentliga sektorer inom landet. Fjärrkyleteknik inom energisektorn är ett av de områden som har en stor potential till energieffektivisering. Göteborg Energi, ett ledande energibolag som arbetar med denna teknik, har sedan länge lagt stor vikt vid hållbar utveckling och alltid strävat efter att utveckla och energieffektivisera sina anläggningar. Med en litteraturstudie och dataanalys har ett arbete uträttats i syfte att undersöka möjligheten att optimera Göteborg Energis kylmaskiner vid anläggningen Lindholmen och därmed bidra till energieffektivisering av anläggningen. I arbetet ingår det att analysera driftdata för 4 kompressorkylmaskiner, en absorptionskylmaskin och anläggningen i sin helhet. Genom litteraturstudien för optimeringsändamål och studerandet av maskinernas driftdata, kunde slutsatser om vilka faktorer ökar maskinernas COP dras. Kvoten mellan temperaturen på varma sidan (𝑇𝐻) respektive kalla sidan (𝑇𝐿) i ett kylsystem måste minska till en viss grad för ett ökat COP, därför behöver temperaturen på inkommande - eller utgående köldbärare höjas samtidigt som temperaturen på inkommande - eller utgående kylmedia sänkas. Temperaturökningen på inkommande respektive utgående köldbärare kan åstadkommas antingen genom minskat volymflöde på cirkulationspumparna eller ökat volymflöde på nätpumparna. Minskad temperatur på inkommande kylmedia kan åstadkommas genom ökat luftflöde på kyltornsfläktarna. Utgående kylmedia kan också sänkas genom ett ökat volymflöde på cirkulationspumparna. Gällande optimala samspelstrategi för effektivisering av anläggningen, bör därmed maskinerna prioriteras att driftsättas enligt följande ordning: 1) VKA3 2) VKA5 3) VKA1 4) VKA4 5) VKA2. Slutsatserna kring optimeringsåtgärder för ett ökat COP, har enbart kompletterats teoretiskt och har inte testats i en verklig driftsmiljö. Det genomfördes exempelvis inget praktiskt test för att observera hur mycket elförbrukningen av en cirkulationspump vid ökat volymflöde, kan dels påverka en kylmaskins COP och driftsäkerheten hos hela systemet. Därför ska dessa åtgärder inte anses som riskfria och behöver kompletteras med mer undersökning. Optimala samspelstrategin för maskinerna har också sammanställts under ett antal ideala antaganden som tillräcklig överskottsvärme för absorptionsmaskinen samt att maskinerna inte förlorar sin prestationskapacitet under långvarigt bruk. Denna strategi kan komma att ändras vid varierande kylbehov och tillgångsbrist på överskottsvärme.
- PostWinged drone impact study(2024) Johansson, Olof; Modig, Måns; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för mekanik och maritima vetenskaper; Chalmers University of Technology / Department of Mechanics and Maritime Sciences; Thomson, Robert; Thomson, RobertThe Swedish Sea Rescue Society (SSRS) is planning to start using a remotely piloted UAV with a camera to gain faster access to information about active accident sites in the archipelago. With images from the accident site, decisions about the size of rescue boats can be made more effectively and provide a psychological advantage for the personnel. The UAV that has been developed is of the flying wing type constructed in EPP, which is a soft foam material. As the UAV in many cases will need to fly beyond the operator's line of sight, the Swedish Transport Agency requires SSRS to present a risk assessment according to a format called SORA (Specific Operations Risk Assessment). SSRS is currently in the final stages of the assessment where potential risks associated with the use of the UAV are being examined. In a previous thesis conducted for SSRS, the risks of potential skull fractures in humans if the UAV were to fall were investigated, but no previous studies have been conducted on the potential impact of the UAV on other aircraft in the event of a collision until now. Interviews with Fredrik Falkman at SSRS and former helicopter pilot Paul Hedrén, as well as a literature review, were conducted. With information from these sources, potential aircraft that the UAV could theoretically encounter in the airspace over the archipelago and their most sensitive components were determined. Technical documents from helicopter manufacturers were also used to determine safety factors during loads. A mathematical collision model was established for the UAV and its collision scenarios with the various critical components. The different components were then modeled in Catia V5 or retrieved from CAD libraries online to be used in collision simulations in Ansys Workbench using the LS-DYNA plugin tool. In Ansys, several different collision scenarios were created for each component depending on the angles of incidence and velocity directions for the different components. The results show that the UAV, with its lightweight and soft foam material, as well as the durable materials of helicopters, should not cause any damage to critical components in the event of a collision. For the future, real tests should be conducted using a test rig where the UAV can be propelled towards materials of the same type as the used collision components to see if the simulated results are accurate.