Linköpings universitet | Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling Projektrapport | Maskinteknik Vårterminen 2017 | LIU-IEI-RR—17/00270-SE
Rullmotståndsmätare för solida hjul
– Konceptuell framtagning av en prototyp för mätning av
rullmotstånd hos solida hjul med huvudfokus på rullskidhjul
Rolling resistance measurement system for solid wheels
– Conceptual development of a prototype for measuring the rolling resistance
of solid wheels with main focus on rollerski wheels
Christian Adolfsson Anna Kasselstrand Jakob Lindberg Fredrik Lindström
Handledare: Johan Persson Examinator: Jonas Detterfelt
Linköpings universitet SE-581 83 Linköping, Sverige 013-28 10 00, www.liu.se
Sammanfattning
Sporten rullskidåkning har vuxit från att tidigare bara ha varit ett sommarkomplement för längdskidåkning till att idag vara en helt egen disciplin med både världscupstävlingar och världsmästerskap. Trots detta finns idag ingen standard för att mäta och klassificera
rullmotståndet i rullskidhjul. Rullskidhjulen tillverkas i fyra olika klasser, 1-4, där ettor rullar lättast och fyror rullar trögast. Det finns i nuläget ingen standardiserad metod för att bestämma klassen på ett rullskidhjul och hjul inom samma klass kan skilja sig åt mellan olika tillverkare. Detta leder till orättvisa tävlingsförhållanden där mer än utövarens fysiska förmåga bidrar till prestationen.
Syftet med projektet är att ta fram en prototyp för rullmotståndsmätning på rullskidhjul. Önskvärt är att projektet ska ge en grund för att skapa rättvisa på marknaden, dels genom att bidra med en prototyp som kan ge en rättvis och kontinuerlig mätning av rullmotstånd samt genom att väcka intresse och idéer hos befintliga aktörer på marknaden.
Författarna av denna rapport har tillämpat systematisk konceptframtagning för att skapa prototypen. Arbetsgången har gynnats av det strukturerade arbetssättet men har även krävt kreativt tänkande för att ge alla möjliga medel en chans att bidra till en optimal lösning. Resultatet blev en prototyp som till hög tillfredsställelsegrad kunde mäta och visa tydliga skillnader på olika sorters rullskidhjul.
De utförda mätningarna visar en tydlig skillnad i rullmotstånd mellan de olika klasserna av rullskidhjul samt likheter mellan hjul inom samma klass. Även en tendens till att hjul inom samma klass har något olika rullmotstånd kan urskiljas. Resultatet visar också att rullmotståndet är starkt beroende av hjulets temperatur, där en högre temperatur leder till mindre rullmotstånd, men även beror på faktorer som pålagd last och hastighet.
Abstract
The sport of roller skiing has quickly grown from earlier just being a summer complement for cross country skiing to being its own discipline with World Cup events and World
Championships. Despite this there are currently no standard for measuring and classifying the rolling resistance of roller-skiing wheels. Rollerski wheels are manufactured in four different classes, 1-4, where number ones rolls the easiest and number fours the slowest. There are no standardized method on how to determine the class of a rollerski wheel and wheels within the same class may differ between different manufacturers. This leads to unfair racing conditions where there is more than the competitors’ skill that contributes to the overall performance. The purpose of this project is to develop a prototype for measuring rolling resistance on rollerski wheels. Desirable for the project is to create a foundation to create fairness on the market. Partly through contributing with a prototype which may give a fair and continuous measurements of the rolling resistance, and partly through raising interests and ideas with already existing actors on the market.
The authors of this report have applied systematic conceptual development. The working process has benefited from the structured way of working but has also demanded creative thinking to give all the possible ways and means a chance to contribute to an optimal final solution. The result became a prototype which could, to a high level of satisfaction, measure and show evident differences between different rollerski wheels.
The measurements performed shows an evident difference between wheels from different classifications but also similarities between wheels within the same classification. Furthermore, a tendency that wheels within the same classification have slightly different rolling resistance can be seen. The results also shows that the rolling resistance is strongly connected to the
temperature of the wheel, where a higher temperature leads to less rolling resistance, but also depends on factors such as applied load and speed.
Innehåll
1. Inledning ... 1
1.1 Bakgrund till projektet ... 1
1.2 Rapportens struktur ... 1
2. Problemgranskning ... 2
2.1 Problembakgrund ... 2
2.1.1 Rullmotstånd ... 2
2.1.2 Mätning av rullmotstånd ... 3
2.2 Problemformulering & syfte ... 3
2.3 Avgränsningar ... 4
3. Metod ... 5
3.1 Systematisk konceptutveckling ... 5
4. Från teori till prototyp ... 6
4.1 Konceptgenerering ... 6
4.1.1 Mätmetod ... 6
4.1.2 Chassi ... 8
4.1.3 Slutgiltigt koncept ... 10
4.2 Realisering av koncept ... 11
5. Resultat & validering ... 12
5.1 Presentation av prototyp ... 12
5.2 Tester & mätresultat... 14
6. Analys & diskussion ... 18
6.1 Granskning av prototyp ... 18 6.1.1 Friktionsfria leden ... 18 6.1.2 Trumman ... 18 6.1.3 Kraftappliceringen ... 18 6.2 Granskning av mätresultat ... 19 6.3 Slutsats ... 19 Referenser ... 20 Bilagor Bilaga I: Användarmanual Bilaga II: Kompletterande bilder Bilaga III: Mätresultat
1
1. Inledning
1.1 Bakgrund till projektet
Projektgruppen, bestående av fyra studenter vid Tekniska högskolan vid Linköpings universitet, har fått i uppgift att konstruera en rullmotståndsmätare. Mätaren ska på ett tillfredställande sätt kunna mäta rullmotståndet hos rullskidhjul. Arbetet är ett kandidatarbete vilket är en del av utbildningen Civilingenjör i maskinteknik.
1.2 Rapportens struktur
I det inledande kapitlet av rapporten presenteras bakgrunden till projektet. Därefter följer ett kapitel vilket redogör för problembakgrunden samt relevant teori kring ämnet. Syftet med projektet och dess avgränsningar presenteras också.
Efter detta följer ett metodkapitel vilket berör den metod som gruppen arbetat utifrån. Här presenteras även projektets struktur. Det huvudsakliga arbetet presenteras sedan i kapitel 4,
Realisering, där arbetet med konceptgenereringen presenteras.
Därefter följer ett resultatkapitel där validering av arbetet presenteras i form av presentation av slutgiltig prototyp samt erhållna testresultat. Rapporten summeras sedan i det avslutande kapitlet där resultatet av projektet analyseras.
2
2. Problemgranskning
I följande avsnitt presenteras relevant bakgrund och teori gällande det aktuella problemet.
2.1 Problembakgrund
Rullskidåkning är idag en populär fritidsaktivitet och träningsform för många svenskar under sommarhalvåret. Rullskidåkning har även utvecklas till en allt större tävlingsgren, och idag anordnas flertalet tävlingar i sporten för både motionärer och elitåkare. I takt med det ökade intresset för rullskidåkning har även intresset av att hitta så bra rullskidor som möjligt ökat. Vid framförande av rullskidor är det ett flertal faktorer som påverkar den kraft som åkaren måste övervinna för att ta sig framåt. Förutom faktorer som lutning, luftmotstånd och inre friktion är det rullmotståndet som har störst påverkan.
