Konceptframtagning av Fästanordning - Montering av Tilluftsdon

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

Sammanfattning ... iii Abstract ... v Förord ... vi 1. Inledning ... 1 1.1 Bakgrund ... 1 1.2 Syfte ... 2 1.3 Mål ... 2 1.4 Avgränsningar ... 2 1.5 Climate Recovery ... 3 2. Nomenklatur. ... 4 3. Ventilation ... 7 4. Nuvarande produktsortiment ... 9 5. Monteringsergonomi ... 12 6. Utveckling av produkter ... 13 6.1 Generiska produktutveckling ... 14

6.2 Tidsplanering och insamling av information ... 15

6.3 Konceptutveckling ... 16 6.4 Produktarkitektur ... 18 6.5 Materialval ... 21 6.6 Tillverkningsmetoder ... 25 6.7 Hållfasthetslära ... 28 6.8 Snäppfästen ... 30 7. Konceptframtagande ... 32 7.1 Uppdragsbeskrivning ... 32 7.2 Tidsplanering ... 32 7.3 Konceptutveckling ... 34 7.4 Produktarkitektur ... 47

7.5 Gränssnittsmodulering och tillverkningsmetoder ... 49

7.6 Materialrangordning ... 51

7.7 Detaljutveckling ... 56

7.8 Tillämpning av externt tilluftsdon ... 58

8. Sammanställning av fästanordning ... 60 8.1 Universell fästanordning ... 60 8.2 Tillämpad fästanordning ... 62 9. Diskussion ... 66 10. Slutsats ... 68 11. Källförteckning ... 70 12. Bildförteckning ... 72 Bilaga A ... A1 Bilaga B ... B1

(8)

(9)

(10)

(11)

Prefix

Beteckning

Talvärde

(12)

Symbol

Beskrivning

Enhet

ρ

(13)

(14)

(15)

(16)

CE-test certifikation och arbetstillstånd

Täthet Klass D EN 1507:2006

Eld klassifikation A2-s1,d0 ej brännbart EN 13501-1:2007+Al:2009

Tryck EN 13403:2003

Max under -400 Pa Chockvågor -1000 Pa

Max över +1000 Pa Chockvågor +2500 Pa

Värmeledning (λ) ≈ 0.035W/mK

Temperatur

(17)

⌀d1

⌀d2

vikt sid längd väggtjocklek [mm] [mm] [kg/m] [mm] [mm] 125 195 0,6 74 30 160 230 0,9 94 35 200 270 1,1 115 36 250 320 1,3 141 38 315 385 1,7 175 41

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

Aktiviteter Period 1 Period 2 Period 3 Period 4 Period 5 Aktv. 1 Aktv. 2 Aktv. 3 Aktv. 4 Aktv. 5 Aktv. 6

(23)

(24)

Behov nr Behov Betydelsefaktor 1 Behov 1 faktor 1 2 Behov 2 faktor 2 3 Behov 3 faktor 3 4 Behov 4 faktor 4 5 Behov 5 faktor 5 6 Behov 6 faktor 6 7 Behov 7 faktor 7 8 Behov 8 faktor 8 9 Behov 9 faktor 9

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

Designkrav för vald komponent Funktioner

Begränsningar Mål

(31)

Urvalskriterier

Material Kriterie 1 Kriterie 2 Kriterie 3 Kriterie 4

[Enhet] [Enhet] [Enhet] [Enhet]

Material 1 Material 2 Material 3 Material 4 Material 5 Material 6

(32)

Urvalskriterier

Material Kriterie 1 Kriterie 2 Kriterie 3 Kriterie 4 Totalpoäng

[Enhet] [Enhet] [Enhet] [Enhet]

Material 1 Material 2 Material 3 Material 4 Material 5 Material 6

(33)

(34)

G ju tj är n K o ls tå l Stå lle ge ri n g R o stf ri tt stå l A al u mi n iu ml eg er in ga r K o p p ar le ge ri n ga r Zi n kl eg er in ga r M ag n es iu ml eg er in ga r Ti ta n le ge ri n ga r N ic ke lle ge ri n ga r Te rmo p la ste r H är d p la ste r Formgjutning Formsprutning Konstruktions skumforming Formblåsning Strängpressning Sänksmidning Sintring Varm strängpressning

(35)

𝑘

𝑅

𝑘 =

1 𝑅

=

𝑀𝑏 𝐸𝐼

𝑀

𝑏

𝑥

𝐼

𝐸

I

𝐸𝐼

𝑑2𝑤 𝑑𝑥2

= − 𝑀

𝑏 𝑑 𝑑𝑥

(𝐸𝐼

𝑑2𝑤 𝑑𝑥2

) = − 𝑇

𝑑2 𝑑𝑥2

(𝐸𝐼

𝑑2𝑤 𝑑𝑥2

) = 𝑞

𝑇

𝑞

𝑤

(36)

P

𝛿

_𝑏

(𝑥 < 𝛼) =

𝑃𝑙3 6𝐸𝐼

(−𝛽

3

_+3𝛽

2

_{(1 − 𝑥))}

𝛿

_𝑏

(𝑥 > 𝛼) =

𝑃𝑙3 6𝐸𝐼

((𝑥 − 𝛼)

3

_{− 3𝛽}

2

_{(𝑥 − 𝛼) + 2𝛽}

3

₎

𝛿

_𝑏

(𝑥)

l.

𝛿

_𝑏

P

l

α

β

(37)

.

𝛿

_𝑏

W

𝑃

α

R

(38)

𝜇

𝜇 = tan 𝛽

W

𝑊 = 𝑃 tan (

∝ 𝛽)

∝

𝛽

𝑊 = 𝑃

𝜇+ tan ∝ 1−𝜇 tan ∝

W

(39)

(40)

Faser Milstolpe

1 Insamling av kunskap Metodformulering, uppdrags-

och projektbeskrivning

2 Konceptutveckling Produktspecifikation

3 Delsystemsutveckling Konstruktionsutkast

4 Detaljutveckling Kontrolldokument

5 Slutrapportering Inlämnat examensarbete

V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 V20 V21 V22 Slutrapportering Detaljutveckling Delsystemsutveckling Konceptutveckling Insamling av kunskap

(41)

(42)

Behov

nr Behov Betydelsefaktor

1 Medföra montering av ett externt tilluftsdon 5

2 Försluta isolerings fibrer 5

3 Enkel montering 4

4 Liten kostnad vid serieproduktion 4

5 Enkel transport 3

6 Estetik 2

7 Enkel rengöring 1

8 Enkel inspektion av kanal 1

9 Avger lite ljud 1

Egenskap nr

Behov

nr Egenskaper Enhet Betydelsefaktor

1 1,3,5 Liten vikt gram 5

2 1 Höjd mm 5

3 1,2 Omsluta slits - 5

4 3 Få monteringssteg st 4

5 3,4,5 Få monteringskomponenter st 4

6 3,4 Standard maskinelement andel, % 4

7 4,5 Ett don passar flera kanalstorlekar st 4

8 6 Uppfyller mjuka värden st 2

(43)

Egenskaper Enhet Betydelsefaktor Marginelt Värde Ideal-värde

Liten vikt gram 5 2000 1000

Höjd mm 5 74/94/115/141/175 70/90/110/135/170

Omsluta slits - 5 Delvis Väl omslutet

Få monteringssteg st 4 6 3

Få monteringskomponenter st 4 5 3

Standard maskinelement andel, % 4 25% 75%

Ett don passar flera kanalstorlekar st 4 Delvis Ja

Uppfyller mjukavärden st 2 3 4

Transparant material - 1 Nej Ja

1 2 3 4 5 6 7 8 9 B e h o v E g e n s k a p e r Li te n v ik t H ö jd O ms lu ta s lits Få mo n te ri n gs ste g Få mo n te ri n gs ko mp o n en te r Sta n d ar d ma sk in el eme n t Ett d o n p as sa r fl er a ka n al stor le ka r U p p fy lle r mj u ka v är d en Tr an sp ar an t ma te ri al

1 Medföra montering av extern produkt · · ·

2 Försluta isolerings fibrer ·

3 Enkel montering · · · ·

4 Liten kostnad vid serieproduktion · · ·

5 Enkel transport · · ·

6 Estetik ·

7 Enkel rengöring ·

8 Enkel inspektion av kanal ·

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

Koncept 1 Behov nr Behov Betydelsefa ktor Uppfylld

1 Medföra montering av extern produkt 5 ✓

2 Försluta isolerings fiber 5 

3 Enkel montering 4 ✓

4 Liten kostnad vid serieproduktion 4 ✓

5 Enkel transport 3 ✓

6 Estetik 2 

7 Enkel rengöring 1 

8 Enkel inspektion av kanal 1 

9 Avger lite ljud 1 

(49)

Koncept 3 Behov nr Behov Betydelse-faktor Uppfylld

2 Försluta isolerings fiber 5 

5 Enkel transport 3 

6 Estetik 2 ✓

8 Enkel inspektion av kanal 1 ✓

Summa 26 16 Koncept 2 Behov nr Behov Betydelsefa ktor Uppfylld

2 Försluta isolerings fiber 5 ✓

6 Estetik 2 

9 Avger lite ljud 1 ✓

(50)

Koncept 1

Egenskaper Enhet Betydelsefaktor Koncept

Värde Betyg Poäng

Liten vikt gram 5 890-1011 ideal 15

Höjd mm 5 70-160 ideal 15

Omsluta slits - 5 Ojämn marginell 5

Få monteringssteg st 4 2 Ideal+ 12

Få monteringskomponenter st 4 2 ideal+ 12

Standard maskinelement andel, % 4 50% marginell+ 8

Ett don passar flera kanalstorlekar st 4 3 marginell+ 8

Uppfyller mjukavärden st 2 1 saknas 0

Transparant material - 1 Nej saknas 0

Summa betydelsepoäng ₇₅

Koncept 2

VärdeBetyg Poäng

Liten vikt gram 5 450-2255 ideal 15

Höjd mm 5 70 marginell+ 10

Omsluta slits - 5 Ja Ideal+ 20

Få monteringssteg st 4 3 Ideal 12

Få monteringskomponenter st 4 3 Ideal 12

Standard maskinelement andel, % 4 0 saknas 0

Ett don passar flera kanalstorlekar st 4 0 saknas 0

Uppfyller mjukavärden st 2 3 marginell+ ₄

Transparant material - 1 Nej saknas ₀

Summa betydelsepoäng 73

Koncept 3

VärdeBetyg Poäng

Liten vikt gram 5 1750 marginell+ 10

Höjd mm 5 160 marginell 5

Omsluta slits - 5 Nej saknas 0

Få monteringssteg st 4 1 ideal+ 16

Ett don passar flera kanalstorlekar st 4 5 ideal+ 16

Uppfyller mjukavärden st 2 3 marginell 2

Transparant material - 1 Nej saknar 0

(51)

(52)

Koncept 4 Behov nr Behov Betydelse-faktor Uppfylld

5 Enkel transport 3 ✓

6 Estetik 2 ✓

(53)

Egenskaper Värde Enhet

Liten vikt 1000 gram

Höjd 70 mm

Omsluta slits Väl omslutet

-Få monteringssteg 3 st

Få monteringskomponenter 3 st

Standard maskinelement 0 andel, %

Ett don passar flera kanalstorlekar 5 st

Uppfyller mjukavärden 4 st

Transparant material Nej

-Koncept 4

Egenskaper Enhet Betydelsefaktor Koncept Värde Betyg Poäng

Liten vikt gram 5 2040 marginell 10

Höjd mm 5 70-160 ideal+ 20

Omsluta slits - 5 Fullständigt ideal+ 20

Få monteringssteg st 4 2 ideal+ 16

Ett don passar flera kanalstorlekar st 4 5 ideal+ 16

Uppfyller mjukavärden st 2 5 ideal+ 8

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

Designkrav för vald komponent

Funktion Böjning av balk; medföra

snäppmontering

Begränsningar Bearbetbarhet - utmärkt

låg brandfarlighet - självsläckande

Mål Minimera vikt och pris

(59)

Designkrav för vald komponent

Funktion Böjning av balk; medföra

snäppmontering

Begränsningar Bearbetbarhet - utmärkt

låg brandfarlighet - ej brännbart

Mål Minimera vikt och pris

(60)

Termoplaster

Urvalskriterier

Material Sträckgräns Styvhet Densitet Pris

(MPa) (GPa) (kg/m^3) (SEK/kg)

ABS (20% glass fiber, injection molding, flame retarded) 57,9 - 71,7 5,8 - 6 1,36e3 - 1,38e3 32,3 - 36,9 PA6 (30% glass fiber, flame retarded) 71,2 - 88,8 6,8 - 8,48 1,53e3 - 1,56e3 38 - 42 PA612 (30% glass fiber, flame retarded) 125 - 155 8,96 - 11,2 1,29e3 - 1,31e3 60,5 - 71,2

LCP (50% glass fiber) 119 - 131 22 - 22,4 1,75e3 - 1,78e3 45,5 - 50,5

(61)

Urvalskriterier

Material Sträckgräns Styvhet Densitet Pris Totalpoäng

ABS (20% glass fiber, injection molding, flame retarded) 1 1 4 5 11

PA6 (30% glass fiber, flame retarded) 3 2 3 4 12

PA612 (30% glass fiber, flame retarded) 5 3 5 1 14

LCP (50% glass fiber) 4 5 2 2 13

LCP (40% glass fiber/10% mineral) 2 4 1 3 10

Urvalskriterier

Material Sträckgräns Styvhet Densitet Pris Totalpoäng

Aluminum, 5182, H19 6 2 4 5 17 Aluminum, 5182, H18 2 4 3 5 14 Aluminum, 5182, H16 1 3 3 5 12 Aluminum, 5086, H36 5 5 5 4 19 Aluminum, 5086, H38 3 5 5 4 17 Aluminum, 5083, H343 4 5 5 3 17 Aluminiumlegeringar Urvalskriterier

Material Sträckgräns Styvhet Densitet Pris

Aluminum, 5182, H19 373 - 413 68,5 - 72,1 2,63e3 - 2,68e3 19,1 - 21,7

Aluminum, 5182, H18 251 - 278 69,8 - 72,8 2,63e3 - 2,69e3 19,1 - 21,7

Aluminum, 5182, H16 239 - 264 69,2 - 72,8 2,63e3 - 2,69e3 19,1 - 21,7

Aluminum, 5086, H36 283 - 313 70 - 73,6 2,64e3 - 2,67e3 19,2 - 21,8

Aluminum, 5086, H38 255 - 282 70 - 73,6 2,64e3 - 2,67e3 19,2 - 21,8

(62)

Material Anmärkningar

Aluminum 5182 H19 God korrisionsbeständighet

Material Anmärkningar

ABS (20% glasfiber) Lätt att färga, god ytfinhet vid formsprutning,

flamskyddsmedel innan år 2004 är gifiga.

PA6 (30% glasfiber)

Fuktkänslig; påverkar densitet och mekaniska egenskaper. Känslighet förekommer vid 50 % luftfuktighet och 23°C. Låg friktion.

PA612 (30% glasfiber)

Fuktkänslig; påverkar densitet och mekaniska egenskaper. Känslighet förekommer vid 50 % luftfuktighet och 23 °C. Låg friktion.

LCP (50% glasfiber) Anisotropiska egenskaper, tendens till dålig ytfinhet

vid gjutning.

LCP (40% glasfiber/10% mineral) Anisotropiska egenskaper, tendens till dålig ytfinhet

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

Komponent Volym Vikt [mm^3] [g] A 6287 16,96 B 4212 11,37 C 49 302 133,12 D (tilluftsdon) 49 906 134,75 Fästanordning 119 602 322,9

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

Egenskap nr Behov nr Egenskaper Enhet Betydelse-faktor Swegon KDYa klass [1] FläktWoods

RHKB/RHOB [2] REC Inv. SPIRO-G [3]

Swegon EAGLE Wall [4]

1 1,3,5 Liten vikt gram 5 2000-6700 2100-8000 - 3000-7500

2 1 Höjd mm 5 - - -

-3 1,2 Omsluta slits Pa 5 - - -

-4 3 Få monteringssteg st 4 6 11 6 6

5 3,4,5 Få monteringskomponenter st 4 5 8 5 6

6 3,4 Standard maskinelement st 4 - - -

-7 4,5 Ett don passar flera kanalstorlekar st 4 Nej Ja Nej Nej

8 6 Uppfyller mjukavärden st 2 - - -

(81)

Referens produkt RGS Behov nr Behov Betydelse-faktor Uppfylld

1 Medföra montering av extern produkt 5 

4 Liten kostnad vid serieproduktion 4 

6 Estetik 2 ✓

9 Avger lite ljud 1 ✓

(82)

RGS referensprodukt

Egenskaper Enhet Betydelsefaktor Koncept Värde Betyg Poäng

Liten vikt gram 5 1100-6300 marginell 5

Höjd mm 5 75/125/150/225 marginell 5

Omsluta slits - 5 Fullständigt ideal+ 20

Få monteringssteg st 4 5 marginell+ 8

Få monteringskomponenter st 4 5 marginell+ 8

Standard maskinelement andel, % 4 80% ideal+ 0

Ett don passar flera kanalstorlekar st 4 0 saknas 0

Uppfyller mjukavärden st 2 2 saknas 0