Værksted

Testrig til udmattelsesforsøg for overfladebelægning

DTU afgangsprojekt

Et DTU bachelor-/diplomafgangsprojekt med fokus på den konceptuelle udvikling af en specialiseret testrig til evaluering af overfladebelagte stænger under kontrolleret Hertz’sk fladetryk, kombineret med tribologi, hydraulisk belastning, akselverifikation og produktionsegnet tegningsarbejde.

Testrig til udmattelsesforsøg for overfladebelægning

← Tilbage

Overblik

Denne entry præsenterer en testrig på konceptniveau udviklet til udmattelsesforsøg på forkromede stænger. Projektet blev ikke fysisk bygget, men blev udviklet til et sammenhængende maskinkoncept understøttet af beregninger, samlinger og detaljerede tekniske tegninger.

Hvorfor dette projekt

Projektet er relevant, fordi det viser overgangen fra teori til maskinkoncept. Det kombinerer fladtrykslogik, mekanisk kraftoverføring, hydraulisk aktivering og strukturel verifikation i en kompakt rigarkitektur udviklet omkring et klart testformål.

Designprincip

Testriggen er udviklet omkring en roterende teststang, som belastes af tre støtteruller placeret i en trekantet geometri. Den øverste rulle påfører hovedkraften via en vippearm og en hydraulisk cylinder, mens de to nederste ruller reagerer mod belastningen og danner tre sammenlignelige Hertz’ske kontaktzoner.

Projektets rammer

Konceptet blev udviklet til stangdiametre omkring Ø10–12,2 mm, Hertz’sk fladetryk fra 1,5 til 2,0 GPa, driftshastighed omkring 3000 rpm, oliekøling omkring kontaktzonen, kompensation for aksial skævhed i drivlinjen, afskærmning omkring roterende dele og et budgetmål på 80.000 DKK.

Vigtigt teknisk resultat

Et af de vigtigste resultater var koblingen mellem ønsket Hertz-tryk og faktisk hydraulisk behov. Beregningerne viste, at det nødvendige trykområde kunne opnås med en kompakt hydraulisk løsning frem for et langt tungere industrielt system.

Teknisk output

De stærkeste tekniske leverancer var den trekantede funktionsenhed, Hertz-beregningerne for kontakttryk, vippearmens kraftvej, akselverifikation under worst case-belastning samt overgangen fra koncept til samlings- og detailtegninger.

Projektets begrænsninger

Dette var et akademisk projekt på konceptniveau, ikke en færdig industrimaskine. Testriggen blev ikke fysisk bygget, ikke alle fremstillede dele blev fuldt styrkeberegnet, akselverifikation blev prioriteret fordi den lå i hovedkraftvejen, og flere detaljerede verifikationer lå uden for projektets hovedscope.

Tegningspakke

En offentlig teknisk tegningspakke kan linkes separat fra denne entry. De stærkeste ark er hovedsamlingen, funktionsenheden, vippearmen, vippearmakslen og cylinder samlingen.

Åbn teknisk tegningspakke (PDF)