Idag delas hjul för rullskidor in i olika klassificeringar från ett till fyra, där en etta innebär lågt rullmotstånd och fyra stort rullmotstånd. Skillnaden mellan klasserna är stor, där hjul med klass ett är så pass lättrullade att de kan utgöra en säkerhetsrisk för nybörjare. Hjul av klass fyra däremot är väldigt trögrullade, och används då vana åkare vill få extra träning i form av ett större motstånd. I samband med tävling används främst hjul av klass två, vilka ofta benämns som normalrullade hjul. För tillfället finns det inget standardiserat sätt att placera nya hjul i dessa kategorier, utan varje tillverkare gör egna tester och klassificerar därefter. Detta betyder att olika tillverkares hjul kan ha olika rullmotstånd inom samma klassificering. Detta är naturligtvis något som utövarna av sporten är medvetna om och därför är vissa tillverkares hjul attraktivare i tävlingar för att ge ett extra övertag gentemot motståndarna.
2.1.1 Rullmotstånd
För att kunna förflytta ett objekt krävs det att någon typ av energi förbrukas. Det är flera olika typer av krafter som måste övervinnas för att få ett föremål i rörelse; tröghetskrafter,
gravitationskrafter, aerodynamiska krafter och friktionskrafter.
Utöver de ovan nämnda krafterna måste också rullmotståndet övervinnas. Rullmotstånd definieras som den energi ett hjul förbrukar per längdenhet som hjulet rör sig, och är alltså den kraft som på grund av hjulets kontakt med underlaget motverkar rörelsen.
Den huvudsakliga orsaken till rullmotstånd är upprepad deformation av hjulet vid kontaktytan med underlaget. Detta utgör 80-95 % av det totala rullmotståndet. Hur deformationen i sin tur ser ut beror på hjulets och underlagets egenskaper och utformning. Andra faktorer som påverkar rullmotståndets beteende är, förutom hjulets och underlagets materialegenskaper, temperatur, pålagd kraft och friktion.
Teori visar på följande samband gällande rullmotstånd:
En högre klassificering hos rullskidhjul innebär ett ökat rullmotstånd En ökad pålagd belastning på hjulet leder till ökat rullmotstånd En ökad hastighet på hjulet leder till ökat rullmotstånd
En ökad temperatur hos hjul leder till minskat rullmotstånd (Kasselstrand & Lindström, 2017)
3 2.1.2 Mätning av rullmotstånd
Det finns flera olika tekniker för att bestämma ett hjuls rullmotstånd. Något de flesta metoder har gemensamt är att hjulets läggs an mot ett underlag som skall efterlikna väglag. Antingen är underlaget i rörelse eller så rullar hjulet mot ett stationärt underlag. Den vanligaste metoden är att en utvändig, roterande trumma används för att simulera underlaget. Olika parametrar mäts sedan som via beräkningar kan bestämma rullmotståndet. Inom bilindustrin finns det mycket
dokumenterad information angående mätning av rullmotstånd. I figur 1 nedan visas en
mätanordning med en utvändig trumma för mätning av rullmotstånd hos bildäck. (Adolfsson & Lindberg, 2017)
Figur 1: Utvändig trumma i bruk hos däcktillverkaren Michelin. 2.2 Problemformulering & syfte
Vid presentationen av bakgrunden till problemet framkommer det att rullskidsporten är i behov av en tillförlitlig metod för mätning av rullmotstånd. Då det idag inte finns någon standardiserad metod för klassificering av hjul tillåts tillverkare att själva klassificera hjulen, vilket innebär att lika förutsättningar gällande utrustningen inte kan garanteras. Det är därför nödvändigt med en tillförlitlig och rättvis metod för mätning av rullmotstånd för att kunna säkerställa rättvisa tävlingsförhållanden.
Målet med projektet är att ta fram den maskintekniska lösning för konstruktionen hos en prototyp som ska kunna mäta rullmotstånd hos rullskidhjul. I denna konstruktion skall en tillförlitlig mätmetod implementeras vilken på ett tydligt och lättförståeligt sätt skall kunna ge ett värde korresponderande rullmotståndet så att hjul enkelt kan jämföras med andra hjul och klassificeras utifrån detta. Prototypen skall kunna möjliggöra mätningar på olika typer av rullskidhjul. Resultat från dessa mätningar skall sedan analyseras och diskuteras.
Syftet med projektet är att konstruera en prototyp för rullmotståndsmätning som senare kan komma att bana väg för framtida konstruktioner.
4
2.3 Avgränsningar
Då projektet skall genomföras inom vissa begränsningar gällande tid, kunskap och ekonomi kommer vissa avgränsningar att göras. I projektet kommer endast serietillverkade rullskidhjul av standardtyp att undersökas. Rullskidhjul för skateåkning, vilka är smalare än standardtypen, undersöks alltså inte. En avgränsning till ett och samma underlag kommer göras, som i detta fall representeras av en asfaltliknande tejpremsa på ett vägsimulerande underlag. Projektet kommer även avgränsas till att simulera en rak ovanifrån liggande kraft på hjulet, det vill säga inte ta hänsyn till olika snedställningar av hjulet. Den pålagda kraften som simulerar åkarens vikt avgränsas till att motsvara en åkare som väger max 100 kg och rullskidans simulerade maxhastighet till 40 km/h. Dessa värden fås genom att en normal person skall kunna göra mätningarna rättvisa vid åkning i hastighet som är vanlig rullskidhastighet. Då prototypen skall användas i tävlingsmiljö för rullskidåkning, vilket inte inträffar i vinterklimat, avgränsas projektet till att ej ta hänsyn till hur ett vinterklimat skulle påverka prototypen.
Utöver de uppsatta avgränsningarna har projektgruppen en fast budget på 5000 kr för projektet, dock med möjlighet att utökas något vid behov. Dessutom skall projektet genomföras inom en på förhand uppsatt tidsram motsvarande 12 veckors heltidsarbete.
5
3. Metod
Projektet genomfördes av fyra studenter uppdelade i par. Paren var ämnade att specialisera sig inom olika delar av projektet för att underlätta arbetsgången och gynna resultatet. De olika delarna som lade grund för parindelningen var "chassi" samt "mätmetod". Tanken var att med ett nära samarbete och god kommunikation paren mellan skulle denna indelning bana väg för en lyckad och strukturerad arbetsgång och slutligen också ett tillfredsställande resultat.
I och med att gruppen som helhet skulle ta fram en prototyp kändes det intuitivt som någon typ av konceptgenereringsmetod var oundviklig. Nära till hands ligger Liedholms kompendium för systematisk konceptframtagning som är ett kompendium som ständigt återkommer vid just denna typ av arbete vid Linköpings universitet (Liedholm, 1999). Kompendiet lämpar sig mycket bra när det kommer till att ta fram konceptkandidater för att utvärdera hur olika lösningar skulle prestera som färdiga prototyper.
