Konstruera och bygga en autoklav för härdning av kompositer i Chalmers kompositverkstad
Ladda ner
Typ
Examensarbete för kandidatexamen
Bachelor Thesis
Bachelor Thesis
Program
Maskinteknik 300 hp (civilingenjör)
Publicerad
2018
Författare
Bredenberg, Tobias
Karlsson, Johan
Holmberg, Fredrik
Barreng, Petter
Forsström, Birk
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
För att fortsätta försörja arbetsmarknaden med nyutexaminerade studenter från Chalmers och göra nya framsteg inom forskning krävs utveckling. Arbetet uppnår detta genom att konstruera en autoklav till maskinhusets kompositverkstad. I det första skedet används systematisk utvecklingsmetodik för att kunna ta fram koncept. Sedan genomfördes dimensionering av autoklaven med hjälp av handberäkningar på hållfastheten och uppvärmningsystemet. Följt av detta gjordes modellering med hjälp av CATIA v5, där modellerna sedan användes för simuleringar i finita elementprogrammet ANSYS 18.2. Dimensioneringen av reglersystemet genomfördes med hjälp av simuleringar i systemdesignsprogrammet Simulink. Med hjälp av dessa verktyg har gruppen tagit fram en konstruktion med tillhörande ritningar och komponenter. De huvudsakliga komponenterna är ett tryckkärl med dimensionerna ?508 × 1190 mm, ett reglersystem baserat på en Raspberry Pi 3+ och ett uppvärmningssystem med maximal effekt på 2, 3 kW. Autoklaven är dimensionerad för arbetstrycket 0, 7 MPa och högsta temperaturen 150 C. Styrsystemet visar när autoklaven är i drift och stänger av vid eventuella fel. Om styrsystemet skulle haverera finns en mekanisk övertrycksventil som försäkrar om att trycket släpps ut. Abstract To keep the supply of alumnae going from Chalmers and to make new research possible innovation is needed. This project achieves this through the design of an autoclave intended to be used in Chalmers new composite workshop. In the first phase of the project a systematic development method was used. In the next phase the product was designed with tools like basic calculations of the structural integrity and the heating system. Then models were made in CATIA v5 and simulated with the finite element method in ANSYS 18.2. A model for the control system was developed and simulated in the system design program Simulink. With the help of these tools the project group has made a complete design with blueprints and components. The major components are; a pressure vessel with the dimensions ?508 × 1190 mm, a Raspberry Pi 3+ based control system and a heating system with the maximal active power 2, 3 kW. The autoclave is designed for a working pressure of 0.7 MPa and maximal temperature of 150 C. The control system indicates when the autoclave is in use and shuts down when any errors occur. If the control system where to malfunction a mechanical pressure valve guarantees safety by releasing the air. The report is written in Swedish.
Beskrivning
Ämne/nyckelord
Teknisk mekanik , Innovation och entreprenörskap (nyttiggörande) , Materialvetenskap , Produktion , Applied Mechanics , Innovation & Entrepreneurship , Materials Science , Production