Analyse & redesign Procesrapport BA3-ID6 December 2014

Transkript

1 Analyse & redesign Procesrapport BA3-ID6 December 2014

2 Titelblad BA3-ID6 Industriel design Aalborg Universitet Forløb: Analyse og redesign Projekttitel: Procesrapport Projektperiode: 12. nov dec Hovedvejleder: Jørgen Kepler Bivejleder: Bente Dahl Thomsen Antal sider: 98 Antal bilag: 14 Gruppemedlemmer: Abstract This rapport is about the redesign of a wheelchair lift, fitted to car roofs. From a problem oriented approach based on the analysis of an existing bikelift, the group came up with curtain requirements for the wheelchair lift. With a solution oriented sketching process, the group came up with different proposals to a wheelchair lift design. The group further developed one of the designs, by using models and technical constructions, to select which solution fits the requirements the best. Bibi Khajatphai Gregersen Birgitte Fromsejer Nøkleby Camilla Lindrum Christophersen Michelle Søe Nielsen Rasmus Ringsholt Nielsen Side 2 af 98

3 Indholdsfortegnelse Titelblad 2 Abstract 2 Indholdsfortegnelse 3 Forord 4 Indledning 4 Introduktion 5 Målsætning 6 Metodebeskrivelse 7 Analyse & registrering 9 Virksomhedsbesøg 9 Bruger 10 Ergonomi 11 Kørestolsanalyse 12 Cykellift analyse 14 Kontekstanalyse 16 Formanalyse af bil 16 Idégenerering 18 Krav til skitsering 18 Idégenerering 18 Idéudvælgelse ved hjælp af kravskema 22 Registrering 23 Materialer 23 Motor og kinematik 25 Wiretyper 27 Registrering af montage 28 Idéudvikling 30 Konstruktion og komponenter 35 Koncept 36 Virkemåde 36 Detaljer 38 Beregninger 41 Vugge til grav 52 Målsætning og tolerancer 54 Afslutning 55 Samarbejde i gruppen 55 Reflektion 55 Konklusion 56 Perspektivering 56 Kildeliste 57 Illustrationsliste 61 Appendiks 64 Side 3 af 98

4 Forord Denne rapport og tilhørende bilag er udarbejdet af gruppe BA3-ID6. Gruppen består af fem designstuderende fra Industriel Design, 3. semester på Aalborg Universitet. Projektet startede den 12. november 2014, og blev afleveret den 17. december Projektets emne er analyse og redesign, hvor der er designet en kørestolslift til taget af en Peugeot 207SW. Kørestolsliften skal designes til en kørestolsbruger, der er lam i benene. Gruppen startede som en seks mands gruppe, men da Casper blev længerevarende syg, på et tidligt tidspunkt i projektet, valgte han at forlade gruppen. Gruppen vil gerne sige tak til hovedvejleder Jørgen Kepler og bivejleder Bente Dahl Thomsen, for deres vejledning igennem projektet. Derudover vil gruppen gerne takke Thomas Arvid Jaeger, og Johnny Jakobsen for deres vejledning. Indledning En kørestolslift skal være et produkt der hjælper den handicappede, til en nemmere transport i hverdagen. Kørestolslifte til biltage er ikke et særlig udbredt produkt. Kørestolsbrugere har det problem, at der som regel kun er plads til deres kørestole i bagagerummet af en almindelig bil, hvor det ikke er muligt for den handicappede at placere den. Det er derfor en god løsning, at transportere kørestolen på taget af bilen. Læsevejledning Gruppen har valgt at bruge kilder således, at når der er brugt en kilde i en tekst, er der henvist til kilden i kildelisten. Det er markeret ved hjælp af klammer []. Overskriften på kilden står anvist i klammerne, hvorefter man skal gå til kildelisten, og finde den matchende overskrift. Der vil stå henvisning til kilden, samt forfatter og anvendelsesdato. Illustration 1 Side 4 af 98

5 Introduktion Med udgangspunkt i Belbins ni teamroller, har gruppen lavet disse korte individuelle beskrivelser af gruppens fem medlemmers kompetancer. Der kan læses mere om Belbins ni temaroller under appendiks I. Navn: Bibi Khajatphai Gregersen Alder: 23 år Tidligere beskæftigelse: HTX Teamroller: Idégenerator, opstarter Kompetencer: Analog skitsering, beregning (maple) og Illustration 2 modelbyg Illustration 5 Navn: Michelle Søe Nielsen Alder: 21 år Tidligere beskæftigelse: STX Teamroller: Afslutter, analysator og organisator Kompetencer: Korrektur læsning og skrivning Navn: Birgitte Fromsejer Nøkleby Alder: 20 år Tidligere beskæftigelse: HTX Teamroller: Afslutter, organisator, kontaktskaber, koordinator Illustration 3 Kompetencer: Grafisk arbejde (photoshop), InDesign, overblik og skrivning Navn: Rasmus Ringsholt Nielsen Alder: 22 år Tidligere beskæftigelse: HTX Teamroller: Afslutter, idégenerator, igangsætter, koordinator, organisator, Illustration 6 specialist Kompetencer: Formidling, grafisk arbejde (Solid- Works, 3Ds MAX og photoshop) og tekniske tegninger Navn: Camilla Lindrum Christophersen Alder: 22 år Tidligere beskæftigelse: HTX Teamroller: Kontaktskaber Kompetencer: Modelarbejde Illustration 4 Side 5 af 98

6 Målsætning Problemformulering Hvordan designer man et mekanisk system, som hjælper en kørestolsbruger der er lam i benene, til at løfte sin kørestol op på taget af sin bil? Vision Gruppen vil designe en kørestolslift der hjælper kørestolsbrugeren i hverdagen, med at transportere sin kørestol ved hjælp af sin bil. Liften må ikke skade bilen eller kørestolen under brug, og liften skal tilpasses bilen, således at den ikke vækker for meget opsigt, og signalerer at brugeren er handicappet. Mission Gruppens mission er at designe en kørestolslift, der kan få kørestolen fra jorden, og op på bilens tag. Løsningerne som gruppen kommer frem til, vil blive videreudviklet og vurderet ud fra ergonomiske og æstetiske overvejelser. Der vil blive arbejdet med funktionsmodeller og CAD-tegninger, for at finde frem til en løsning der opfylder de opstillede krav, og passer bedst til bilen. Strategi Der vil blive foretaget analyser og registreringer af bilen, eksisterende cykellift, og kørestolen, som skal give gruppen baggrundsviden, inden liften og kørestolen redesignes. Ud fra analyserne og registreringerne opstilles krav og ønsker, for at finde den bedste løsning til problemet. Under designet af kørestolsliften, vil der blive anvendt funktions- og dimensioneringsmodeller i pap. Der vil blive lavet arbejds- og samlingstegninger over visse komponenter, og kritiske områder vil blive beregnet. Dette vil sikre at konstruktionen opfylder kravspecifikationen. Side 6 af 98

7 Metodebeskrivelse Der er i projektet anvendt forskellige metoder, til at analysere, skitsere, og strukturere hele processen. Beskrivelse Formål Anvendelse Belbins 9 teamroller Ved Belbins 9 teamroller uddelegeres de forskellige team roller i en gruppe. En gruppe skal gerne dække alle 9 roller, for at fungere optimalt [BELBINS NI TEAM- ROLLER]. Belbins 9 teamroller bruges til at få sat ord på rollefordelingen i en gruppe. Belbins 9 teamroller er fordelt ud på gruppens fem medlemmer. Dette er gjort for at sætte fokus på gruppens individuelle teamroller og kompetencer, og finde den samlede gruppes stærke og svage sider. Gantt diagram Et gantt diagram bruges til at illustrere tidsplanen over projektet. Tidsplanen bliver inddelt i de forskellige faser, projektet består af [GANTT DIAGRAM]. Et gantt diagram skaber overblik over de forskellige opgaver. Der er i diagrammet indsat deadlines for de forskellige opgaver, så alle opgaver bliver løst inden aflevering. Et gantt diagram sikrer at der altid er opgaver at gå i gang med, og derudover bruges det også til at sikre, at deadlines ikke bliver overskredet. Scenario testing Scenario testing bruges til at beskrive forskellige senarier, der opstår i virkeligheden [SCENARIO TEST- ING]. Scenario testing bruges til at skabe en forståelse af virkeligheden, således at gruppen kan sætte sig ind i de forskellige problematikker der findes. Scenario testing er brugt under brugersenariet, hvor der bliver vist ved hjælp af illustrationer, hvordan kørestolsbrugeren kan transportere sig selv fra kørestolen ind i bilen. Vita Riis Vita Riis analyse ellipse bruges til at beskrive et produkt design, ud fra indre- og ydre dimensioner, samt konteksten [VITA RIIS]. Vita Riis analyse ellipse benyttes til at få en bedre forståelse af produktets indre- og ydre værdier, samt at se hvilken kontekst produktet kan anvendes i. Vita Riis analyse ellipse er blevet brugt til beskrivelse af en eksisterende cykellift, samt den anvendte bil, for at få en god forståelse af designet. Vugge til grav Vugge til grav beskriver processen af et produkt, fra fremstilling til bortskaffelse. Hvis produktet bliver genbrugt, hedder metoden vugge til vugge. [VUGGE TIL GRAV] Vugge til grav benyttes for at få en forståelse for hvor meget energi og forurening der bliver udledt ved fremstilling, transport, bortskaffelse eller genbrug af et produkt. Vugge til grav er blevet brugt til at beskrive de forskellige materialer, der findes i kørestols- og cykelliften. Materialer og produktionsmetoder sammenlignes mellem cykel- og kørestolsliften. Side 7 af 98

8 Beskrivelse Formål Anvendelse 8 formparametre De 8 formparametre bruges til at beskrive et produkt mere dybdegående. Her beskrives produktet ud fra 8 parametre, som bl.a. er proportion, farve, linjeføring og overflade. De 8 formparametre kan ses i appendiks II. [DE 8 FORMPARAMETRE]. De 8 formparametre bruges til at skabe en god forståelse af produktet, så det bliver beskrevet tydeligt, og således at læseren ud fra beskrivelsen, får en idé til hvordan produktet vil se ud. De 8 formparametre er blevet anvendt til at beskrive bilen, for at få en mere dybdegående analyse af denne. Experience Prototype Experience Prototype er fysiske modeller der bruges til at få en forståelse af produktet, dennes funktion og størrelse. Modellerne kan laves i pap, skum, træ eller andre tilsvarende materialer. [EXPERIENCE PROTO- TYPE] Fysiske modeller benyttes for at afklare størrelsesforhold og funktion, samt for at afprøve forskellige idéer. Fysiske modeller er anvendt igennem hele projektforløbet, for at sikre at vigtige parametre, såsom funktionen og størrelsen, bliver designet korrekt. CAD modellering CAD modeller kan laves i SolidWorks, for at give et realistisk billede af hvordan produktet kommer til at se ud i virkeligheden. [CAD-MODELLERING] CAD modeller bruges til at designe produktet ned til mindste detalje, samt til at lave tekniske tegninger ud fra. CAD modellering er anvendt tilsidst i processen, hvor der ud fra CAD tegningerne er lavet renderinger af det endelige produkt i 3Ds max. Disassembly Via disassembly opdeles et produkt i de største dele, hvorefter de bliver kategoriseret i forhold til materialer og placering. Formålet med disassembly, er at få en forståelse for, hvor mange dele produktet består af, samt den overordnede struktur der er i produktet. Disassemblyen er brugt til at analysere kørestolen, og er anvendt for at få en forståelse af antal komponenter samt eventuelle materialer, der kan anvendes til kørestolsliften. Skema 1 Side 8 af 98

9 Analyse & registrering Virksomhedsbesøg Gruppen har været på virksomhedsbesøg, hos en virksomhed der fremstiller specialkørestole. Alle kørestolene er specialfremstillet efter brugerens ønske, så det er op til brugeren hvor meget der skal være i ben- og rygstøtte, sædebredde og hjul- størrelse. Kørestolsrammen svejses sammen, og efterfølgende slibes den. Efter slibning glasblæses den, for at give rammen en ensartet overflade. Efter glasblæsning anodiseres der i farverne sort, neutral, rød eller blå. Brugeren kan også vælge at få pulverlakeret nogle komponenter på kørestolen, da det givet et større udvalg af farver. Anodisering er mest anvendt, da den har den fordel at være ridsefast. Alle svejsninger på disse kørestole foregår i hånden, da en svejserobot ikke vil kunne gøre det præcist nok. En svejserobot er beregnet til at lave serieproduktioner, og kan derfor ikke benyttes, da hver kørestol er unik. Kørestolene er fremstillet af lige aluminiums rør som bukkes. De fleste af de intolerancer der er i stolen, kan rettes med efterbehandling. Firmaet har skemaer, hvor de bestemmer tolerancerne og vinkeltolerancerne ud fra. Firmaet gruppen har været på besøg hos, er verdenskendt for deres produktion af sportskørestole. Firmaet er også kendt for deres gode holdbarhed. Kørestolene sælges ikke kun i Danmark, men også til udlandet, hvor Tyskland og Holland er de primære lande. Illustration 7 Illustration 8 viser noget af stellet på en anden specialfremstillet kørestol. Illustration 7 viser stellet på en specialfremstillet kørestol. Illustration 8 Illustration 9 viser nogle af de lige aluminiumsrør, som bruges til fremstilling af kørestolens stel. Illustration 9 Side 9 af 98

10 Bruger Målgruppe Brugeren som gruppen har valgt at fokusere på, er en person i 30 erne som er i fysisk god form, men har det handicap ikke at kunne bruge sine ben. Brugeren har et fuldtidsarbejde og dyrker motion i sin fritid, og skal derfor ofte ind og ud af bilen. Brugersenarie En kørestol anvendes af personer, der ikke selv er i stand til at bruge benene optimalt. Kørestolsbrugeren kan åbne bildøren, løfte sig selv fra kørestolen ind på førersædet, klappe kørestolen sammen og herefter løfte den tværs igennem bilen, hvor den til sidst bliver placeret på gulvet ved passagersædet. For at vedkommende kan flytte sig ind og ud af bilen, er der nogle parametre, der skal være i orden. Det er vigtigt at bilens dør kan åbnes på vid gab, da det gør det nemmere for kørestolsbrugeren at hoppe ind på førersædet. Herefter skal vedkommende ind i bilen, her er det en god hjælp at kunne gribe fat på bilens ramme, for nemmere at komme ind i bilen. Når den handicappede har sat sig på førersædet, skal kørestolen klappes sammen. For at gøre dette kan vedkommende blive nød til at læne sig halvt ud af bilen, for at kunne nå kørestolen. Det er vigtigt at personen ikke laver forvridninger, eller lider andre former for overlast, når stolen klappes sammen. For at kunne folde kørestolen sammen, skal bremserne være aktiveret. Herefter skal den handicappede holde fast i sædet på kørestolen med den ene hånd, mens der langsomt løftes op i sædet, hvorefter sædet foldes sammen, og hjulene derved bevæger sig tættere på hinanden. Når kørestolen er foldet helt sammen, er den klar til at blive enten løftet ind i bilen, eller op på taget. For at folde kørestolen ud, gribes der fat i kørestolens sæde med den ene hånd. Ved langsomt at skubbe sædet ned i midten, vil siderne og hjulene langsomt glide fra hinanden. Når sædet er foldet helt ud, er kørestolen klar til brug. Det er vigtigt som kørestolsbruger jævnligt at gennemgå kørestolens dele og kontrollere, at alt virker som det skal. Illustration 10 Illustration 11 Illustration 10 viser brugeren Illustration 11 viser brugeren ved siden af bilen. der åbner bildøren. Illustration 12 Illustration 13 Illustration 12 viser brugeren Illustration 13 viser brugeren på vej ind i bilen. der sidder på førersædet. Illustration 14 Illustration 15 Illustration 14 viser brugeren Illustration 15 viser brugeren der skal til at klappe kørestolen sammen. kørestolen sammen. der er i gang med at klappe Illustration 16 Illustration 16 viser brugeren der har klappet kørestolen sammen. Side 10 af 98

11 Ergonomi Gruppen har undersøgt bilen i forhold til ergonomi. Ergonomien er testet ud fra Dreyfuss, der kan læses mere omkring dette i appendiks III. Her er lagt vægt på, hvor langt brugeren kan nå ud fra bilen, når vedkommende sidder på førersædet. På illustrationerne ses en mand af mellem bygning, med en højde på 1.80m. 35cm 35cm På illustration 17, ses brugeren med overkroppen ude af bilen. Det er her muligt at se, hvor langt brugeren kan nå tilbage. På illustration 18, ses brugeren med benene inde i bilen. Illustration 18 Opsummering Ud fra illustration 17 og 18 ses det at personen kan nå længere bagud langs bilen, når han har benene ude af bilen, kontra inde i bilen. Der er mindre vrid i ryggen med benene ude af bilen, end med benene inde i bilen. Illustration 17 35cm På illustration 21, ses hvor langt brugeren kan nå ud fra bilen, når brugeren sidder på førersædet med benene ude af bilen. På illustration 22, kan man se hvor langt brugeren kan nå ud af bilen, når vedkommende sidder på førersædet, med benene inde i bilen. Opsummering Ud fra illustration 21 og 22, kan man se at personen kan nå længere ud af bilen med fødderne inde i bilen, ved at strække sig ud af bilen. Men med fødderne inde i bilen kan man se, at vedkommende kan nå længere ned mod jorden. Delkonklusion 35cm Illustration 21 Illustration 22 Ud fra denne undersøgelse, er gruppen blevet opmærksomme på kørestolsbrugerens arbejdsområde fra førersædet. Det er en relevant under- søgelse i forhold til designet af liften, da kørestolsbrugeren skal kunne nå kørestolen uden at lide overlast. Ud fra illustrationerne kan gruppen kon- kludere at brugeren har nemmest ved at nå længst ud af bilen med benene inde, men nemmest ved at nå ned, og tilbage langs bilen med benene ude. Illustration 19 Illustration 20 På illustration 19, ses det at På illustration 20, ses det at brugeren kan holde fast under brugeren kan holde fast ved sædet. håndbremsen. Side 11 af 98

12 Kørestolsanalyse Kørestolens dele Gruppen har analyseret kørestolen Rea Spirea 2, hvor der er lagt fokus på nogle af kørestolens komponenter. Gruppen har undersøgt disse komponenter for at få en forståelse for materialevalg og sammensætning af komponenterne. På illustration 23, ses hvilke komponenter gruppen har valgt at undersøge Håndtaget bruges af en hjælper til at skubbe kørestolen rundt, og er fremstillet af et bukket stålrør. For enden af røret er der påmonteret et gummi håndtag, der gør det mere behageligt for hjælperen at skubbe kørestolen og kørestolsbrugeren. Håndtaget skal holde til at hjælperen, skal presse ned på håndtagene for eksempel når kørestolen skal over en kantsten. Det er muligt at justere håndtagenes højde ved hjælp af huller i røret, så det passer til den individuelle hjælper. Stålhåndtagene har fået højere styrke, da de er blevet bukket og derved er deformationshærdet. 2. Armlænet er sammensat af en T-formet stålstang, med en pude ovenpå i et gummimateriale. På stålstangen er en stænkskærm af plast påsat, som beskytter brugeren mod at komme til skade i kørestolshjulene under kørsel. Armlænet skal holde til belastning, da det er her brugeren vil sætte af, for at komme op af stolen. Det vil sige at armlænet skal kunne holde til hele brugerens vægt, uden at bøje ud af stilling. 3. Kørestolens baghjul minder om et cykelhjul, med aluminiums drivringe påsat. Drivringene anvender brugeren til at få kørestolen i bevægelse. Selve dækket er lavet af massiv gummi, som ikke kan punktere. Der er påsat eger fra stålfælgen til hjulnavet for at holde hjulet stabilt. Selve gum- Illustration 23 midækket skal være stødabsorberende, så det kan holde til at køre på for eksempel grus, og op og ned af kantsten. 4. Krydsstellet består af to parallelle stålstænger, hvor begge stænger er ens og sammensat på midten. Den nederste del af krydsstellet monteres på kørestolens stel, ved hjælp af en plastikklamme. Den øverste del af de parallelle stænger er svejset sammen med en tværgående stang. Denne skal fungere som stop, så den bliver i position. På den tværgående stang sidder to plastikklips som skal bruges til at fastlåse kørestolen i brugsposition. 5. Stellet er fremstillet af aluminiumsrør som er svejset sammen. Stellet holder hele kørestolen sammen, mens de andre dele er påsat. Det er vigtigt at hele stellet er konstrueret, således at kørestolen er stabil, så kørestolsbrugeren føler sig tryg ved brug. Side 12 af 98

13 6. Fodstøtten er lavet af stålrør med plast komponenter. Det ene stålrør gør det muligt for brugeren at hæve eller sænke fodstøtten. Fodstøttens indstillingsmuligheder er ikke kun op og ned, men også til siderne. Denne funktion gør at fodstøtterne ikke er i vejen, når brugeren skal bevæge sig ud af stolen. Kørestolens ydre dimensioner Kørestolen har en åben konstruktion, og er konstrueret af stærke rør. Dog får sædet kørestolen til at virke lukket i overdelen. De justerbare armlæn og fodstøtter giver komfort til brugeren. Alle komponenter i kørestolen er genanvendelige og udskiftelige, og mange af komponenterne er lavet af genbrugte materialer. Miljømæssigt er dette et godt produkt. [KØRESTOLEN] Vita Riis analyse ellipse Gruppen har analyseret kørestolen ved hjælp af Vita Riis analyse ellipse til produktdesign. Kørestolens indre dimensioner Kørestolen er designet til mennesker med mindre eller ikke fungerende ben, og der er derfor tænkt meget over stabiliteten og sikkerheden. Det er vigtigt at kørestolen er stabil og stærk, så brugeren føler sig tryg. Derfor er der anvendt stærke materialer, i fremstillingen af kørestolen. Kørestolen har håndtag, så brugere kan blive skubbet rundt af en hjælper, og drivringe på hjulene for at den handicappede selv kan transportere sig rundt. Sæde og ryglæn er polstret, for at brugeren kan sidde komfortabelt. Udover polstringen, er der fodstøtter for yderligere komfort. Kørestolen har parkeringsbremser, så brugeren kan sikre køre- stolen i forskellige senarier. Illustration 24 Konteksten Da det er en meget neutral standard kørestol, henvender den sig til en bred målgruppe. Den kan både benyttes af folk der selv ønsker at bevæge sig rundt ved hjælp af drivringene, og folk der ønsker at blive skubbet rundt af en hjælper som bruger kørestolens håndtag. Illustration 25 Side 13 af 98

14 Cykellift analyse Analyse af BMW cykellift BMW cykelliften har en vægt på 6,5kg, og må maks veje 75 kg med cykel. BMW cykelliften kan ses på illustration 26. Cykelliften består af følgende komponenter: Armen, stativet der er påmonteret bilens tagbagagebærer og låsemekanismen til armen. Gruppen har undersøgt brugervejledningen til cykelliften, denne kan ses under appendiks IV. Armen består af flere komponenter i sig selv. Den består af et bevægeligt vertikalt aluminiumsprofil, der er monteret på bilen i et drejeled. I den anden ende af det vertikale aluminiumsprofil er et horisontalt aluminiumsprofil, hvor der i hver ende er fastspændingsmekanismer til sæde og styr. De to fastspændingsmekanismer består af et plastmateriale, med en rem påsat i enden der skal fastspændes sædet. Modsat fastspændingen til sædet, er der en skrue til fastholdelse af styret. Det stativ der er påmonteret bilens tagrælinger, består af en aluminiumsprofil der ligger langs bilens tagrælinger, og fastspændes på disse. På stangen er der plastikskåle i begge ender, som cyklens hjul skal monteres i, når den er på bilens tag. Ved hver af disse skåle er en nylonrem og en låsemekanisme til fastholdelse af cyklens dæk, når den er i rette position på bilens tag. Låsemekanismen til armen er et drejeligt led, der kan vippes frem og tilbage, fra en låst position ved fastholdelse af armen oppe. Ved tryk på en knap kan den låses op, og føre armen ned og være klar til fastspænding af cyklen på jorden. Låsen er dermed slået til når cyklen er på bilens tag, så den ikke kan falde ned, og når man ønsker at få cyklen ned, skal man blot trykke på knappen, der gør armen bevægelig. Vita Riis analysemodel af BMW cykellift Indre dimensioner: Cykelliften er designet til at løfte en cykel fra jorden, og op på tagrælingerne af bilen. Hensigten er, at man enkelt kan montere cyklen på armen, som løfter den op og ind over bilen. Armen monteres på cyklens styr og sæde, for at stabilisere den under løft, samt transport. Når cyklen er over bilens tag, skal den monteres i plastikskålene, som er spændt fast til bilens tagrælinger. Cyklen spændes fast med nylonstropper omkring begge hjul. Armen og nylonstropperne holder cyklen sikkert fastspændt på bilens tag under transport. Konteksten: Liften er designet til aktive personer, som søger en transportmulighed til deres cykel, som gør transporten sikker og enkel. Det er vigtigt at cyklen ikke bliver beskadiget under transport, samt ved af- og pålæsning. Ydre dimensioner: Konstruktionen består af simple stærke rør, som giver overblik under brug. Alle elementer som er i kontakt med bilen og cyklen, er i plast for at skåne bil og cykel mod skader. Den fylder minimalt på taget af bilen, og er simpelt konstrueret. Illustration 26 Side 14 af 98

15 Vugge til grav af BMW cykellift Alle data i dette afsnit er nogle gruppen har opstillet, for at få et realistisk bud på analysen. BMW cykelliften er fremstillet af aluminium og ABS plast, og er sammensat med skruer af rustfast stål. Aluminiummet udvindes af malmen bauxit [BAUX- IT], og kan blandt andet findes i byen Les Baux i Sydfrankrig. Herfra kan det køres til et aluminiumsværk i Steinach i Tyskland, hvor malmen omdannes til aluminiums, der bruges til cykelliften. Herefter transporteres aluminiumsprofilerne til BMW s fabrik i München, for at samle alle komponenter. ABS plasten til liften fremstilles i et plaststøberi, hvorefter også dette transporteres til BMW s fabrik i München. Det rustfaste stål som skal bruges til skruer, ud- vindes af jernmalm, som kan udgraves i for eksempel Polen. Skruerne bliver herefter transporteret til et stålværk, hvor skruerne valses. Skruerne videresendes til München, for at blive sat sammen med resten af cykelliften. Når man skal skille sig af med cykelliften igen, kan det ses på skema 2, hvordan materialerne bortskaffes. Der kan læses nærmere om hvordan aluminium fremskaffes, fremstilles og afskaffes i Materiale Energiforbrug ved fremstilling Anbefalet bortskaffelse ABS plast 50 MJ/kg Forbrænding med energigenvinding appendiks under V. Når ABS plast brændes, kommer der de samme affaldsstoffer, som når nylon brændes, og disse affaldsstoffer kan der også læses mere om i appendiks V, under afsnittet om nylon. Energiforbruget ved transport af bauxit malm, fra udgravning, til BMW s fabrik i München. Aluminiummet bliver hele vejen transporteret med lastbil. Ved beregning af energiforbrug benyttes, brændværdien 42,95 kj/g for gasolie. Strækning Transport type Genvinding Forbrænding Deponering Ingen miljømæssig gevinst Les Baux Frankrig - Steinach, Tyskland Lastbil> 16 ton, diesel, motorvej Små mængder HCN, NO x, NH 3 Steinach, Tyskland BMW, München Lastbil> 16 ton, diesel, motorvej Brændstof- 17,80 g/t km 17,80 g/t km forbrug Afstand 717 km 348 km Energiforbrug 17,80 g/t km *717 km *42,95 kj/g =548,2 MJ/t 17,80 g/t km *348 km *42,95 kj/g =266,0 MJ/t Skema 3 Eftersom et ton bauxit ikke bliver til et ton færdige profiler, kan man ikke lave en samlet total beregning af energiforbruget ved transport. Uproblematisk, energi går tabt. Aluminium Fra malm: 170 MJ/kg Fra skrot: 30 MJ/kg Genvinding Velegnet Uproblematisk Uproblematisk Rustfast stål 95 MJ/kg Genvinding Velegnet Udvikler giftige gasser Ingen oplysninger Skema 2 Side 15 af 98

16 Kontekstanalyse Her laves en kontekstanalyse, af en Peugeot 207 SW. Bilen har en længde på 4,16 meter, en bredde inklusiv sidespejle på 1,97 meter og en højde in- klusiv tagræling på 1,53 meter. Der kan ses flere mål af bilen på illustration 27. Den maksimale tagbelastning er fra Peugeot opgivet til 75 kg [PEUGEOT]. Ifølge bygningsreglementet er der nogle krav, i forbindelse med anlægning af en handicappark- eringsplads, blandt andet at brugsarealet skal være 3,5 x 5 meter [PARKERINGSAREALER], [STATENS BYGGEFORSKNINGSINSTITUT]. Tager man forbehold for usikkerheden ved parkering, og størrelsen af parkeringspladsen. Kan det antages, at den maksimale afstand mellem bil og siden af parkeringspladsen er 1,30 meter, hvis man holder helt i den ene side af båsen. Formanalyse af bil De 8 formparametre Størrelse Peugeot 207 SW er en mellemklasse familiebil. På illustration 27 kan samtlige mål på bilen ses. Retning Bilen har lange linjer som snævres ind mod fronten, hvilket giver følelsen af at bilen peger fremad. Den er højest ved fordøren, som slutter ca. på midten af bilen. Proportion Det er en aflang bil, i og med at det er en stationcar, frem for en firehjulstrækker som virker mere kompakt. Illustration 27 Side 16 af 98

17 Linjeføring Bilen har en lige linje i bunden, som løber parallelt med vejen. Taget og siderne er lange bløde kurver, som hjælper til med at mindske vindmodstanden under kørsel. De horisontale sorte plastiklister som sidder på bilens sider er også med til at vise linjeføringen. I disse observeringer er der taget udgangspunkt i bilen set fra siden. Ser man den i stedet forfra, ses vandrette linjer i bunden af bilen, men lette kurvede former jo længere op af bilen man observerer. På bilens kølerhjelm er der en let konveks linjeføring, den konvekse form går igen på hele bilens overdel. Komposition Den ydre komposition på bilen er de lange kurvede former. Den indre komposition er derimod, hvordan denne bil er opbygget. Bilen er hævet over jorden på sine fire hjul, som fører op til bilens undervogn der er med til at danne en ramme, hvorpå bildørene er påmonteret. Densitet Bilen ser forholdsvis let ud, i forhold til sin egentlige vægt. Dette skyldes at den er løftet fra jorden, så man kan se luft under den, og vinduerne læng- ere oppe, hvor man kan se ind i, og igennem bilen. På den måde skabes et luftigt udtryk, til en ellers tung bil. Farve Gruppen har taget udgangspunkt i en peugeot 207SW i sort, som kan ses på illustration 28. Delkonklusion af analyse og registrering Illustration 28 Disse analyser og registreringer har været relevante for gruppen at foretage, med henblik på at designe kørestolsliften. Virksomhedsbesøget fik sat gang i tankerne og forståelsen for, hvordan kørestole fremstilles og hvordan man behandler og sammensætter aluminiumsprofiler. Analysen af kørestols- og cykellift var med til at give inspiration til at designe en kørestolslift til et biltag. Analyse af kørestolen og bilen var nødvendig, for at få viden omkring deres integration med kørestolsliften. Overflade Bilen er autolakeret fra producenten, med en blank sort overflade, og detaljer af sort plast og gummi. Der er for eksempel gummi i kanten af vinduerne og lygterne for at sørge for tæthed, samt plastikdetaljer langs bilens sider som beskyttelser mod milde påkørsler. Bilens lygter er også lavet i plast. Bilruderne er lavet af gennemsigtigt glas og kofangeren er lakeret plastik, som har den samme blanke overflade som resten af bilen. Side 17 af 98

18 Idégenerering Krav til skitsering Gruppen har opstillet krav, som kørestolsliften skal opfylde. - Liften skal kunne løfte en almindelig kørestol (ca. 15 kg). - Liften skal ikke kunne skade bil eller kørestol under brug. - Det skal være let at påmontere kørestolen til liften. Idégenerering Gruppen har lavet en idégenerering, hvor der er blevet designet forskellige løsningsforslag, til hvordan løftearmen skal fungere og løfte kørestolen op på taget. Nogle af idéerne kan ses på illustration 29. Gruppen er kommet frem til tre forskellige løsningsforslag, som er beskrevet på de følgende sider. Illustration 29 Side 18 af 98

19 Løsning 1 Der er til denne løsning anvendt sakseudskydning til liften. Der anvendes to wirer, for at gøre sænkeog løfteprocessen af kørestolen mere stabil. Der skal være en støtteplade som beskytter bilen, mens kørestolen løftes op, hvorefter den bliver drejet. Der kan til løsningen anvendes aluminium, eller andre korrosionsdygtige materialer. Illustration 33 Illustration 33 viser kørestolen der er på vej op i tagboksen. De to wire der løfter kørestolen, bliver trukket tilbage ved hjælp fra motoren. Illustrationen ses fra bilens front. Illustration 30 På illustration 30 ser man liften på vej ud fra tagboksen, og på vej i løfteposition. På illustrationen ses motoren (markeret med rød) og wirerne (markeret med blå). Illustrationen ses fra bilens front. Illustration 34 På illustration 34 ses kørestolen der bliver vippet og løftet ind i tagboksen. For at beskytte bilen er der anvendt en støtteplade (markeret med grøn). Støttepladen hjælper med at vippe kørestolen, samtidig med at den beskytter bilen. Illustrationen ses fra bilens front Illustration 31 Illustration 32 På illustration 31 og 32 ses liften, fra køreposition til løfteposition. Illustration 31 viser sakseudskydningen som bevæger sig ud fra boksen, mens wiren bevæger sig med ud. Illustration 31 ses fra bilens front, mens Illustration 32 Illustration 35 På illustration 35 ses kørestolen der er kommet på plads i tagboksen. Kørestolen bliver holdt fast ved hjælp af tagboksen og de to wirer. På illustration 35 ses kørestolen der er spændt fast, og illustrationen er set fra bilens front. ses fra ovenfra bilen. Side 19 af 98

20 Løsning 2 Denne løsning består af to firkantede rammer, hvor den ene er fastmonteret på bilens tag, og den anden er fastmonteret i et drejeled, med den første arm. Ved hjælp af et wirespil trækkes kørestolen op og ned. Der kan til denne løsningen anvendes aluminum, rustfast stål, eller andre korrisonsdygtige materialer. Illustration 38 På illustration 38 ses kørestolen på vej op på taget ved hjælp af wirespillet. Illustrationen ses fra bilens front. Illustration 36 Illustration 36 viser liften i startposition, som er i sammenfoldet tilstand. På illustrationen kan man se de to rammer der er fastmonteret i et drejeled. I drejeleddet sidder en fjeder (markeret med grøn), og i modsatte side er der monteret et wirespil (markeret med rød). Illustrationen er set fra bilens front. Illustration 39 På illustration 39 kan man se stopklodsen på wiren, der rammer trisserne i toppen af den øverste ramme. Wirespillet bliver ved at trække i wiren, og på grund af stopklodsen på wiren, bliver armen trukket ned mod rammen Illustration ses fra bilens front. Illustration 37 På illustration 37 ses liften i løfteposition. Når wiren løsnes vil fjederen begynde at vippe den øverste ramme ud over bilen i førersiden, til den rammer en stopklods. Når rammen bliver stoppet, vil wiren blive sænket ned langs med førersiden af bilen, så brugeren kan fastspænde kørestolen til wiren. Illustrationen ses fra bilens front. Illustration 40 På illustration 40 ses kørestolen liggende fastspændt af wiren, og klar til transport. Illustrationen ses fra bilens front. Side 20 af 98

21 Løsning 3 Der er til denne løsning anvendt to kæder til at hæve og sænke kørestolen. Kæderne vil være monteret på tandhjul på bilens tag. Det er kun muligt for kæderne at bukke en vej. Der kan til denne løsning også anvendes aluminum, rustfast stål, eller andre korrisonsdygtige materialer. Illustration 43 På illustration 43 ses liften når den bevæger sig fra løfteposition til køreposition. Kørestolen er fastspændt mellem de to kæder. Illustrationen ses fra bilens front. Illustration 41 På illustration 41 ses liften i fastlåst position på taget, illustrationen ses fra bilens front. På illustrationerne ses et tandhjul markeret med rød. Den røde farve indikerer at disse tandhjul er tilkoblet en motor. De øvrige tandhjul understøtter kæderne. På illustration 44 ses kørestolen der ligger fastspændt på taget, illustrationen er set fra bilens front. Opsummering Gruppen har her præsenteret de tre udvalgte idéer, som menes at have størst potentiale. Idéerne er udvalgt på baggrund af deres forskellighed. Gruppen fandt på flere forskellige idéer med wiretræk, men valgte kun at præsentere to idéer, grundet deres forskellighed. Illustration 44 Illustration 42 På illustration 42 ses liften der er kørt ned langs siden af bilen. Kæderne bøjer ud over bilen, uden at skade den. Kørestolsbrugeren fastspænder her kørestolen til de to kæder. Illustrationen ses fra bilens front. Side 21 af 98

22 Idéudvælgelse ved hjælp af kravskema Gruppen har opstillet forskellige krav og ønsker, som de tre løsningsforslag bliver bedømt ud fra. D1 er første step, som bestemmer om løsningen kan lade sig gøre eller ej. Tallene med K foran, er krav, som skal opfyldes. Tallene med Ø foran er ønsker, som vægtes med en karakter fra 1-5, hvor 5 er bedst. Vægtningen ganges med hvor godt løsningen opfylder ønsket. D1: Virker den? K1: Liften skal ikke skade bilen. K2: Liften skal ikke skade kørestolen. K3: Liften skal holde kørestolen fast under kørsel. K4: Liftens materialer skal modstå vejr og vind. Ø1: Liften må ikke være højere end 1 meter. Ø2: Liftens arbejdsområde må ikke være bredere end 1 meter. Ø3: Liftens egenvægt med kørestolen skal være under 50 kg. Ø4: Produktet skal være skånsomt for brugeren at anvende. Ø5: Arbejdstiden skal være under 1 min. Det er fra at liften ligger på taget til at den er på taget igen med kørestolen. Men det er uden fastspænding af kørestolen til lift som brugeren skal gøre. Ø6: Luftmodstanden skal være minimal. Ø7: Kompleksitet i forhold til komponenter og samlinger, skal være minimalt*. * Se appendiks VI for uddybelse af kompleksitet. Krav Løsning 1 Løsning 2 Løsning 3 D K K K K Summering D1*K1*K2*K3*K4=1 D1*K1*K2*K3*K4=1 D1*K1*K2*K3*K4=0 Ønsker Vægtning Ø1 V1=1 Ø1=1 Ø1*V1=1 Ø1=0,25 Ø1*V1=0,25 Ø2 V2=2 Ø2=1 Ø2*V2=2 Ø2=1 Ø2*V2=2 Ø3 V3=2 Ø3=1 Ø3*V3=2 Ø3=0,75 Ø3*V3=1,50 Ø4 V4=4 Ø4=1 Ø4*V4=4 Ø4=1 Ø4*V4=4 Ø5 V5=1 Ø5=0,50 Ø5*V5=0,50 Ø5=1 Ø5*V5=1 Ø6 V6=1 Ø6=0,25 Ø6*V6=0,25 Ø6=0,50 Ø6*V6=0,50 Ø7 V7=5 Ø7=0,30 Ø7*V7=1,50 Ø7=0,80 Ø7*V7=4 Opsummering 11,25 13,25 Skema 4 Delkonklusion Ud fra overstående kravskema, hvor de forskellige løsninger har fået karaktere, har gruppen konkluderet at løsning nummer 2 har størst potentiale til videre udvikling. Løsning nummer 2 opfylder gruppens ønsker til en kørestolslift bedre, end de resterende løsninger. Det kan også ses ud fra kravskemaet, at løsning nummer 2 har fået en højere samlet pointsum. Side 22 af 98

23 Registrering Materialer Aluminium Ren aluminium har en massefylde på 2,70 g/cm 3, og en flydespænding på 240 MPa. Aluminium er både en god termisk og elektrisk leder, og det er et metal med gode korrosionsegenskaber. Når ren ubehandlet aluminium korroderer, dannes der en oxidhinde som beskytter materialet, og denne hinde giver aluminiummet en mat overflade. Aluminiumslegeringer bliver ofte anvendt, da det giver aluminium styrker til specifikke opgaver [ALUMINIUM]. Kulfiber Flydespændingen på komposit med kulfiber er 2060 MPa, og massefylden er på 1,55 g/cm 3. Komposit er lavet af flere forskellige materialer, for at give styrke. Kulfibre er lange tynde tråde med en diameter på omkring 0,005-0,010 mm. Binding- erne mellem kulatomerne gør fiberene utroligt stærke. Flere tusind kulfibre flettes sammen for at danne en tråd. Kultråden kan anvendes som den er, eller væves til stof. For at få det endelige kompositmateriale, skal kulfibrene kombineres med andre materialer. Kulfibre og epoxy kompositmaterialer er de mest anvendte i forbindelse med rumfarts-, luftfarts- og militærindustrien. Komponenter kan fremstilles ved at laminere, hvor materialet anbringes i et formværktøj, tømmes for luft og derefter hærdes under tryk ved ⁰C i en autoklave. Ved at kombinere med andre fiber, såsom glasfiber, polyester, nylon osv. øger kulfiberens styrker. Disse kombinationer har forskellige fordele og ulemper i forhold til trækstyrke, vægt osv. [PANEX], [KOMPOSIT]. Rustfast stål Rustfast stål har jern som hovedelement og inde- holder mindst 11,5% krom. Flydespændingen for stål er 200 MPa, og massefylden er 7,8 g/cm 3. Rustfast stål er en højtlegeret ståltype med gode korrosions- egenskaber. Der kan legeres andre metaller ind i det rustfaste stål, som giver det forskellige egenskaber. Det rustfaste stål kan inddeles i forskellige grupper, som er ferritiske, martensitiske, austenitiske og ferritisk-austenitiske. Dette kategoriseres på baggrund af materialets sammensætning af forskellige grundstoffer [STÅL1], [STÅL2]. Delkonklusion Gruppen er kommet frem til, at arbejde videre med aluminium. Der er valgt aluminium, da dette materiale har gode korrosionsegenskaber, god styrke og er nemt at bearbejde. Aluminium er valgt frem for rustfast stål, fordi aluminium har et bedre forhold mellem vægt og styrke. Kulfiber bliver fravalgt, grundet høj produktionspris. Der findes mange forskellige aluminiums- legeringer, og gruppen vil herefter undersøge, hvilke alu- miniumslegeringer der vil passe bedst til liften. Side 23 af 98

24 Aluminiumslegeringer Gruppen har undersøgt forskellige aluminiums- legeringer. Legeringerne er inddelt i forskellige serier, fra alt efter hvilke materialer de er legeret med. Ud fra dette valgte gruppen at kigge nærmere på 6000 og 7000 serierne, fordi de har nogle kvaliteter der kan bruges til liften, blandt andet god korrosionsbestandighed og god styrke. Disse legeringer er varmbehandlet efter udform- ning, hvilket er med til at øge styrken i materialet. Nedenfor beskrives de tre serier, hvorefter gruppen udvælger en legering under hver serie, for at undersøge dem nærmere serien har magnesium og silicium som hovedlegeringsmaterialer. Magnesium øger styrken og giver hærdelige legeringer, derudover giver den en god korrosionsbestandighed. Silicium har også en god korrosionsbestandighed, og gør det muligt at hærde legeringen, når den blandes med magnesium. Denne legering har medium til høj styrke. Legeringen er nem at ekstrudere, og er mest anvendt i konstruktioner som for eksempel boreplatforme og bygningskonstruktioner serien har zink som hovedlegeringsmateriale. Zink øger hærdningen og styrken serien er kendt for høj styrke. Den er ikke egnet til svejsning, men det er muligt serien bliver mest anvendt til bilkomponenter, cykelstel og speedbåde [ALUMINIUMS LEGERINGER]. problematisk. Det er også problematisk at eks- trudere 7020 legeringen. Legeringen skal varme- behandles før bearbejdning, og er mest anvendt til fly og kørestole [7020 LEGERING], [ANODISERING]. Delkonklusion Ud fra undersøgelsen af de forskellige aluminiumslegeringer, har gruppen valgt at arbejde videre med 6060 legeringen legeringen er valgt, da den har en styrke der vil egne sig godt til kørestolsliften, og da det er en legering der er nem at ekstrudere. At det er en legering der er nem at ekstrudere er en relevant egenskab, da kørestolsliften indeholder flere forskellige alu- miniumsprofiler, som skal ekstruderes. Ud fra ovenstående serier, har gruppen valgt at undersøge følgende legeringer nærmere 6060 og legeringen har medium styrke, er let at ekstrudere og er middel svejsbar legeringen er typisk anvendt til profiler ved vinduer, døre, gelændere og møbler [6060 LEGERING] legeringen er en legering med høj styrke. Det er muligt at svejse i legeringen, men det kan være Side 24 af 98

25 Motor og kinematik Gruppen har undersøgt forskellige motorer og deres kinematik, for at finde frem til hvordan det er muligt at få armen til at bevæge sig. Ud fra forskellige muligheder, vil gruppen udvælge den løsning der passer bedst til liften. Wirespil Wirespil benyttes på nogle store biler, hvor de bl.a. anvendes til at trække andre biler fri. Wirespil består af en motor, med en aksel der er påsat en tromle, hvor wiren snøres op på. Motoren kan dreje i begge retninger, så det er muligt at trække og slække wiren. Wirespil kan fås i mange forskellige størrelser, og der er derfor stor forskel på hvor meget de vejer, og hvor meget de kan trække. Et wirespil behøver ikke at have en stålwire som er det mest anvendte, der kan bl.a. også anvendes et nylonbånd. Fordele ved at anvende et wirespil er, at den kan trække mange kilogram, i forhold til hvad den selv vejer. Et wirespil kører jævnt, og det vil være en fordelene ved gruppens kørestolelift. Ulemperne ved et wirespil er, at den ved gruppens kørestolelift vil blive placeret i den ene side af bilen, og på den måde have en negativ effekt på bilens tyngdepunkt [WIRESPIL]. Motor med snekkegear Der kan anvendes en DC-motor med et snekkegear tilkoblet til gruppens lift. Kendetegnet ved en DC-motor er, at den kører på jævnstrøm. Det nemmeste vil være hvis motoren kører på 12V, da det nemt kan tilkobles bilens batteri [DC-MOTOR]. Et snekkegear består af en ind- gangsaksel og en udgangsaksel, disse to aksler står vinkelret på hinanden. Dette Illustration 45 kan også ses på illustration 45. Et snekkegear har en udveksling fra 5:1 op til 100:1. Dette betyder, at ved et snekkegear med en udveksling på 30:1, skal motoren ved indgangsakslen dreje 30 gange, for at udgangsakslen drejer én gang. Snekkegear med højudveksling er selvhæmmende, hvilket betyder at de kan bruges til at bremse og på den måde også virker som en ekstra sikkerhed [SNEKKEGEAR]. Fordelen ved snekkegearet er at motoren bliver vinkelret på akslen, og derved får tyngdepunktet tættere på bilens centrum. Ulempen ved at anvende en DC-motor med snekkegear er, at den består af flere dele, end et færdigt wirespil. Side 25 af 98

26 Aktuatorer En aktuator laver en lineær bevægelse, og bliver anvendt i forskellige varianter indenfor forskellige brancher. Et eksempel på en aktuator kan ses på illustration 46. En elektrisk aktuator laver samme kinetiske bevægelse som en hydraulikcylinder, aktuatoren er dog enklere at tilslutte. En aktuator kører i en jævn bevægelse og hastighed, uanset belastningen. Der er mange parametre der kan ændres, så man får en bestemt aktuator til en specifik opgave [AKTUATOR1]. Fordele ved at anvende en aktuator er, at det er muligt at få samme bevægelse som en hydraulikcylinder, dog mindre kompliceret. En anden fordel er, at den har en jævn bevægelse, uanset belastningen. Ulemper ved at anvende en aktuator til kørestoleliften der indeholder wirespil, vil være, at der i så fald skal være to motorer på kørestoleliften, i stedet for en, hvilket vil gøre den mere kompleks. Illustration 46 Fjedre Gruppen har undersøgt forskellige fjedre, for at finde ud af om de kunne anvendes til kørestolsliften. Der kan læses om tryk-, træk- og torsionsfjedre i appendiks VII. Delkonklusion Gruppen ønsker at designe en simpel konstruktion til kørestolsliften. Det vil være ideelt at kunne erstatte en motor med en fjeder, det er dog ikke muligt at styre en fjeder i et drejeled, på samme måde som fx en aktuator. En fjeder vil også blive meget stor i denne konstruktion, og dermed er den fravalgt. Ved brug af en aktuator, kan wirespillet omplaceres til hovedet frem for som det sidder på illustration Til udvælgelse af motor til kørestolsliften, har gruppen undersøgt nærmere om snekkegear og wirespil. Gruppen har her udvalgt at arbejde videre med en motor med snekkegear, da det giver mulighed for at konfigurere snekkegearet, så det passer til den ønskede opgave. Dermed kan gruppen konkludere at der benyttes aktuatorere og en motor med snekkegear til kørestolsliften. Der skal benyttes en wire fra motoren med snekkegearet, og derfor vil gruppen undersøge wiretyper nærmere. Side 26 af 98

27 Wiretyper Stålwire Stålwirer er opbygget af tre dele, tråd, dugter og hjerte. En dugt er bygget op af tre eller flere tråde, der som regel er bygget op omkring en centertråd. En dugt med få tykke tråde, vil give gode slideegenskaber, mens en dugt med mange tynde tråde vil give fleksibilitet. Dugterne er bygget op omkring et hjerte. Fiberhjertet (FC Fiber Core) er den mest anvendte, da det giver en fjedrende egenskab og muliggør smøring af stålwirer indefra. Dermed mindskes risikoen for rustangreb indefra. Hjertet kan også være fremstillet af en dugt af samme materiale som de omkringliggende dugter (WSC-Wire Strand Core). Den sidste mulighed er et hjerte, der reelt set er en wire med enten fibereller dugt hjerte (IWRC-Independent Wire Rope Core) [STÅLWIRE]. På illustration 47 ses en stålwire med seks dugter. Dugterne er hver bygget op af syv tråde, en centertråd med seks omkringliggende tråde. De seks dugter ligger omkring hjertet, som i dette tilfælde er fremstillet af fiber. Illustration 47 Fordele ved at anvende stålwirer, er at de kan holde til stor belastning. Derudover er det muligt at vælge fleksibiliteten af wiren. Ulemper ved anvendelse af wirer, er risikoen for rust. Derudover kan der opstå problemer når wiren skal spoles op, samt vægten af wiren er forholdsvis stor. Nylonstrop Nylon kan væves på to forskellige måder, hvor man enten får et fladt bånd, eller et rør. Men for at få højere styrke, begyndte man at bruge syntetiske fibre, såsom nylon, polypropylen eller polyester. Med denne vævning, kan der opnås høj styrke, samtidig med at stroppen stadig er let [NYLON BÅND]. Illustration 48 På illustration 48 ses et eksempel på en nylonstrop. Nylonstroppen er 31mm bred, og har en brudstyrke på 750kg Fordele ved en nylon strop er, at brudstyrken er høj i forhold til stroppens egenvægt. Derudover er fordelen ved en flad nylon strop, at den er nem at styre når den spoles op. Ulemper ved en nylon strop, er at den kan blive slidt når den er udsat for vejr og vind, som medvirker til at nedsætte levetiden. Delkonklusion Gruppen har valgt at bruge flade nylon stropper, ud fra ovenstående undersøgelse. Nylon stropperne er blevet valgt grundet høj brudstyrke, i forhold til stroppernes egenvægt. Det er også en fordel, at nylonstropperne er nemmere at rulle op på en spole, da de er flade, frem for en rund stålwire. Side 27 af 98

28 Registrering af montage Idégenerering til fastspænding af kørestol til ramme Gruppen har undersøgt forskellige eksisterende fastspændingsmuligheder, til fastspænding af kørestolen til rammen. Ud fra det, har gruppen udvalgt fire forskellige løsninger, der vil passe til fastspænding af kørestolen. 1. Den første løsning er en sele, med samme princip som den man kender fra Illustration 49 en bil, se illustration 49. Man klikker den sammen, og udløser den igen ved tryk på den røde knap. Den der er tiltænkt kørestolen, skal dog være en mindre udgave, end den man kender fra en bil. Fordelene ved at anvende selen er, at den kan fastspændes med én hånd. Selen kan spændes forholdsvist hårdt, og det er nemt at udløse den igen, blot ved at trykke på knappen. Ulemperne ved denne løsning er blandt andet, at selen kan være besværlig at betjene med én hånd. Selen kommer til at fylde meget når den ikke er i brug, og kan derved hænge fast i andre ting. Derudover skal hele fastspændingen ske i én bevægelse, og det er vigtigt at kørestolen er placeret præcist ved rammen, for at den kan spændes optimalt. 2. Den anden løsning har samme funktion, som spændet på en skistøvle, se illu- stration 50. Fordelene ved at anvende spændet, er at den kan spændes meget stramt og derved er stabil. Spændet er nemt at betjene med én Illustration 50 hånd, og fastspændingen behøver ikke at gøres i én bevægelse. Ved at anvende dette spænde, spændes kørestolen ind på det rette sted i forhold til rammen. Ulemperne ved at anvende dette spænde, er at det kan springe op, og det er vigtigt at kørestolen står nøjagtigt i forhold til rammen. 3. Den tredje løsning er en gummistrop, som skal kunne låse omkring sig selv, se illustration 51. Den skal være produceret af kvalitetsgummi. Fordelene ved at anvende en gummistrop er, at den kan spændes stramt, og opnå en god sta- bilitet. Ulemperne ved at anvende en gummistrop, er at den ikke har en god slidstyrke, det kan derfor være nødvendigt at udskifte den. 4. Det fjerde løsningsforslag er et plastikbånd, der minder om en genanvendelig strip, se illustration 52. Plastikbåndet spændes ligesom en strip, men kan Illustration 52 genåbnes ved tryk på den røde knap. Fordelene ved at anvende et plastikbånd er, at det kan spændes stramt, og det er muligt at spænde det med en hånd. Ulemperne er at takkerne på plastikbåndet slides op, og fastspændingsfunktionen derfor forringes. Derudover er det pro- blematisk at stramme plastikbåndet, således at det sidder helt stramt. Delkonklusion Ud fra ovenstående observeringer af fastspændingsmuligheder, har gruppen valgt at arbejde videre med løsningerne 1 og 2. Disse principper vil fastspænde kørestolen bedst til rammen, ud fra hvor simple løsningerne er at benytte, og hvor godt løsningen kan fastholde kørestolen til rammen. Begge løsninger vil blive videreudviklet i forhold til rammen. Illustration 51 Side 28 af 98

29 Idéer til fastspænding af lift til tagrælinger Gruppen har undersøgt forskellige former for fastspænding af liften til bilens tagrælinger, og har taget udgangspunkt i tre eksisterende bærefødder. Ud fra de tre bærefødder har gruppen valgt at anvende Thule Rapid system 757, som der kan læses mere om nedenfor. Der kan læses mere om de to andre bærefødder i appendiks VIII. Thule Rapid system 757 Gruppen har undersøgt Thule Rapid system 757, som kan ses på illustration 53 og 54. Ved dette eksempel er der to bærefødder, som skal påmonteres i hver sin side af de tværgående skinner. Bærefødderne påsættes og fastlåses med en lås med nøgle. Dette skal gøres i begge sider, så skinnen holdes i spænd mellem tagrælingerne. Der skal stikke lige meget skinne ud på hver side af tag- rælingerne, for at skabe balance og ligevægt, når der påføres vægt til skinner og tagrælinger. Fordelen ved Thule Rapid system 757, er at bærefødderne kan låses fast til tagrælingerne, så de ikke kan afmonteres af tilfældige, men udelukkende med den nøgle som indehaveren har. Ulemperne er at der skal bruges to hænder til at montere bærefødderne. Derudover er det også en ulempe, at der skal stikke lige meget skinne ud på hver side af bærefødderne, hvilket gør det til præcisionsarbejde [BÆREFØDDER]. Illustration 54 Delkonklusion Gruppen har valgt at anvende Thule Rapid system 757, da denne model havde nogle fordele frem for de andre undersøgte modeller. Bærefødderne på Thule Rapid 757 kan tage tid at montere på tagrælingerne, men når de først er sat fast, skal de ikke justeres efterfølgende. Derudover virker Thule Rapid system 757, til at være den løsning der vil sidde bedst fast på tagrælingerne, også under længere transport. Gruppen har også valgt denne løsning, da det er muligt at låse bærefødderne fast til tagrælingerne. Illustration 53 Side 29 af 98

30 Idéudvikling Idéudvikling fra første skitse til endelig idé Gruppen har igennem hele projektet videreudviklet den valgte løsning fra idégenereringen, se illustration 55. Gruppen har fundet problematikker ved idéen, og idéen har derfor ændret sig meget i løbet af processen. Et af de første problemer gruppen fandt ved denne idé var, at når kørestolen bliver løftet op, vil kørestolen kunne svinge da den hænger i wirer. Et andet problem ved idéen var fastspændingen af kørestolen på taget. Det er vigtigt at kørestolen er spændt godt fast, så den ikke kan vibrere eller flyve af ved høj fart. Løsningen på disse to problemer blev et skinne- system, bestående af to uprofiler og en ramme, se illustration 56 og 57. Kørestolen bliver spændt fast til rammen, som herefter hejses ved hjælp af wirer, op imellem de to uprofiler. Fordelene ved at anvende skinne systemet, er at hjælpe wirerne så de bliver mere stabile under hejsning. Skinnesystemet løser også det andet problem med fastspænding på taget, da kørestolen er fastspændt til rammen som ligger imellem uprofilerne, og derfor ikke kan bevæge sig. Gruppen fandt også frem til et problem med rammen, da det var tiltænkt at kørestolen skulle monteres på siden af rammen, men det giver det problem, at kørestolen og rammen kommer ud af balance. Dette kan se på illustration 58. Rammen er derfor blevet redesignet, så rammen i stedet for går ned i centrum af kørestolen. Når rammen sidder i centrum af kørestolen, vil det være mere i balance. Se illustration 61. Illustration 55 Illustration 55 viser den oprindelig lift i løfteposition. På illustrationen ses en torsionsfjeder monteret i drejeledet, derudover ses wirespillet som markeret med rød. Illustration 57 Illustration 57 viser den første idé til rammen. Illustration 56 Illustration 56 viser de to uprofiler, hvor rammen skal køre imellem. Illustration 58 viser fastspændingen af kørestolen til rammen, ud fra den første idé af rammen. Illustration 58 Side 30 af 98

31 Gruppen fandt en problematik ved fjederen, der ses på den oprindelige løsning, illustration 55. Problematikken ved fjederen er, at den ikke kan styres. Fjederen skal løfte meget vægt, og derfor bliver den også selv stor og tung. Gruppen løste problematikken med den tunge fjeder, ved at indsætte en aktuator. Dette kan ses på illustration 59, hvor det ses at aktuatoren vil være den del der styrer liftens bevægelse. Wirespillet vil stadig være en del af liften, den vil dog være placeret i toppen af armen. Wirespillet kan også ses på illustration 59, som her er markeret med rødt. Illustration 60 viser den endelige ramme, der skal gå ned i centrum af kørestolen. Illustration 60 Gruppen har valgt løsningen med aktuatoren som den endelige løsning. Derudover er det blevet valgt, at det er rammen, kørestolen skal fastspændes til. Efterfølgende har gruppen fundet frem til andre problematikker, som skal gennemarbejdes, som for eksempel hvordan kørestolen bliver fastspændt til rammen. Illustration 61 viser hvordan rammen sidder i midten af kørestolen. Illustration 61 Illustration 62 viser den nye lift, hvor der her er anvendt aktuator. Aktuatoren er markeret med grøn, wirespillet er markeret med rød og wirerne er markeret med blå. Illustration 59 Side 31 af 98

32 Videreudvikling af fastspænding af kørestol til ramme Under afsnittet idégenerering af montage, fandt gruppen frem til at anvende principperne fra en sele og en skistøvle til at fastspænde kørestolen til rammen. Gruppen er kommet frem til forskellige løsninger som kan ses på illustrationerne På illustration 65 ses hvordan princippet fra klemmen på Illustration 62 På illustration 62, ses en løsning som har samme princip som selen. Illustrationen viser et sted på rammen hvor der er monteret to seler, som skal spændes fast om kørestolens stel. Illustration 65 en skistøvle kan anvendes til rammen. Den blå del på illustrationen, skal være fastmonteret på rammen, mens kogen skal sættes fast på en del af kørestolen. Der trækkes herefter ned i håndtaget, som også er illustreret med en pil. Illustration 66 og 67 vises to forslag til kroge. Disse Illustration 63 viser eksempler på hvor løsningen fra illustration 62 kan placeres på rammen. Illustration 66 Illustration 67 kroge skal fungere som passive kroge, og kan fx anvendes sammen med forslaget fra illustrationen 65. Illustration 63 Illustration 64 viser et andet eksempel på hvordan der kan anvendes seler. Her er låsen fastsat på rammen, og kørestolsbrugeren skal derved kun bruge en sele. Illustration 64 Opsummering Gruppen har valgt at arbejde videre med princippet fra klemmen på en skistøvle, da klemmerne kan holde kørestolen mere sikkert fastspændt til rammen, end selen. Gruppen vil anvende løsningen fra illustration 65, mens der også vil anvendes de passive kroge fra illustration 66 og 67. De passive kroge, fungere således at kørestolen passer ind i krogene, hvor de blot fastholdes mod rammen, uden at brugeren skal udføre et arbejde. Gruppen vil gå i dybden med, hvor klemmen og de passive kroge skal placeres på rammen. Side 32 af 98

33 Forslag til fastspænding Gruppen har undersøgt hvilke steder på køre- stolen, der er de mest optimale steder at gribe fast. Der er tænkt over hvor kørestolen skal spændes fast i forhold til rammen, og hvor nemt det vil være at nå fra førersædet af bilen. Gruppen er kommet frem til en løsningen, med hensyn til hvor klemmen samt de passive kroge skal placeres. Der skal til denne løsning kun anvendes én hånd På illustration 68 kan man se gruppens løsning. Først tages fodhvilerne af kørestolen, hvorefter den klappes sammen. Den sammenklappede kørestol skubbes lidt tilbage langs siden af bilen, og rammen sænkes. 1: Stolen trækkes frem til rammen og vippes op på de nederste kroge. 2: Når stolen vippes på den nederste krog, falder den i hak i øverste krog. 3: Disse kroge skal placeres på kørestolens tap. 4: Når der presses ned på det blå håndtage, spændes der i punkt 3, mens kørestolen fastholdes i punkt 1 og 2. Illustration 68 Side 33 af 98

34 Idéudvikling af aluminiumsrør til rammen Gruppen har undersøgt forskellige aluminiums- profiler, som rammen kan opbygges af. Der er blevet undersøgt fire forskellige profiler, som ses på illustrationerne Aluminiumsprofilerne har forskellige formsprog, og derved forskellige udtryk. Rammen skal være behaglig for brugeren at røre ved, og profilerne der anvendes skal derfor hverken skade kørestolsbrugeren eller kørestolen. Desuden er der blevet vurderet på den æstetisk sammenhæng, mellem rammen og enten bilen, kørestolen eller kørestolsliften. Illustration 71 På illustration 71 ses en cirkulær aluminiumsprofil. Denne profil passer godt til kørestolens stel, da dette også er fremstillet af runde aluminiumsrør. Derudover er profilen dejlig for brugeren at røre ved, da der ikke er nogle skarpe kanter. Illustration 69 På illustration 69 ses en kvadratisk aluminiumsprofil. Ved en helt firkantet profil, kan brugeren nemt komme til at skade sig på kanterne, og det skal her være afrundede hjørner. Illustration 72 På illustration 72 ses en oval aluminiumsprofil. Denne profil har ingen skarpe kanter, dog passer den ikke sammen med andre dele fra kørestolen eller bilen. Opsummering Gruppen har ud fra ovenstående, valgt at anvende cirkulære aluminiumsrør til rammen. De cirkulære aluminiumsrør er også anvendt til kørestolens stel, og passer på den måde godt sammen med kørestolen. Derudover er der ingen kanter som brugeren kan komme til skade på, ved at vælge cirkulære profiler. Illustration 70 På illustration 70 ses en rektangulær aluminiumsprofil. Denne profil har samme problem som profilen ovenfor, og kanterne skal også her afrundes. Side 34 af 98

35 Konstruktion og komponenter Bøsninger Gruppen har valgt at anvende bronzebøsninger i samtlige samlinger i konstruktionen af kørestolsliften. Der er valgt bronzebøsninger, da bronze er et stærkt materiale som kun korroderer i det yderste af materialet. Den type bronzebøsninger gruppen har valgt at anvende, er sintrerede bronzebøsninger, da denne type har en særlig høj glideevne, frem for eks- empelvis solid bronze. Sintreret bronze vil sige, at bronzen er formet ved opvarmning eller tryk, altså ikke ved at smelte bronzen og derefter hældes i en form. På denne måde bevarer man renhed i bronzen, på grund af de færre trin i fremstillings- processen, og der kommer ikke bindende kontakt mellem adskilte pulverpartikler, som ofte sker i smelteprocesser. Bronze er også et stærkere materiale, når det formes ved sintring, frem for smeltning [BØSNINGER1], [BØSNINGER2]. boltene og skruerne, da det er vigtigt at boltene og skruerne ikke bliver ujævne i overfladen. Der findes forskellige slags skruer, men de skruer der skal anvendes til kørestolsliften, skal være selvskærende skruer der kan skrue i metal. Der vil dog blive boret et hul i forvejen, således at skruen kun skal skære gevindet [SKRUER OG BOLTE]. Aksler Der anvendes aksler i drejeleddene på kørestolsliften. Gruppen vil til akslerne anvende rustfast stål, da rustfast stål har gode korrosionsegenskaber og høj styrke, hvilket er vigtige egenskaber. Ud fra de fire rustfaste ståltyper, har gruppen valgt en legering under duplex stål, som er kendt for at have gode korrosionsegenskaber. Gruppen har undersøgt forskellige stållegeringer, og er kommet frem til den rustfaste stållegering SAF 2304 [AKSLER]. Bolte og skruer Der er i konstruktionen af liften anvendt bolte og skruer. Der skal anvendes bolte og skruer der kan holde til at være udendørs. Gruppen er kommet frem til at anvende bolte og skruer af galvaniseret stål, da det løser kravene. Der findes to galvaniserings processer: Varmgalvanisering og elgalvanisering. Varmgalvaniseringen giver en mat grålig overflade, og en ujævn tykkelse. Varmgalvaniseret stål kan bruges til udendørs konstruktioner. Ved elgalvanisering får stålet en blank overflade, og galvaniseringen får en jævn overflade. Elgalvaniseret stål benyttes primært til udendørs konstruktioner. Gruppen har valgt at bruge elgalvaniseret stål til Side 35 af 98

36 Koncept Virkemåde På de følgende sider, vil der blive præsenteret, hvordan det endelige design af kørestolsliften fungere, ved hjælp af illustrationer. Der vil både være illustrationer af kørestolsliften i fuld model under brug, samt illustrationer tættere på nogle af kørestolsliftens detaljer. Illustration 73 viser hvordan motoren løfter rammen og kørestolen op fra jorden, op i en position hvor den er klar til at blive lagt ned på taget af bilen. Illustration 73 Illustration 74 viser hvordan aktuatoren arbejder, således at armen med rammen og kørestolen lægges ned på taget af bilen. Man kan på denne illustration se at kørestolsliften ligner en kasse når den er i køreposition. Illustration 74 Side 36 af 98

37 Fjernbetjening Gruppen har undersøgt, hvordan brugeren skal betjene liften, og er kommet frem til at brugeren skal anvende en fjernbetjening. Det er vigtigt at fjernbetjeningen er nem for brugeren at anvende, og derfor er den udstyret med én knap til at køre liften ned og én knap til at køre liften op. Derud- over er er der monteret to små dioder, som lyser henholdsvis grøn og rød. Den grønne diode viser at liften er på taget, og brugeren er klar til at køre. Når den røde diode lyser, viser den at liften er i brug, og brugeren ikke må sætte bilen i bevægelse. Af sikkerhedsmæssige årsager vil der være et nødstop på fjernbetjeningen. Nødstoppet skal bruges hvis liften ikke reagerer, eller gør som brugeren ønsker. Hvis der trykkes på nødstop knappen, vil strømmen til liften stoppe, og liften vil derved gå i stå. Illustration 75 Illustration 76 Illustration 77 På illustration 75 ses at den røde diode lyser, når der trykkes på ned knappen på fjernbetjeningen. På illustration 76 ses at den røde diode lyser, når der trykkes på op knappen på fjernbetjeningen. På illustration 77 ses at den grønne diode lyser, når kørestolsliften er på bilens tag, og er klar til transport. Side 37 af 98

38 Detaljer Detalje af aktuator På illustration78 kan man se liften i udfoldet position. Her ses aktuatoren i den position, hvor den skal være strukket længst ud på kørestolsliften. Illustration 78 På Illustration 79 ses liften på vej til køreposition. Man kan se at aktuatoren på denne illustration ikke er fuldt udstrakt, men heller ikke helt sammenfoldet. Illustration 79 På illustration 80 kan man se hvordan aktuatoren folder i modsatte retning når liften sammenfoldes, frem for når den er i udfoldet position. Illustration 80 Side 38 af 98

39 Detalje af u-profil Illustration 81 Illustration 82 På illustration 81 ses hvordan det yderste På illustrationen 82 kan man ligesom på u-profil, inderste u-profil og rammen passer sammen. På det inderste u-profil og på på det inderste u-profil og på rammen. illustration 81, se nylon beklædningerne rammen er der nylon beklædninger. Beklædningerne er til så profilerne ikke gnider mod hinanden. Detalje af aksler Illustration 83 Illustration 84 På illustration 83 ses akslen der sidder i drejeleddet, i bunden af armen. i hovedet. Der hænger to u-profiler, som drejer På illustration 84 ses akslen, der er fastspændt omkring akslen, hvor nylonstropperne hænger ned langs med. Side 39 af 98

40 Detalje af fastspænding af kørestolen til kørestolsliften Illustration 85 På illustration 85 ses den nederste fastspændings krog som kørestolen skal vippes op på. Her kan man se, at krogene går en smule ind i kørestolens ramme, så den sidder fast. På illustration 87 ses de passive kroge, som kørestolens håndtag sættes fast i. Illustration 87 Illustration 88 Illustration 86 På illustration 86 ses de to kroge som skal låse kørestolen fast. For at dette er muligt, er kørestolen redesignet, med huller på kørestolens stel, som krogene skal trække i. Håndtaget presses i bund, og krogene vil spænde i hullerne. På illustration 88 kan man se hvordan motoren med snekkegearet, er placeret indeni hovedet, sammen med akslen og hvor nylonstropperne er fastmonteret. Side 40 af 98

41 Beregninger Udbøjning af arm θ d $π $ 2 3 π d θ K π 1 6 π d ID aluminium d d $ K V Ra d $ID aluminium kg d $ K V In d $ID aluminium d $ K V Yd d $ID aluminium d $ K V Ho d $ID aluminium kg kg kg ID rusfaststål d Side 41 af 98

42 d $ K V Ak d $ID rusfaststål kg V k d V m d d V Ra C V In C V Yd C V Ho C V Ak C V k C V m kg d $ N $ $ C $ $ Side 42 af 98

43 b 1 d h 1 d A 1 d b 1 $h 1 82 mm 2 b 2 d h 2 d A 2 d b 2 $h 2 40 mm 2 b 3 d h 3 d A 3 d b 3 $h 3 46 mm 2 b 4 d h 4 d A 4 d b 4 $h mm 2 b 5 d h 5 d A 5 d b 5 $h mm 2 I 1 I 1 d b 1 $h mm 4 I 2 h 1 y 2 d C b mm b 2 $h 2 I 2 d $ C A 2 $y mm 4 Side 43 af 98

44 I 3 y 3 d I 3 d $ h 1 C h 2 C h 3 34 b 3 $h 3 C A 3 $y 3 mm mm 4 I 4 h 1 y 4 d C h 2 C h 3 C h 4 b 4 $h 4 I 4 d C A 4 $y 4 K mm mm 4 I 5 I 5 d b 5 $h mm 4 d I 1 C I 2 C I 3 C I 4 C I mm 4 E aluminium d $ d $ K V Eg d $ID aluminium F egenlast d V Eg $ N kg F egenlastt d F egenlast $ N Side 44 af 98

45 q egenlastt d F egenlastt m N δ q d q egenlastt $ $E aluminium $ m δ P d $ $E aluminium $ m δ δ q C δ P δ = m Side 45 af 98

46 M s dk N $90 mm C N $ 90 mm K 80 mm σ x d K M s $y mm 2 N h 1 y da d C h 2 C h mm d $ $ C A mm 2 d $y da mm 3 Side 46 af 98

47 V s d K b b d τ xy d V s $ K N $b b mm 2 σ VM d σ x C $τxy N mm 2 S flyd d S flyd N SAFE N σ SAFE = VM Side 47 af 98

48 Udbøjning til akslen i hovedet L 1 d L 2 d L 3 d L 4 d På disse illustrationer, ses det at akslen bliver regnet som var den understøttet af hovedprofilet, men i virkeligheden er akslen fastspændt på hovedprofilet. ID aluminium d d $ K V Ra d $ID aluminium kg d $$ K V In d $ID aluminium kg Side 48 af 98

49 V k d d V Ra C V In C V k kg d $ N d N d $ K V Yd d $ID aluminium kg F UP d V Yd $ N d m d π$ m 4 E rustfaststål d $ a 1 d L 2 C L 3 C L m a 2 d L m Side 49 af 98

50 ID rusfaststål d d $ K V Ak d $ID rusfaststål kg F egenlast d V Ak $ N q egenlast d F egenlast N L 1 m δ q d $q egenlast $L 1 $E rustfaststål $ m δ U d F UP $a 1 $E rustfaststål $ $ $L 1 K $a m Side 50 af 98

51 δ P d $a 2 $E rustfaststål $ $ $L 1 K $a m δ δ q C δ U C δ P δ = m Side 51 af 98

52 Vugge til grav Til kørestolsliften tages der udgangspunkt i tre af de anvendte materialer, som er aluminium, nylon og rustfast stål. Aluminium fremstilles på samme måde og de samme steder som der tidligere blev taget udgangspunkt i, nemlig fremstillingen af BMW s cykellift. Udvidelsen af bauxit [BAUXIT], sker i Les Baux i Sydfrankrig, og køres herefter til værket i Steinach i Tyskland, som omdanner malmen til aluminiumsprofiler. Aluminiumsprofilerne sendes efterfølgende til en fabrik i Aalborg i Danmark, hvor aluminiumsprofilerne skæres til de ønskede længder, og kørestolsliften samles. Nylondelene fremstilles ved Sander plast i Nibe, Danmark, og fragtes derefter til fabrikken i Aalborg, hvor alle komponenter samles. Kørestolsliften skal ligesom cykelliften, sammensættes med skruer af rustfast stål. Her kan man vælge en jernmalm udgravning i Sydsverige. Der findes mange valseværker i Danmark som kan valse skruerne. Når kørestolsliften skal bortskaffes, kan man se i skema 5, hvordan materialerne bedst afskaffes. Fremskaffelse, fremstilling og afskaffelse af aluminium og nylon kan læses nærmere om i appendiks, under afsnittene aluminium og nylon. Energiforbrug ved transport af bauxit malm, fra udgravning i Les Baux i Sydfrankrig, til fabrikken i Aalborg. Aluminiummet bliver hele vejen transporteret med lastbil. Ved beregning af energiforbrug benyttes, brændværdien 42,95 kj/g for gasolie [KORT]. Strækning Transport type Les Baux Frankrig - Steinach, Tyskland Lastbil> 16 ton, diesel, motorvej Steinach, Tyskland Aalborg Danmark Lastbil> 16 ton, diesel, motorvej Brændstofforbrug 17,80 g/t km 17,80 g/t km Afstand 717 km 1167 km Energiforbrug 17,80 g/t km *717 km *42,95 kj/g =548,2 MJ/t 17,80 g/t km *1167 km *42,95 kj/g =892,2 MJ/t Skema 6 Eftersom et ton bauxit ikke bliver til et ton færdige profiler, kan man ikke lave en samlet total bereg-ning af energiforbruget ved transport [KØRESTOLSLIFTEN]. Aluminiums livscyklus, kan ses illustreret på næste side. Materiale Energiforbrug ved fremstilling Anbefalet bortskaffelse Nylon 127 MJ/kg Forbrænding med energigenvinding Aluminium Fra malm: 170 MJ/kg Fra skrot: 30 MJ/kg Rustfast stål Genvinding Forbrænding Deponering Ingen miljømæssig gevinst Små mængder HCN, NO x, NH 3 Ingen oplysninger Genvinding Velegnet Uproblematisk Uproblematisk 95 MJ/kg Genvinding Velegnet Udvikler giftige gasser Ingen oplysninger Skema 5 Side 52 af 98

53 Opsummering Gruppen har valgt at bruge aluminium som hovedmateriale grundet de gode korrosionsegenskaber, styrker og lette bearbejdningsevne. Gruppen har valgt at bruge rustfast stål til akslerne på grund af de gode korrosionsegenskaber og styrker. Boltene og skruerne er lavet af galvaniseret stål, da de skal kunne holde til at være udendørs. Gruppen har valgt at anvende hård nylon mellem inderste og yderste u-profil, så u-profilerne ikke røre hinanden. Nylon er dog ikke særligt miljøvenligt at anvende, men der er ikke fundet et bedre alternativ, da nylon er selvsmørrende. Ud fra denne illustration, kan man se aluminiums livscyklus. Først udgraves malmen bauxit, hvorefter det køres til en fabrik. På denne fabrik omdannes bauxit til aluminiumoxid, der efterfølgende omdannes til ren aluminium, der smeltes til barre. Når aluminium er omsmeltet til barre, sendes de videre til et valseværk eller støberi, som omsmelter aluminiumsbarrene til profiler. Disse profiler bruges til fremstillingen af kørestolsliften. Når man ikke længere ønsker kørestolsliften, kan Illustration 89 materialerne genanvendes. Først sendes liften til en fabrik som sortere materialerne, hvorefter aluminiumsdelene sendes til en anden fabrik, som omsmelter delene fra kørestolsliften til aluminiumsbarre, og dermed fortsætter aluminium i en vugge til vugge cyklus. Side 53 af 98

54 Målsætning og tolerancer Når der laves tekniske tegninger, tages der højde for forskellige parametre, som for eksempel rethed, rundhed og planhed. Disse parametre er der ikke taget særlige hensyn til i denne rapport, men de vil kort blive beskrevet her, i sammenhæng med tolerancer. Når man snakker om for eksempel rethed, er der tale om to rette linjer, med en indbyrdes afstand, og en tolerance på 0,1. Er der tale om rundhed, går man ud fra to koncentriske cirkler, med forskellig diameter. Det vil sige at ligemeget hvor på cirklen man laver et tværsnit, vil der være den angivne afstand. En cirkel har en tolerance på 0,2. Når man regner med tolerancerne, skal producenten af et produkt trække måleusikkerheden fra produktet, mens en modtager af produktet, skal lægge måleusikkerheden til. Dette gøres for at få så lille en måleusikkerhed som muligt. Side 54 af 98

55 Afslutning Samarbejde i gruppen Der har i gruppen været stor variation i arbejdsfordelingen. Der har været stor forskel i, hvor meget hvert gruppemedlem har engageret sig i projektet og hvorvidt man har følt et ansvar overfor gruppen som helhed. Derudover har nogle af gruppens deltagere haft arbejde eller fritidsinteresser hvilket har medført, at der ofte manglede en eller to personer i gruppen sidst på dagen. Der har også været stor forskel i skrivemåden som er brugt igennem rapporten, hvilket har resulteret i at der er blevet lavet en del dobbeltarbejde med hensyn til omskrivning. Der har i gruppen manglet en formidler (ud fra Belbins 9 teamroller), hvilket har resulteret i at det sociale i gruppen ikke har fungeret særlig godt. Kommunikationen har ikke fungeret optimalt mellem gruppemedlemmerne, og det har resulteret i frustrationer over manglende arbejdsindsats. Gruppen startede som en seks mands gruppe, men da vores sjette gruppemedlem Casper på et tidligt tidspunkt i projektet, blev længerevarende syg, valgte han efterfølgende at melde sig ud af gruppen. Reflektion Gruppen har til slut i projektet udarbejdet en reflektion, hvor der kigges tilbage på hvad der kunne have været gjort anderledes under projektet. Gruppen har under idégenereringen designet løsning 3, som gruppen senere fandt frem til ikke kunne lade sig gøre i virkeligheden. Der er i projektet ikke blevet undersøgt tilstrækkeligt omkring wirespil og aktuatorer. Gruppen har derfor valgt at anvende ikke eksisterende aktuatorer, og wirespil til kørestolsliften. Gruppen har ikke undersøgt godstykkelsen på alle aluminiumsprofilerne på liften. Der er derfor blevet brugt en fælles godstykkelse på 2 mm på alle aluminiumsprofiler på kørestolsliften, uden at vide om det er for meget eller for lidt. Men ud fra beregningerne, vil en godstykkelse på 2 mm være realistisk. Derudover er der ikke blevet undersøgt, hvordan alle liftens komponenter skal samles. Delene kan enten skrues eller svejses sammen, men det er ikke undersøgt nærmere. Gruppen har valgt ikke at tage hensyn til prisen ved fremstilling af kørestolsliften, samt den endelige pris af produktet. Gruppen har valgt at fremstille liften af mange forskellige aluminiumsprofiler. Gruppen er klar over at hver gang der fremstilles en ny speciel aluminiumsprofil, så skal der laves en ny form. Der er heller ikke taget højde for, at aluminiumsprofilerne kommer som standard, med en længde på 6 meter, hvilket muligvis resulterer i at der vil være meget spildmateriale, da det ikke er noget der er tænkt på under dimensioneringen. Side 55 af 98

56 Konklusion Gruppen har i dette projekt udarbejdet konceptet til en kørestolslift, hvor der er taget udgangspunkt i de opstillede krav. Det kan konkluderes, at der er designet en kørestolslift der opfylder kravene. Kørestolsliften skader hverken bil eller stol under brug, og det er let for brugeren at påmontere kørestolen til liften. Gruppen kan konkludere, at der er designet et simpelt mekanisk system, der samtidig er nemt for brugeren at anvende. Kørestolen skal blot fastmonteres til rammen, hvorefter der trykkes på fjernbetjeningen, og kørestolen bliver løftet op på bilens tag. Gruppen er kommet frem til den endelige løsning ud fra analyser, skitseringsfaser, idégenerering og til sidst designproces. Perspektivering Der har i starten af semesteret lagt andre kurser, hvilket har resulteret i at der først efter kursernes afslutning, er blevet arbejdet koncentreret og fokuseret på projektet. Ud fra kurset redesign, har gruppen brugt de 8 formparametre til analyse af bilen, og kurset styrkelærer benyttes til beregninger af konstruktionen. I projektet er der fokuseret på funktionen og det praktiske omkring kørestolsliften, frem for designet. Da der ikke er gået meget op i designet, kan den endelige kørestolslift videreudvikles med henblik på designet. Et nyt forslag til design af liften kan være at anvende ens aluminiumsprofiler, dette ændrer designet, men gør samtidig også produktionsprisen billigere. Hvis gruppen havde haft mere tid til projektet, ville der blive undersøgt nærmere med hensyn til prisen på fremstilling, og det færdige produkt. Side 56 af 98

57 Kildeliste BELBINS NI TEAMROLLER, Sidst opdateret vides ikke, Belbins ni teamroller, [Hjemmeside fra potential.dk], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: GANTT DIAGRAM, Sidst opdateret vides ikke, Gantt diagram, [Hjemmeside fra projectplace], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: wcb SCENARIO TESTING, Sidst opdateret , Scenario testing, [Hjemmeside fra Wikipedia], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: VITA RIIS, Sidst opdateret , Vita Riis analyseellipse, [Hjemmeside fra Wikipedia], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: VUGGE TIL GRAV Sidst opdateret vides ikke, Vugge til grav analyse, [Hjemmeside fra designprocessen], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: DE 8 FORMPARAMETRE, Sidst opdateret vides ikke, De 8 formparametre, [Hjemmeside fra Moodle. aau.dk], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: php?id=8771 EXPERIENCE PROTOTYPE, Sidst opdateret 2000, Experience prototype, [Hjemmeside fra servicedesigntools], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: CAD-MODELLERING, Sidst opdateret vides ikke, CAD-modellering, [Hjemmeside fra moef], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: KØRESTOLEN, Sidst opdateret vides ikke, Rea Spirea 2, [Hjemmeside fra hmi-basen], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: MINIMANIA, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, BMW cykellift [Hjemmeside om BMW cykellift], [Online], sidst anvendt , Tilgængelig: pdf PEUGEOT, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, Peugeot SW specifikationer [Hjemmeside om Peugeot SW specifikationer], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: www-spec/personbil/207sw.pdf Side 57 af 98

58 STATENS BYGGEFORSKNINGSINSTITUT, Søren Ginnerup, Sidst opdateret , Parkeringspladser for personer med handicap [Hjemmeside fra Aalborg Universitet, København], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: PARKERINGSAREALER, Energi styrelsen, Sidst opdateret , Parkeringsarealer [Hjemmeside fra bygningsrelamentet], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: br10_04_id262/0/42 ALUMINIUM, Ukendt forfatter, Sidst opdateret , Aluminium [Hjemmeside fra Wikipedia], [Online], sidst anvendt , Tilgængelig: PANEX, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, Kulfiber, [Hjemmeside fra Zoltek], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: KOMPOSIT, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, Kompositmaterialer, [Hjemmeside fra Den store danske], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: og_naturvidenskab/kemi/kunststoffer%2c_polymerkemi%2c_plast_og_gummi/kompositmaterialer STÅL1, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, Hvad er rustfrit?, [Hjemmeside fra Inox], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: rustfri.pdf STÅL2, Ukendt forfatter, Sidst opdateret , Stål, [Hjemmeside fra den store danske], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: Kemi/Jern_og_st%C3%A5l/st%C3%A5l ALUMINIUMS LEGERINGER, Ukendt forfatter, Sidst opdateret , Aluminiums legeringer [Hjemmeside fra Wikipedia], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: LEGERING, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, 7020 legering [Hjemmeside fra capalex], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: ANODISERING, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, Anodisering [Hjemmeside fra Dansk Materiale Teknik], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: Anodisering-DK.pdf 6060 LEGERING, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, 6060 legering [Hjemmeside fra Alumeco], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: Side 58 af 98

59 WIRESPIL, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, Wirespil x2000, [Hjemmeside fra Trading], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: DC-MOTOR, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, DC-motor [Hjemmeside fra Baldor], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: vw_dcmotors_generalpurpose SNEKKEGEAR, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, Snekkegear, [Hjemmeside fra BJ-gear], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: AKTUATOR1, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, Aktuatorer [Hjemmeside fra BJ-gear], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: AKTUATOR2, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, Lineær aktuator LA31 homeline, [Hjemmeside fra Linak], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: STÅLWIRE, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, Wiretyper [Hjemmeside fra Issuu], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: 549ba4c/355 NYLON BÅND, Ukendt forfatter, Sidst opdateret [Hjemmeside fra Wikipedia], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: BÆREFØDDER, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, Thule Rapid System 757, [Hjemmeside fra Thule], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: BØSNINGER1, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, Bøsninger, [Hjemmeside fra SKF], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: BØSNINGER2, Ukendt forfatter, Sidst opdateret , Sintring, [Hjemmeside fra Wikipedia], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: SKRUER OG BOLTE, Dea Lindegaard, Sidst opdateret , Skruer og bolte, [Hjemmeside fra Bolius], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: Side 59 af 98

60 AKSLER, Ukendt forfatter, , Sandvik SAF 2304, [Hjemmeside fra Sandvik], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: tube-and-pipe-seamless/sandvik-saf-2304/ KØRESTOLSLIFTEN, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, Data, [Hjemmeside fra Mandix], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: udvalgte%20produkter.pdf KORT, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, Kort over aluminiumsværker, [Hjemmeside fra lubelski], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: BAUXIT, Ukendt forfatter, Sidst opdateret vides ikke, Bauxit, [Hjemmeside fra den store danske], [Online], Sidst anvendt , Tilgængelig: Geologi_og_kartografi/Geokemi/bauxit Side 60 af 98

61 Illustrationsliste Illustration 1 Stregtegning af bil med lift Egen produktion Illustration 2 Bibi Egen produktion Illustration 3 Birgitte Egen produktion Illustration 4 Camilla Egen produktion Illustration 5 Michelle Egen produktion Illustration 6 Rasmus Egen produktion Illustration 7 Billede fra virksomhedsbesøg Egen produktion Illustration 8 Billede fra virksomhedsbesøg Egen produktion Illustration 9 Billede fra virksomhedsbesøg Egen produktion Illustration 10 Bruger ved bil Egen produktion Illustration 11 Bruger ved bil Egen produktion Illustration 12 Bruger ved bil Egen produktion Illustration 13 Bruger i bil Egen produktion Illustration 14 Bruger i bil Egen produktion Illustration 15 Bruger i bil Egen produktion Illustration 16 Bruger i bil Egen produktion Illustration 17 Brugerens arbejdsområde i bil Egen produktion Illustration 18 Brugerens arbejdsområde i bil Egen produktion Illustration 19 Brugerens arbejdsområde i bil Egen produktion Illustration 20 Brugerens arbejdsområde i bil Egen produktion Illustration 21 Brugerens arbejdsområde i bil Egen produktion Illustration 22 Brugerens arbejdsområde i bil Egen produktion Illustration 23 Kørestolen med talbobler Egen produktion Illustration 24 Kørestolen forfra Egen produktion Illustration 25 Kørestolen fra siden Egen produktion Illustration 26 BMW cykelliften - saleshop24.eu/media/catalog/product/cache/1/ image/705eacb726eaf5220c0ee7f0c4b02075/f/a/ Fahhradlift_1.JPG Illustration 27 Mål på bil Anvendt: sw/1600x1200/wallpaper_17.htm Illustration 28 Sort Peugeot 207SW Egen produktion Illustration 29 Skitser Egen produktion Illustration 30 Sakseudskydning, startposition Egen produktion Illustration 31 Sakseudskydning, foldet ud Egen produktion Illustration 32 Sakseudskydning, oppefra Egen produktion Illustration 33 Sakseudskydning, løfteposition Egen produktion Illustration 34 Sakseudskydning, drejeposition Egen produktion Illustration 35 Sakseudskydning, køreposition Egen produktion Illustration 36 Wireløsning, sammenklappet Egen produktion Illustration 37 Wireløsning, udfoldet Egen produktion Illustration 38 Wireløsning, løfteposition Egen produktion Illustration 39 Wireløsning, vippeposition Egen produktion Illustration 40 Wireløsning, køreposition Egen produktion Illustration 41 Kæde, startposition Egen produktion Illustration 42 Kæde, klar til løft Egen produktion Illustration 43 Kæde, løfteposition Egen produktion Side 61 af 98

62 Illustration 44 Kæde, køreposition Egen produktion Illustration 45 Snekkegear Anvendt: naturvidenskab/teknologi/makintegning,_maskinbygning_og_maskindele/snekkegear Illustration 46 Aktuator Anvendt: aspx?product=la31+homeline Illustration 47 Stålwire Anvendt: fuld_version_7525f1e549ba4c/355 Illustration 48 Nylonbånd Anvendt: Illustration 49 Sele Anvendt: cm-20140p.html Illustration 50 Skistøvle Anvendt: Illustration 51 Gummistrop Anvendt: stoebte-emner/stropper/gummistrop-type-2-natur_100.asp Illustration 52 Genanvendelig strip Anvendt shared/images300/32274_all_languages.jpg Illustration 53 Bærefødder, Thule 757 Anvendt: catalog/product/cache/1/image/91a71500e- 472c96eb4a7da400dba5e7d/t/h/thule_rapid_system_757_fod_.jpg Illustration 54 Bærefødder, Thule 757 Anvendt TU757_02G.jpg Illustration 55 Første idé til lift Egen produktion Illustration 56 Første idé til U-profiler Egen produktion Illustration 57 Første idé til ramme Egen produktion Illustration 58 Kørestol og ramme Egen produktion Illustration 59 Den endelige lift med aktuator Egen produktion Illustration 60 Endelige ramme Egen produktion Illustration 61 Kørestol og endelige ramme Egen produktion Illustration 62 Første løsning med sele princip Egen produktion Illustration 63 Sele løsning og kørestol - Egen produktion Illustration 64 Andet eksempel på brug af sele til fastspænding - Egen produktion Illustration 65 Eksempel på lukning som en skistøvle - Egen produktion Illustration 66 Første passive krog - Egen produktion Illustration 67 Anden passive krog - Egen produktion Illustration 68 Løsning på fastspænding af stol til ramme Egen produktion Illustration 69 Kvadratisk aluminiumsprofil Egen produktion Illustration 70 Rektangulært aluminiumsprofil Egen produktion Illustration 71 Cirkulært aluminiumsprofil Egen produktion Illustration 72 Ovalt aluminiumsprofil Egen Side 62 af 98

63 produktion Illustration 73 Hæve/sænke proces af lift Egen produktion Illustration 74 Aktuatorens arbejde på lift Egen produktion Illustration 75 Fjernbetjening, tryk på ned knap Egen produktion Illustration 76 Fjernbetjening, tryk på op knap Egen produktion Illustration 77 Fjernbetjening med grøn diode Egen produktion Illustration 78 Liften i udfoldet position Egen produktion Illustration 79 Liften på vej til køreposition Egen produktion Illustration 80 Liften som næsten sammenklappet Egen produktion Illustration 81 U-profilerne og rammen Egen produktion Illustration 82 U-profilerne og rammen Egen produktion Illustration 83 Akslen i drejeleddet, i bunden Egen produktion Illustration 84 Akslen fastspændt i hovedet Egen produktion Illustration 85 Nederste fastspændings krog Egen produktion Illustration 86 Krogene til fastspænding Egen produktion Illustration 87 De passive kroge til håndtagene Egen produktion Illustration 88 Wirespil med snekkegear Egen produktion Illustration 89 Vugge til grav af aluminium Egen produktion Side 63 af 98

64 Appendiks Indholdsfortegnelse til appendiks Appendiks I 65 Appendiks II 66 Appendiks III 67 Appendiks IV 68 Appendiks V 69 Appendiks VI 71 Appendiks VII 73 Appendiks VIII 74 Appendiks IX - Fritlegeme diagram af lift 75 Appendiks X - Udbøjning af hovedet 83 Appendiks XI - Overklipning 86 Appendiks XII - Beregning af motor 88 Appendiks XIII - Vindmodstand 91 Appendiks XIV - Gantt diagram 93 Kildeliste til appendiks 95 Illustrationsliste til bilag 97 Side 64 af 98

65 Appendiks I Illustration 90 Side 65 af 98

66 Appendiks II Illustration 91 Side 66 af 98

67 Appendiks III Henry Dreyfuss har optegnet mulige brugsområder, ud fra forskellige mennesker. Man kan på illustration 93 se en fuldmarkeret person, og nogle skitser omkring vedkommende, som viser hvilke bevægelser og arbejdsområde der er ud fra vedkommendes position i kørestolen. Når man kigger på illustration 92, kan man se forskellige komfort zoner, inden for bevægelse. Zonerne er kategoriseret fra 0-3. Zone 0 (grøn zone) er den behageligste position for muskler og led. