Utmattningsanalys av svetsförband på pendelarm tillhörande Eco Logs skördare 590D
jämförelse mellan tre utvärderingsmetoder
Eco Log AB i Söderhamn är en tillverkare av skogsmaskiner. De tillverkar både skotare och skördare. På deras skördare sitter fyra pendelarmar som ersätter hjulupphängningen på fordonet. Dessa motverkar att fordonet lutar vid körning i sluttningar. Varje pendelarm drivs av en hydraulkolv som justerar nivelleringen.Då inga beräkningar med avseende på utmattning och livslängd genomförts sedan en omkonstruktion av pendelarmarna är det nödvändigt att analysera och utvärdera pendelarmarna. Syftet med examensarbetet är att analysera ett antal, maximalt tre, av pendelarmens svetsfogar med avsikt på utmattning. Jämförelse mellan de tre olika utvärderingsmetoderna Effective notch stress, Nominell spänning och Hot spot kommer genomföras. På begäran av Eco Log redovisas ej några värden på beräknade livslängder och spänningar utan endast en jämförelse mellan de olika metoderna redovisas där Nominella spännings-metoden används som referensvärde.En inledande spänningsanalys på en pendelarm på deras största skördare, Eco Log 590D, genomfördes. Denna analys, där endast en förenklad pendelarm användes, visade att det mest belastade svetsförbandet befann sig i nivå med infästningen av lagret i ytterlådans konstruktion. Detta svetsförband analyserades sedan vidare med avseende på utmattning. De mer noggranna utmattningsanalyserna baserades på tre olika utvärderingsmetoder för spänningar, Hot spot-, Effective notch stress- och Nominella spännings-metoden. Hot spot-metoden inkluderar membranspänningar och böjspänningar för det utvalda svetsförbandet. Effective notch stress inkluderar mebramspänningar, böjspänningar och den olinjära spänningstoppen för att kunna analysera spänningskoncentrationer i svetsrot eller tå. Nominella spänningar inkluderar normalspänningar.Genom att modellera det utvalda svetsförbandet med dessa tre metoder erhölls information om den maximala spänningsvidden. Denna spänningsvidd applicerades sedan i en arbetsgång för utmattningsberäkningar där en livslängd beräknades fram. Denna livslängd blev för Nominella och Effective notch-metoden blev densamma och för Hot spot-metoden blev den dubbelt så lång.Denna beräkningsgång baseras på International Institute of Welding.Denna beräknade livslängd var betydligt mindre än vad Eco Log hade förväntat sig. Dock är osäkerheten vid beräkningar och test med avseende på utmattning stor och därav borde även provning genomföras för att säkerställa livslängden.