3.1 Systematisk konceptutveckling
Metoden som användes är tagen direkt ut Liedholms kompendium för systematiskt konceptframtagning. Kompendiet är skapat och upplagt för att möjliggöra en strukturerad arbetsföljd och för att gynna en kreativ arbetsgång i en konceptgenerering, och lämpar sig därför bra för detta problem. Kompendiet är uppdelat i 3 tydliga huvuddelar: problemgranskning, funktionsanalys samt konceptetablering.
Den första delen, problemgranskning, innebär att bryta ner problemet i beståndsdelar och skapa god förståelse för vad problemet egentligen innebär och hur visionerna för att kunna lösa problemet ser ut. Frågor som ”vem har problemet”, ”vad är problemet” och ”vad finns det för hinder för att realisera problemet” är vanligtvis ställda här för att skapa god förståelse för problemet som helhet. Målet med denna del är att komma fram till en så kallad
konstruktionskriterielista. Det är en lista som är systematiskt upplagd och beskriver samtliga attribut som det slutliga konceptet önskas uppfylla. Listan är ofta uppdelad i marginal- och idealvärden för att kunna både sålla och rangordna koncepten senare i konceptgenereringen. När konstruktionskriterielistan är framtagen kommer funktionsanalysdelen. Den går ut på att på ett objektivt och lösningsoberoende sätt utforska vilka typer av tekniska principer konceptet behöver samt vilka funktion och medel som krävs för att realisera dessa. En vanlig arbetsgång går ut på att ta fram samtliga tekniska principer som konceptet förväntas innehålla, samt en tankegång för i vilken ordning dessa kommer och hur de är beroende av varandra. Sedan tas funktioner fram för att för att realisera de tekniska principerna och sedan medel för att kunna realisera funktionerna. Till sist skapas en stor trädstruktur kallat ”funktions-/medelträd” som listar alla funktioner med tillhörande medel. Genom att kombinera och välja ett av de olika medlen för samtliga funktioner kan det skapas en otrolig mängd koncept då denna trädstruktur tenderar att bli väldigt stor.
Sista delen är konceptetableringsdelen som går ut på att plocka ut en handfull koncept ur funktions-/medelträdet för att ta dem vidare till utvärdering. De olika koncepten kan tas fram för att optimera olika attribut hos den slutliga prototypen, till exempel ”minska kostnad”, ”minska vikt” eller ”optimera användarvänlighet”. De olika koncepten jämförs sedan inbördes genom en så kallas utvärderingsmatris där olika prestanda hos det slutgiltiga prototypen viktas och poängsätts. De olika konceptet får då olika höga poäng som går att jämföras sinsemellan för att fram ett vinnande koncept.
6
4. Från teori till prototyp
Avsnittet beskriver hur kandidatparen tar fram koncept utifrån förutsättningarna beskrivna i avsnitt 2, Problemgranskning, och sedan hur dessa koncept behandlas för att till slut få fram en prototyp för en fungerande rullmotståndsmätare.
4.1 Konceptgenerering
Till en början jobbade paren mycket nära för att skapa en syn på problemet som var densamma paren mellan. För att senare kunna delas in i de parspecifika områdena "chassi" och "mätmetod" krävdes gott samarbete så att samtliga parter var överens om hur det slutgiltiga resultatet och dess attribut skulle prestera. Tidigt i projektet undersöktes "state of the art", det vill säga redan befintliga lösningar på liknande problem. Det visade sig att väldigt lite forskning inom området hade gjorts, framförallt inom området rullskidåkning. De områden som var delvis utforskade var främst bil- och cykelindustrin så det blev där gruppen skaffade sin huvudsakliga informationsbas. Tack vare att teorin bakom rullmotstånd är mestadels densamma oavsett huvudområde kunde denna information användas till stor utsträckning och satisfiera de områden som önskades presenteras.
När tillräckligt mycket hade utforskats inom tidigare genomförda arbeten för liknande ändamål började gruppen diskutera och resonera fram hur den önskade prototypen skulle se ut. Det togs hänsyn till ekonomiska och tillverkningsmässiga resurser när olika typer av lösningar
diskuterades. Olika mätmetoder utvärderades mot varandra för vilken som skulle ge det mest övertygande resultatet samtidigt som det utvärderades huruvida det skulle gå att realisera ett chassi som kunde göra mätmetoden rättvis. Samarbete och god kommunikation var viktigt så att båda paren kände sig trygga med prototypens slututseende och prestanda. På detta sätt kunde paren samarbeta för att optimera implementeringen av mätmetoden i det chassi som skulle skapa en grund för prototypen som helhet. Efter resonemang och utvärderingar av olika medel för att realisera prototypens attribut bestämdes slutligen vilken mätmetod som gruppen ville att
prototypen skulle använda sig av och utseendet på ett chassi som skulle kunna realisera mätningar med denna metod bestämdes.
Konceptframtagningen genom projektet utgår till största del från metoder presenterade i Systematisk konceptutveckling (Liedholm, 1999). Arbetet med konceptframtagen sker i nära samarbete mellan kandidatparen då det är viktigt att lösningarna som paren kommer fram till är kompatibla med varandra.
4.1.1 Mätmetod
Efter arbete enligt Liedholms kompendium etableras tre koncept för metod för mätning av rullmotstånd: Mätning av retardation, mätning av kraft som krävs för att hålla ett hjul på plasts samt mätning av krävd motoreffekt för att driva hjulet. För full konceptgenerering, se Mätning av
rullmotstånd hos solida hjul. (Kasselstrand & Lindström, 2017).
Koncept 1, mätning av retardationen fungerar genom principen att testhjulet läggs an mot ett drivande underlag och belastas med en yttre kraft som simulerar en åkares tyngd. Underlaget drivs upp i en förutbestämd hastighet och när denna är stabil stängs drivningen av och tidtagning startas. När hastigheten når noll loggas den totala tiden. Detta koncept ger alltså rullmotstånd i form av tid vilken kan jämföras mellan olika hjul.
7 Koncept 2 fungerar genom att testhjulet läggs an mot underlaget som drivs upp till en
förutbestämd hastighet. När denna är nådd och kan hållas stabil startas en mätning av den mängd ström som krävs för att hålla hastigheten konstant. Mätningen pågår i ett bestämt tidsintervall där värden loggas kontinuerligt. Efter tidsintervallet räknas snittströmmen ut och effekten beräknas med hjälp av den konstanta motorspänningen. Denna effekt subtraheras med effekten som krävs för att endast hålla trumman i aktuell hastighet och differensen motsvarar då den effekt som själva hjulet kräver. Om önskat kan även kraften beräknas eftersom både effekt och hastighet är kända.
Slutligen i koncept 3, där kraften som krävs för att hålla testhjulet på plats uppmäts, läggs även här det solida hjulet an mot ett drivande underlag. En kraftmätare i form av en lastcell mäter innan drivningen startas hur stor kraft endast hjulet genererar i form av tyngdkraft. En
normalkraft appliceras därefter på hjulet för att simulera en åkares vikt. Hjulet drivs upp till en förutbestämd hastighet och lastcellen mäter då kraften som hjulet vill ge sig iväg med, det vill säga rullmotståndskraften. Loggning av mätdata sker med hjälp av förstärkare och/eller
programvara. I detta koncept genereras ett värde på rullmotståndskraften uppmätt i Newton, och inga ytterligare beräkningar krävs.
Efter att koncepten är genomtänkta vägs deras fördelar och nackdelar mot varandra och beslut om vilket koncept som ska fortsätta till realisering tas, se tabell 1 nedan.
Tabell 1: De framtagna koncepten för mätmetodens för- och nackdelar.
Koncept 1
Retardation Koncept 2 Mäta motoreffekt Koncept 3 Mäta kraft Fördelar Enkelt att genomföra
Relativt enkelt att logga mätdata
Möjlighet att automatisera mätprocessen Ger värde i effekt
vilket är relaterbart för användare
Ger värde i kraft Relativt enkelt att
genomföra
Nackdelar Ger inget värde i kraft Tidskrävande, onödig
slitning
Förluster i motor och lager
Svårt att utföra exakta mätningar
Svårt att se samband mellan rullmotstånd och förändrad drivhastighet
Förluster i motorn påverkar
mätvärden Mer komplext att
genomföra
Kan kräva manuell avläsning
Egenvikt och gravitationskraft måste tas hänsyn till
Efter övervägande beslutar kandidatgruppen att koncept 3 bör vara det bästa konceptet att gå vidare med. Den främsta anledningen till att detta koncept väjs över de andra alternativen är att det har en fördel i och med att ett värde i kraft genereras, vilket direkt kan översättas till
rullmotståndskraften samt att genomförbarheten hos konceptet ligger på en nivå som anses rimlig för projektet. Förutom detta innehåller de andra koncepten fler möjliga felkällor som vill undvikas. För fullständig motivering till valt koncept samt djupare förklaring av de tre koncepten se Mätning av rullmotstånd hos solida hjul (Kasselstrand & Lindström, 2017).
8 Det slutgiltiga konceptet för mätning av rullmotstånd presenteras i figur 2 nedan.
4.1.2 Chassi
När ett koncept för utseendet på chassit skulle tas fram var det känt vilken mätmetod som skulle användas och detta togs i beaktning vid konceptgenereringen. Konceptgenereringen fortskred enligt Liedholms kompendium och en black-box togs fram och en djupdykning i densamma gjordes för att ta fram konceptets huvudfunktioner, vilket illustreras i figur 3 nedan.
Figur 3: Huvudfunktioner för konceptframtagning av chassi.
Dessa huvudfunktioner ansågs vara de som behövdes i prototypen för att på ett tillfredsställande sätt operera och utföra rullmotståndsmätningar. Huvudfunktionerna kompletterades sedan med medel för att realiseras och dessa funktioner och medel lade grunden för det
funktions-/medelträd (se Bilaga II: Kompletterande bilder) som banade väg för den slutgiltiga konceptetableringen.
För att ta fram slutgiltiga konceptkandidater valdes olika medel med syfte att ge konceptet olika attribut. Medel valdes med önskan att uppnå attributen ”mest exakt mätresultat” (koncept 1),
1
2
4
3
5
6
Figur 2: Bilden visar det valda konceptet för mätning av rullmotstånd. 1: Drivande trumma.
2: Testhjul.
3: Lastcell för mätning av rullmotstånd. 4: Ledande skena (vertikal led). 5: Gaffel.
9 ”enkelhet i konstruktionen” (koncept 2) och ”viktoptimering” (koncept 3). Genom att ha dessa önskade attribut som mål vid val av medel bildades tre specifika koncept.
Tabell 2: Tabell över de olika framtagna koncepten för chassit.
Koncept 1 Koncept 2 Koncept 3 Sätta fast hjulet Gaffelspår
med mutter Gaffelspår med mutter Gaffelspår med kilande verkan Låsa kraftanläggning Skruv Skruv Skruv
Applicera kraft Direktkontakt Skjutande fjäder Skjutande fjäder Framåtrörelse Glida
kloss-mot-kloss Glida kloss-mot-kloss Glida kloss-mot-kloss Energitillförsel Eluttag Eluttag Handkraft Friktionsfri
vertikalled Skena Skena Skena
Mäta anlagd kraft Lastcell Digitalt skjutmått Linjal
Drivning Motor Motor Vev
Balansera hastighet Varvräknare Varvräknare Varvräknare Avstängning Bryt strömmen Bryt strömmen Sluta applicera
handkraft
Denna tabell presenterar de medel som valts för var och en av huvudfunktionerna för att tillfredsställa de olika attribut som de olika koncepten önskar att uppfylla. För att välja vilket av dessa koncept som skulle gå vidare för tillverkning jämfördes de olika koncepten inbördes i en så kallad utvärderingsmatris. Efter denna jämförelse visade sig att koncept 1 var det som på det mest övertygande sättet skulle realisera prototypen till en så hög tillfredsställelsegrad som möjligt. Därför valdes koncept 1 till det koncept som skulle vidareutvecklas och slutligen även tillverkas. För fullständig redovisning över konceptframtagningen se Konceptuell framtagning av chassi till
10 4.1.3 Slutgiltigt koncept
Efter båda kandidatparens konceptframtagning är klar slås parens lösningar ihop för att bilda konceptet för hela gruppen, vilket presenteras i figur 4 nedan. Konceptet fungerar genom kandidatpar 1:s koncept 1 innefattande en friktionsfri skena i vertikalled, samt kandidatpar 11-2:s koncept innefattande en lastcell för mätning av kraft för att hålla testhjulet kvar på plats.
11
4.2 Realisering av koncept
Då syftet med projektet är att tillverka en färdig prototyp för rullmotståndsmätning skall det valda konceptet realiseras. För att förverkliga konceptet krävs dimensionering och framtagning av de olika komponenter som ska ingå i prototypen. I universitetets verkstad tillverkades följande komponenter enligt underlag framtaget av projektgruppen:
Bottenplatta och klossar i trä
Klossar och skena i aluminium för kraftapplicering Gaffel i aluminium
Motorfäste i stål
Följande komponenter har av projektgruppen köpts in från olika återförsäljare: Motor med tillhörande styrenhet
Kuggremhjul och kuggrem Skenstyrning (friktionsfri led) Lastcell
Våg
Fotstöd till bottenplattan Fästelement
Grendosa
Följande komponenter har tillhandahållits från universitetet: Trumma med tillhörande axel och lagerhus
Förstärkare till lastcell Rullskidhjul avsedda för test
För fullständig redogörelse kring dimensionering och framtagning av komponenter hänvisas till
Konceptuell framtagning av chassi till prototyp för rullmotståndsmätning på rullskidhjul (Adolfsson &
12
5. Resultat & validering
I detta avsnitt presenteras den framtagna prototypen samt de tester och mätresultat som erhållits i projektet.
5.1 Presentation av prototyp
De valda koncepten tillsammans med dimensionering, materialval och inköp ledde fram till följande prototyp, se figur 5, 6 och 7 nedan. Prototypen väger totalt 14 kg med dimensionerna 535×225×451 mm och har möjlighet att mäta rullmotståndet på majoriteten av de klassiska rullskidhjul från olika tillverkare som finns på marknaden. Hastigheten på trumman kan varieras mellan motsvarande 0,5 km/h till 40 km/h för testhjulet och den pålagda lasten kan varieras upp till 37,5 kg vilket motsvarar en åkarvikt på 150 kg.
Figur 5: Bilden visar den färdiga prototypen. Längst till vänster syns förstärkaren där rullmotståndet kan läsas av. Till höger om den syns motorns styrenhet där hastigheten justeras.
13
Figur 6: Bilden visar närmst till höger displayen där den pålagda lasten kan läsas av. Bakom den syns kraftappliceringen som pressar hjulet med önskad kraft mot trumman. Kraften justeras med skruven längst till höger.
Figur 7: Bilden visar mätutrustningen för projektet. Centrerat i bilden ses lastcellen monterad på metallplattan som fästs i bottenplattan. Lastcellen är ansluten till förstärkaren, sedd i övre vänstra hörnet i bilden.
14 Den framtagna prototypen kan mäta rullmotståndet hos rullskidhjul med olika klassificeringar och från olika tillverkare. Bakhjul med en M8 axel placeras i spåret längst bak på gaffeln och framhjul med M6 axel placeras längst fram. Hjulen sänks ned helt i spåret och skruvas fast med tillhörande muttrar. Motorn och förstärkaren har en tillhörande grendosa där dessa kan kopplas in. Grendosan kopplas i sin tur till en nätspänningskälla. Förstärkaren till lastcellen sätts på via en brytare på framsidan. Med det hjul som ska testas monterat i gaffeln nollställs lastcellen på förstärkaren via knappen ”tare”. Detta för att exkludera vikten av gaffel, hjul och vagn. Motorn startas via styrenheten som har en ”on/off”-knapp och hastigheten ställs sedan in via ratten på framsidan. Skruven som sitter i skruvblocket skruvas in och lägger en last på hjulet som för det mot trumman. Lasten kan läsas av på displayen, se figur 6 ovan. Då trumman har nått rätt hastighet kan rullmotståndskraften läsas av på förstärkaren, se figur 5 ovan. Motorn kan sedan stängas av. När trumman har stannat kan lasten lättas genom att skruva ut skruven ur
skruvblocket. Hjulet kan sedan tas ur. Prototypen är nu redo för ett nytt test.
5.2 Tester & mätresultat
För att kunna verifiera prototypen och utvärderas dess funktion har tester på olika rullskidhjul gjorts. Testerna utfördes på hjul från olika tillverkare och med olika klassificeringar på
rullmotstånd. Målet var att kunna särskilja de olika klassificeringarna mellan varandra och eventuellt hitta skillnader i rullmotstånd på hjul med samma klassificering men med olika tillverkare. Tester utfördes även för att undersöka hastighetens, temperaturens och lastens påverkan på rullmotståndet. Nedan presenteras graferna till mätresultaten, se figur 8-12. För mer detaljer kring testerna se rapport Mätning av rullmotstånd hos solida hjul (Kasselstrand & Lindström, 2017).
Figur 8: Grafen visar temperatur- och rullmotståndsutvecklingen hos ett rullskidhjul över tid. Testhjulet är ett Pro ski-hjul av klass 2, den applicerade kraften på hjulet är 20 kg och det drivs med en vinkelhastighet motsvararande 20 km/h.
15
Figur 9: Grafen visar mätresultaten från de tre mätningar av rullmotståndet som gjorts på ett Swenor klass 2-hjul. Hjulen drivs i en konstant hastighet motsvarande 20 km/h och har en pålagd tyngd på 20 kg. Inget av hjulen är uppvärmda innan testets start.
Figur 10: Grafen visar hur rullmotståndet beter sig över varierande hastighet på testat rullskidhjul. Hjulet är ett Pro ski-hjul av klass 2 med en applicerad kraft på 20 kg och är uppvärmt sedan tidigare. Den svarta streckade linjen är en trendlinje för att påvisa rullmotståndets linjära beteende.
16
Figur 11: Grafen visar hur rullmotståndet beter sig över varierande applicerad kraft. Hjulet är ett Pro ski-hjul av klass 2, drivs i motsvarande 20 km/h och är uppvärmt sedan tidigare. Den svarta streckade linjen är en trendlinje för att påvisa rullmotståndets linjära beteende.
Figur 12: Grafen visar resultatet av testerna av rullmotstånd över tid som gjorde på de tillgängliga testhjulen. Den
applicerade kraften på varje hjul var 20 kg och alla hjul drevs upp i en hastighet motsvarande 20 km/h. Alla hjul testades med en ursprungstemperatur liknande rumstemperatur.
17 De utförda mätningarna ger möjligheter till att dra slutsatser kring vilka faktorer som påverkar rullmotståndet, samt till jämförelse mellan hjul av olika klassificering och fabrikat. På grund av mätmetodens utformning erhålls däremot inte det exakta värde på rullmotstånd som antas gälla i verkligheten. För att få fram dessa värden krävs att omräkningar görs vilka tar hänsyn till
trummans och testhjulets dimensioner samt kraftens position. Syftet med omräkningen är att få fram de faktiska värdena på rullmotstånd som antas gälla på plant underlag. Önskas endast möjlighet till jämförelse mellan olika hjul, vilket är det huvudsakliga syftet i detta projekt, är omräkningen inte nödvändig. Resultatet av omräkningen visas i tabell 3 nedan. För fullständig redogörelse kring omräkningen, se Mätning av rullmotstånd hos solida hjul (Kasselstrand &
Lindström, 2017).
Tabell 3: Visar en sammanställning av uppmätta och beräknade värden på rullmotståndet för de olika testhjulen.
Fabrikat Klassificering Hjulradie [mm] Uppmätt rullmotstånd [N] Rullmotstånd på plant underlag [N]
Pro Ski (nr 1) 2 30,90 3,03 3,45 Pro Ski (nr 2) 2 30,90 2,90 3,30 Swenor 2 34,00 3,16 3,64 Pro Ski (nr 2) 3 32,20 4,69 5,36 Pro Ski (nr 1) 3 32,15 4,98 5,69 Swenor 4 33,95 5,77 6,64
18
6. Analys & diskussion
6.1 Granskning av prototyp
Trots att gruppen är mycket nöjd med prototypen som tagits fram finns det ändå delar av den som är värda att diskutera. Dessa delar anses ha betydande påverkan på resultatet till skillnad från övriga komponenter som inte tas upp i detta avsnitt.
6.1.1 Friktionsfria leden
Den komponent som huvudsakligen förtjänar diskussion är den inköpta skenstyrningen. Gaffeln, där rullskidhjulen placeras, fästs i vagnen som ska glida så friktionsfritt som möjligt längs skenan. Med färdigställd prototyp märktes det att skenan var något inkonsekvent genom att lastcellen gav ett värde på vikten av gaffeln inklusive hjul för att sedan ge ett annat då gaffeln lättades från lastcellen och sen lades an igen. Detta tyder på att en liten mängd av rullmotståndet försvinner som friktion och tas därför inte upp av lastcellen. Något som gruppen funderat på är huruvida ett annat medel än den skena som valdes hade påverkat resultatet. Främst diskuterades en arm som skulle fästas i en friktionsfri led. Detta medel hade inneburit en roterande rörelse istället för en linjär vilket intuitivt borde ge mindre friktion. Om mer tid och resurser hade funnits anser gruppen att det hade varit intressant att prova medlet med ledad arm för att se om det hade gett annorlunda och mer övertygande resultat.
6.1.2 Trumman
Trummans som används för att representera underlaget som hjulet åker på är återanvänd från ett liknande projekt från tidigare år. Det finns små tendenser som påvisar att den använda trumman är aningen skev. Detta är mest tydligt då det kan ses att spegelbilden på trummans sida vobblar en aning under drift. Dock är den runda delen, alltså den som ska representera vägen, till synes helt plan runt hela trumman vilket innebär att trumman har en konstant radie. Dessa små brister i trummans utformning och de ytterst små påverkningar de ger anses försumbara i relation till det uteblivna arbetet med att skapa en helt ny trumma. Det finns heller inga garantier för att en nytillverkad trumma skulle uppvisa bättre precision än den redan befintliga. Därför är gruppen nöjd med valet av att återanvända den gamla trumman och gruppen tror inte att en nytillverkad trumma hade bidragit till mer övertygande resultat i slutändan.
6.1.3 Kraftappliceringen
Kraftappliceringen mäts med hjälp av en lastcell från en isärplockad personvåg. Detta valdes då det var en otroligt billig metod att få tag på både lastcell, hårdvara och display. Lastcellen är ganska oexakt och är svår att få repeterbar då displayen snabbt låser sig på ett specifikt värde. Detta gör det svårt att test efter test få exakt samma anlagda kraft. Detta problem och dess påverkan på mätresultatet anses dock försumbart i förhållande till den insparade tid och pengar som skulle följt vid inköp av en mer exakt lastcell med tillhörande externa förstärkare.
19
6.2 Granskning av mätresultat
Resultaten som erhålls från de genomförda testerna möjliggör att flera slutsatser kan dras. Mätningarna ger en tydlig bild av hur rullmotståndet beter sig, och att det är flera faktorer som påverkar rullmotståndet. Eftersom flertalet hjul har testas kunde även jämförelser mellan hjul av olika klass och fabrikat göras. De slutsatser som kan dras utifrån mätresultaten är följande:
Rullmotståndet ökar i takt med en ökad klassificering hos hjulet.
Skillnader i rullmotstånd mellan klasser kan tydligt urskiljas precis som likheter mellan hjul i samma klass.
Rullmotståndet ökar linjärt med en ökad pålagd belastning. Rullmotståndet ökar linjärt i takt med en ökad hastighet.
Rullmotståndet minskar i takt med en ökad temperatur hos hjulet.
Rullmotståndet stabiliseras efter cirka 5 minuter i rörelse då testhjulet initialt har rumstemperatur, hastighet 20 km/h och pålagd kraft 20 kg.
De faktorer som enligt mätresultaten påverkar rullmotståndet är alltså belastning, hastighet och temperatur, vilket även tidigare presenterad teori (se avsnitt 2.1.1 rullmotstånd) visar. Att
mätresultaten kan bekräftas av teori kring rullmotstånd indikerar att de erhållna mätresultaten är pålitliga och adekvata.
Mätresultaten har dessutom visat sig vara konsekventa och jämna vilket tyder på att den valda mätmetoden är en fullgod lösning för att mäta rullmotstånd.
För att granska vilka felkällor som kan tänkas påverka mätresultaten har en feleffektsanalys över den valda mätmetoden upprättats i form av ett så kallat parameterdiagram (se Bilaga II:
Kompletterande bilder). De möjliga faktorer som kan tänkas bidra till störningar i mätningarna är
följande:
Slitage på trummans underlag Osäkerhet i lastcell och förstärkare Osäkerhet i våg som mäter pålagd kraft Friktionsvariationer i skena
Handhavandefel
För fullständigt resonemang kring möjliga felkällor och åtgärder för att eliminera dem, se Mätning
av rullmotstånd hos solida hjul (Kasselstrand & Lindström, 2017). 6.3 Slutsats
Projektets mål med att ta fram en prototyp för mätning av rullmotstånd hos rullskidhjul anses, i och med att arbetet lett fram till en fungerande prototyp kapabel att mäta rullmotstånd på ett tillfredställande sätt, vara uppfyllt.
I och med att mätningarna som gjorts alla ger rimliga värden som väl följer teorin kring
rullmotstånd kan det dessutom anses att mätmetoden som valts efter konceptframtagningen är ett väl fungerande koncept för både mätning av rullmotstånd samt implementering av sagd mätmetod i testriggen.
Med mer tid hade författarna av rapporten möjligt velat utforska möjligheten att ytterligare försöka hitta sätt att minska felkällornas inverkan på testresultaten, men med den begränsade tiden given anses resultatet av projektet ha nått en tillfredställande nivå. ed att ta fram en mätmetod för mätning av rullmotstånd hos små solida
20
Referenser
Adolfsson, & Lindberg. (2017). Konceptuell framtagning av chassi till prototyp för rullmotståndsmätning på
rullskidhjul. Linköping: Linköpings universitet.
Kasselstrand, & Lindström. (2017). Mätning av rullmotstånd hos solida hjul. Linköping: Linköpings universitet.
Bilagor
Bilaga I: Användarmanual
Nedan följer en lathund för en säker mätning av ett rullskidhjul och för att minska möjliga felkällor så mycket som möjligt. Det är rekommenderat att innan test göra sig bekant med prototypens delar och funktioner vilket kan göras i Konceptuell framtagning av chassi till prototyp för
rullmotståndsmätning på rullskidhjul. (Adolfsson & Lindberg, 2017) och Mätning av rullmotstånd hos solida hjul. (Kasselstrand & Lindström, 2017).
Setup
Innan test genomförs är det viktigt att se till alla testriggens delar sitter väl monterade så att ingenting riskerar att lossna under testets lopp. Detta för att skydda operatören och åskådare från skador men också för att mätresultaten inte ska påverkas. Gå därför innan test genom och känn på alla komponenter. Förstärkaren, grendosan och hastighetsreglaget är fästa med
dubbelhäftande tejp i chassit, kontrollera om denna tejp behöver bytas ut.
Efter genomgång, koppla in grendosans sladd i elnätet och slå därefter på förstärkaren. Se till att displayen på förstärkaren och motorns styrenhet lyser och inte visar något felmeddelande. Innan start av test är det rekommenderat att använda skyddsutrustning i form av skyddsglasögon i händelse av olycka. Löst hängande hår, smycken eller kläder får inte vistas i närheten av
prototypen av händelse att dessa skulle fastna i de rörliga delarna. Test
Vid montering av testhjulet bör följande saker i finnas i åtanke:
Var varsam med att inte lägga på onödig vikt på lastcellen. Då denna har en maxlast på 6 kg kan överdriven kraft skada mätutrustningen och påverka framtida mätningar.
Försök att montera testhjulet utan att röra vagnen i styrskenan för mycket i höjdled så att den glider ur skenan, detta för att undvika friktion i skenans kullager vilket kan påverka mätningen. Om vagnen skulle glida ur skenan, placera försiktigt tillbaka vagnen i skenan och vicka försiktigt till vagnen glider friktionsfritt igen.
Om ett bakhjul låst i ena riktningen ska testas, se till att den placeras i rätt riktning i gaffeln för att inte skada mätutrustning.
Dra åt hjulet ordentligt så att det sitter ordentligt fast i gaffeln under hela testet. Glidning i gaffeln leder till påverkade mätvärden.
Se till att syrreglaget alltid står i ”fwd”-mode för att inte prototypen ska starta åt fel håll. Montera testhjulet i gaffeln genom att dra åt hjulets muttrar så som på ett par vanliga rullskidor. Framhjul placeras i den främre skåran på gaffeln och bakhjul i den bakre. Testa alltid så att hjulet sitter rätt i gaffeln, längst ned i skåran och kan snurra med trumman. Vicka en aning på
styrskenan i vertikalled för att se till att den glider friktionsfritt och applicera sedan gaffeln med hjulet på lastcellen. När lastcellen stabiliserats, tryck ”tare” på förstärkaren för att nollställa kraften på lastcellen. Se till att hjulet ännu inte ligger mot trumman för att undvika fel.
Med hjulet monterad i gaffeln, välj en låg initialhastighet på trumman genom att vrida ratten på styrreglaget och flytta brytaren på reglaget från ”stand-by” till ”run”. Displayen visar
Vrid därefter ställskruven till dess att hjulet ligger mot trumman med önskad applicerad kraft. Kraften applicerad visas på displayen bredvid. Det är inte rekommenderat att applicera mer än satt maxvikt, 37,5 kg, på hjulet.
Med hjulet tryckt mot trumman, driv upp hastigheten till önskad testhastighet. Var vaksam på prototypens delar under testet.
Rullmotståndet för testhjulet avläses på förstärkarens display. Avsluta test
Efter avslutat test driv ner hastigheten på trumman till noll genom att skruva ned hastigheten eller flytta brytaren från ”run” till ”stand-by”. Lossa därefter hjulet från trumman genom att skruva tillbaka ställskruven och lossa skruvarna på gaffeln för att plocka av hjulet. Var
fortfarande vaksam på att inte skada lastcellen eller skenan. Vid eventuella problem
Vid problem med motor eller styrenhet, se användarmanual för Oriental Motor BMU5120CP-5-3.
Bilaga II: Kompletterande bilder
Komponenter
Bottenplatta i trä.
Trumma med tillhörande axel och lagerhus.
Gaffel, friktionsfri led samt klossar för kraftapplicering.
Kuggremhjul och kuggrem.
Lastcell och förstärkare.
Bilaga III: Mätresultat
I detta avsnitt redovisas fullständiga mätresultat från utförda tester. Pro Ski klass 2 (nr 1)
Visar mätvärden från mätning av Pro Ski klass 2 (hjul nr 1).
Test 1 2 3
Belastning
[kg] Tid [min:s] Temp [oC] Uppmätt [N] [Temp oC] Uppmätt [N] Temp [oC] Uppmätt [N]
1 19,3 0 24,7 4 22,8 4,05 24,9 4,15 2 20 00:20 26 3,75 24,4 3,69 26 3,95 3 19 00:40 26,8 3,58 25,2 3,48 26,3 3,79 01:00 27,3 3,56 25,7 3,33 27,1 3,68 01:20 27,7 3,38 26,1 3,22 27,4 3,62 01:40 28 3,3 26,6 3,14 27,7 3,55 02:00 28,4 3,26 27 3,08 28 3,49 02:20 28,6 3,23 26,9 3,03 28,1 3,44 02:40 28,6 3,15 27,1 2,97 28,4 3,41 03:00 28,9 3,14 27,3 2,94 28,6 3,38 03:20 29,1 3,14 27,6 2,91 28,6 3,36 03:40 29,3 3,11 27,7 2,87 28,9 3,33 04:00 29,3 3,08 27,8 2,85 28,9 3,3 04:20 29,4 3,07 28 2,83 29,1 3,28 04:40 29,6 3,07 28,2 2,82 29,1 3,27 05:00 29,7 3,05 28,1 2,8 29,2 3,24
Graf över mätningarna gjorda på hjul av Pro Ski klass 2 (nr 1). 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 0 00:20 00:40 01:00 01:20 01:40 02:00 02:20 02:40 03:00 03:20 03:40 04:00 04:20 04:40 05:00 Ru llm o ts tå n d [ N ] Tid [min:s]
Pro ski klass 2 (nr 1)
Mätning 1 Mätning 2 Mätning 3
Pro Ski klass 2 (nr 2)
Visar mätvärden från mätning av Pro Ski klass 2 (hjul nr 2).
Test 1 2 3
Belastning
[kg] Tid [min:s] Temp [oC] Uppmätt [N] [Temp oC] Uppmätt [N] Temp [oC] Uppmätt [N]
1 20 0 23,8 3,83 22,8 4,12 24,5 3,6 2 20 00:20 25,3 3,58 24,2 3,84 25,8 3,34 3 19,7 00:40 26 3,43 25,1 3,65 26,5 3,21 01:00 26,4 3,32 25,6 3,52 27 3,09 01:20 26,9 3,25 26 3,4 27,3 3,02 01:40 27,2 3,17 26,1 3,34 27,6 2,96 02:00 27,3 3,14 26,7 3,28 27,9 2,91 02:20 27,6 3,1 26,7 3,24 28 2,87 02:40 27,9 3,07 27 3,2 28,3 2,84 03:00 27,9 3,04 27,2 3,16 28,5 2,82 03:20 28 3,02 27,4 3,14 28,7 2,8 03:40 28,3 2,99 27,6 3,12 29 2,77 04:00 28,4 2,98 27,8 3,1 29,1 2,76 04:20 28,4 2,96 27,9 3,08 29,2 2,75 04:40 28,7 2,93 28 3,06 29,3 2,74 05:00 28,7 2,91 28,1 3,06 29,5 2,72
Graf över mätningarna gjorda på hjul av Pro Ski klass 2 (nr 2). 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 0 00:20 00:40 01:00 01:20 01:40 02:00 02:20 02:40 03:00 03:20 03:40 04:00 04:20 04:40 05:00 Ru llm o ts tå n d [ N ] Tid [min:s]
Pro ski klass 2 (nr 2)
Mätning 1 Mätning 2 Mätning 3
Swenor klass 2
Visar mätvärden från mätning av Swenor klass 2.
Test 1 2 3
Belastning
[kg] Tid [min:s] Temp [oC] Uppmätt [N] [Temp oC] Uppmätt [N] Temp [oC] Uppmätt [N]
1 20,2 0 23 4,18 24,2 4,16 24,9 4,17 2 20 00:20 24,5 3,98 25,4 3,94 26,7 4,03 3 20,6 00:40 25,4 3,82 26,1 3,79 27,3 3,9 01:00 25,9 3,68 26,6 3,67 27,9 3,73 01:20 26,4 3,54 27 3,58 28,3 3,66 01:40 26,7 3,44 27,4 3,51 28,6 3,55 02:00 27,1 3,39 27,7 3,45 29 3,48 02:20 27,2 3,33 27,9 3,41 29,2 3,44 02:40 27,5 3,28 28,2 3,36 29,5 3,4 03:00 27,8 3,25 28,5 3,33 29,7 3,38 03:20 27,9 3,21 28,5 3,3 30,1 3,35 03:40 28,2 3,17 28,8 3,27 30 3,32 04:00 28,2 3,14 29 3,25 30,3 3,27 04:20 28,4 3,12 29,1 3,23 30,4 3,24 04:40 28,5 3,1 29,3 3,21 30,6 3,23 05:00 28,8 3,09 29,5 3,19 30,8 3,21
Graf över mätningarna gjorda på hjul av Swenor klass 2. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 0 00:20 00:40 01:00 01:20 01:40 02:00 02:20 02:40 03:00 03:20 03:40 04:00 04:20 04:40 05:00 Ru llm o ts tå n d [ N ] Tid [min:s]
Swenor klass 2
Mätning 1 Mätning 2 Mätning 3Pro Ski klass 3 (nr 1)
Visar mätvärden från mätning av Pro Ski klass 3 (hjul nr 1).
Test 1 2 3
Belastning
[kg] Tid [min:s] Temp [oC] Uppmätt [N] [Temp oC] Uppmätt [N] Temp [oC] Uppmätt [N]
1 19,5 0 25,5 6,3 23,3 6,55 23,3 6,6 2 19,7 00:20 27,8 5,9 26,1 6,18 26 6,06 3 20,2 00:40 29,2 5,68 27,6 5,9 27,7 5,82 01:00 30,4 5,53 28,8 5,71 28,5 5,62 01:20 31,1 5,43 29,5 5,57 29,3 5,52 01:40 31,8 5,34 30,2 5,48 30 5,42 02:00 32,4 5,27 30,7 5,41 30,1 5,33 02:20 32,8 5,23 31,2 5,33 30,8 5,26 02:40 33,2 5,18 31,6 5,29 31,4 5,19 03:00 33,6 5,13 32 5,25 31,6 5,14 03:20 33,9 5,08 32,2 5,21 32 5,09 03:40 34,1 5,03 32,9 5,17 32,4 5,06 04:00 34,4 5,01 33 5,12 32,7 5,02 04:20 34,6 4,99 33,1 5,09 32,9 4,99 04:40 34,8 4,96 33,4 5,07 33,4 4,96 05:00 35,2 4,94 33,8 5,05 33,6 4,94
Graf över mätningarna gjorda på hjul av Pro Ski klass 3 (nr 1). 0 1 2 3 4 5 6 7 0 00:20 00:40 01:00 01:20 01:40 02:00 02:20 02:40 03:00 03:20 03:40 04:00 04:20 04:40 05:00 Ru llm o ts tå n d [ N ] Tid [min:s]
Pro ski klass 3 (nr 1)
Mätning 1 Mätning 2 Mätning 3
Pro Ski klass 3 (nr 2)
Visar mätvärden från mätning av Pro Ski klass 3 (hjul nr 2).
Test 1 2 3
Belastning
[kg] Tid [min:s] Temp [oC] Uppmätt [N] [Temp oC] Uppmätt [N] Temp [oC] Uppmätt [N]
1 20 0 24,2 6,18 23,8 5,84 23,6 5,92 2 20 00:20 26,5 5,76 26,8 5,66 27,3 5,6 3 20,5 00:40 27,9 5,53 28,3 5,39 28,7 5,36 01:00 28,8 5,38 29,5 5,22 29,8 5,19 01:20 29,7 5,25 30,2 5,11 30,7 5,08 01:40 30,3 5,17 30,9 5,02 31,3 4,99 02:00 30,8 5,1 31,6 4,95 31,9 4,93 02:20 31,2 5,04 32 4,89 32,3 4,87 02:40 31,6 5 32,5 4,84 33 4,82 03:00 32,1 4,96 32,8 4,79 33,4 4,78 03:20 32,3 4,92 33,3 4,76 33,7 4,76 03:40 32,7 4,89 33,7 4,72 34,1 4,72 04:00 32,8 4,87 33,8 4,7 34,2 4,7 04:20 33,1 4,85 34,1 4,68 34,3 4,66 04:40 33,3 4,83 34,3 4,65 34,6 4,64 05:00 33,4 4,81 34,8 4,63 34,8 4,63
Graf över mätningarna gjorda på hjul av Pro Ski klass 3 (nr 2). 0 1 2 3 4 5 6 7 0 00:20 00:40 01:00 01:20 01:40 02:00 02:20 02:40 03:00 03:20 03:40 04:00 04:20 04:40 05:00 Ru llm o ts tå n d [ N ] Tid [min:s]
Pro ski klass 3 (nr 2)
Mätning 1 Mätning 2 Mätning 3
Swenor klass 4
Visar mätvärden från mätning av Swenorr klass 4.
Test 1 2 3
Belastning
[kg] Tid [min:s] Temp [oC] Uppmätt [N] [Temp oC] Uppmätt [N] Temp [oC] Uppmätt [N]
1 20,1 0 26,5 7,6 26,5 7,77 25,3 8,04 2 20,4 00:20 30 6,94 30,6 7,26 29,9 7,52 3 19,9 00:40 32,1 6,6 32,3 6,96 32 7,17 01:00 33,8 6,38 34,1 6,81 33,8 6,95 01:20 34,9 6,21 35,1 6,67 34,9 6,79 01:40 35,9 6,09 36,1 6,55 36 6,66 02:00 36,7 6 36,7 6,46 36,9 6,57 02:20 37,3 5,91 37,5 6,4 37,2 6,51 02:40 37,6 5,85 37,9 6,33 37,8 6,43 03:00 38,1 5,78 38,7 6,26 38,4 6,37 03:20 38,6 5,71 39,3 6,22 38,8 6,33 03:40 39 5,65 39,6 6,18 39 6,28 04:00 39,3 5,61 39,8 6,14 39,7 6,23 04:20 39,8 5,58 40,3 6,1 39,8 6,18 04:40 39,9 5,55 40,6 6,06 40,3 6,15 05:00 40,6 5,51 41,2 6,02 40,7 6,12
Graf över mätningarna gjorda på hjul av Swenor klass 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 00:20 00:40 01:00 01:20 01:40 02:00 02:20 02:40 03:00 03:20 03:40 04:00 04:20 04:40 05:00 Ru llm o ts tå n d [ N ] Tid [min:s]
