Search

This bachelor’s thesis describes a result of a product development project that was conducted during the spring of 2022 as part of the course Degree project for a bachelor's degree in engineering within innovations technology and design. The extent of the course includes 22,5 educational credits and was performed at the educational institution of Karlstad University. Supervisor for the project is Mikael Åsberg and examiner for the course is Leo de Vin. The project was commissioned by Biosorbe AB, which is a producer of a biodegradable absorbent made from cellulose-based pulp. The sanitation process of removing flooding water caused when extinguishing fire is an expensive and time-consuming process. Research has proven that their absorbent was highly effective at absorbing oils whilst rejecting water. The application of the absorbent in combination with activated carbon can absorb oils whilst accumulating toxins from water. The aim of the project is to develop a well-filter adapted to stormwater wells that can filtrate and accumulate environmental toxins from extinguishing water, the product is purposed to be used in the fire department. The project followed the phases of the product development process where various proven methods were implemented during the approach. The phases that were implemented during the project is as follows: project planning, discover, define, develop, deliver and ending phase that summarizes the delivery of the project which includes a written thesis, a presentation and an exhibition. The result of the project is a concept-suggestion presented in a physical and visual format that solves the defined problem whilst meeting the set requirements. The solution consists of a barrel-shaped container merged with a protruding square-shaped collar which can be attached between the well cover and well inlet. Space is left in the bottom of the container for the instalment of two filter cushions that contains absorbent and active coal which enables the filtration of toxins while letting clean water pass through the inlet. The solution contains two functional mechanisms in the form of straps that is used to strap through the grating of the cover and a lace that is used for sealing the container´s inlet. A prototype containing the above-mentioned functionalities was tested in a realistic scenario that led to an interesting conclusion of the project. Examensarbetet skildrar resultatet från ett produktutvecklingsprojekt som genomfördes våren 2022 som en del av kursen Examensarbete för högskoleingenjörsexamen i innovationsteknik och design. Kursen omfattar 22,5 högskolepoäng och utfördes vid Karlstads universitet. Handledare för projektet är Mikael Åsberg och examinatorn för kursen är Leo de Vin. Uppdragsgivaren för projektet var Biosorbe AB, som är en producent av en bioabsorbent som raffineras från cellulosabaserad pappersmassa. Vid tillbud som involverar ett släckningsarbete kan översvämningar orsakas vilket leder till en dyr och tidskrävande saneringsprocess. Forskningen som utfördes antydde att absorbenten var högeffektiv på att absorbera oljor samtidigt som den kunde avstöta vatten. Användandet av absorbenten i kombination med aktivt kol möjliggör att olja kan absorberas samtidigt som miljögifter ansamlas från förbipasserande vatten. Syftet med projektet är att utveckla ett brunnsfilter ämnat för dagvattenbrunnar som tillåter att miljögifter kan filtreras samt ansamlas från släckvattnet, produkten syftar till att användas inom räddningstjänsten. Projektet följer en produktutvecklingsprocess där beprövad metodik har används under genomförandet. Faserna som applicerades under projektet anges enligt följande: projektplanering, discover, define, develop, deliver samt en slutfas som summerar leveransen av projektet som involverar en skriftlig avhandling, en presentation samt en utställning. Projektet resulterade i ett konceptförslag som presenteras i ett fysiskt samt visuellt format som löser den huvudsakliga problemformuleringen samtidigt som alla de förutbestämda kraven uppfylls. Lösningen består av en cylinderformad behållare som ansluter en utstickande kvadratisk krage som kan klämmas fast mellan ett brunnslock och inloppet på brunnen. Utrymmet i botten av behållaren tillåter att två filterkuddar kan installeras som innehåller absorbent respektive aktivt kol som möjliggör att miljögifter kan filtreras från vattnet samtidigt som konstruktionen tillåter att filtrerat vatten kan rinna ner i brunnen. Lösningen erhåller två funktionella mekanismer i form av två spännband som spännas fast igenom brunnsgallret samt ett snöre som används för att försluta inloppet på behållaren. En prototyp som innehåller tidigare nämnd funktionalitet testades i ett realistiskt scenario som gav upphov till ett intressant avslut av projektet.

Utmattning av stålmaterial är ett fenomen som varit känt i närmare 190 år men trots det är det fortfarande långt ifrån helt utforskat. Utmattningsegenskaper hos grundmaterial och svetsar är idag relativt utforskat, medan områden som utmattningsegenskaper hos kallformade stålprofiler fortfarande mer eller mindre är outforskat. Med utforskningen av utmattningsegenskaper hos kallformade stålprofiler som huvudsyfte delades examensarbetet upp i två delar. En överliggande kranbomsoptimering med huvudmålet att sänka vikten så mycket som möjligt med hjälp av materialbyte till ett mer höghållfast stål och optimal användning av material med avseende på utmattning. Den andra delen av examensarbetet är en framtagning av en provkropp med huvudmålet att kunna testa utmattningsegenskaper för kallformade stålprofiler samt att ge dimensionerande värden till kranbomsoptimeringen. Provstavsframtagningen resulterade i tre versioner av provkroppar som i teorin ska ge utmattningsegenskaper i longitudinell riktning för kallformade stålprofiler. Eftersom provstavarna inte kunde prövas på grund av tidsbrist baserades kranbomsoptimeringen på teoretiska värden. Resultatet av kranbomsoptimeringen var att vikten kunde sänkas från 1027 kg till 435 kg utan att påverka andra beaktade kranegenskaper. Even though fatigue in steel structures is a phenomenon that was discovered almost 190 years ago it is still far from fully explored. The fatigue properties of base materials and welded materials are currently relatively well known, but the fatigue properties of cold-formed steel profiles are still more or less unknown. With the investigation of fatigue properties of cold-formed steel profiles as the main purpose, this master thesis was divided into two parts. An overhead optimization of a crane with the main goal of reducing weight as much as possible with the help of upgrading materials to higher strength steels and using the materials in an optimal way with respect to fatigue. The second part of the master thesis is the development of a test specimen with the main goal of testing the fatigue properties of cold-formed steel profiles and to provide dimensioning values for the optimization of the crane. The development of test specimen resulted in three versions of specimens which in theory will provide fatigue properties in the longitudinal direction for cold-formed steel profiles. Since the test specimens could not be tested because of shortage of time, the optimization of the crane had to be based on theoretical values. The results of the optimization were that the weight could be lowered from 1027 kg to 435 kg without affecting any other consideration characteristics of the crane.