Konstruktionsförslag på vattensystem till Scanias tillsatsbroms
Målet med examensarbetet har varit att ta fram ett fungerande förslag på befintligt vattensystem mellan motor och retarder, som är billigt, monteringsbart, har låg vikt och lång livslängd i fordon. Retarder är en hjälpbroms och har som främsta uppgift att minska slitage på de ordinarie bromsarna.För att lösa detta gjordes först en nulägesbeskrivning där kylvattenröret kartlades. Därefter intervjuades Scania personalen på Retarder och det resonerades kring tidigare konstruktioner gjorda på området.De teorier som användes var monteringsanpassad konstruktion (DFA), tillverkningsanpassad konstruktion (DFM), miljöanpassad konstruktion (DFE), feleffektanalys (FMEA) och Scania produktions system (SPS).För att säkerställa vilken typ av material och tillverkningsmetod som ska användas i konstruktionen gjordes ett "out of the box" tänkande. Informationen som framkom pekade på att dimensionen borde optimeras, det betydliga materialet ändras och att fästena på kylvattenröret borde elimineras. Detta för att erhåll en billigare, lättare och mer monteringsvänligare konstruktion.Konstruktionsförslaget är ett kylvattenrör med fästen som är av bockad plåt och som monteras på gummirör för att dämpa vibrationerna. Här har jag ersatt de svetsade fästena med monterbara fästen som håller kylvattenröret på plats. Vidare har godstjockleken på kylvattenröret optimerats från 2 mm till 1,5 mm och jag har behållit det befintliga materialet SS-EN 1010216, tryckkärlsstål, då både aluminium och plast inte höll vid de vibrationer som uppkom i fordonet. Dessutom har fästena, som håller upp hela konstruktionen av kylvattenröret mot växellådan, omkonstruerats så att det passar det nya konstruktionen. Dessa fästen monteras på växelhuset med två stycken M10 skruvar i varje fäste.Simuleringar med finita elementmetoden (FEM) genomfördes för att undersöka deformationer och spänningar som uppstod när kylvätskan passerade genom kylvattenröret och då vibrationer uppstod från motorn, pumpen, hjulen eller vägunderlagen. Resultat från analyser med FEM tydde på att de största påkänningarna fanns på de rundfästen som håller upp kylvattenröret. Den högsta statiska spänningen på dessa fästen är 75 MPa med en sträckgräns på 500MPa. Denna anses vara låg och betraktas inte som kritisk.Vid den dynamiska analysen resulterade detta i att egenfrekvens uppkom vid 162 Hz som är över Scanias kritiska intervall, 150 Hz. För att säkerställa att konstruktionen är hållbar bör en prototyp tillverkas och testas.Förslaget presenterades för både chefen och montörerna på monteringsområdet och de var positiv inställda till förslaget av en rad olika anledningar så som lättare montering, kortare monteringstider, ergonomisk montering, kvalitetssäkrad montering samt förmonteringsbar. Dessutom kan bemanningen minimeras till följd av de korta monteringstiderna.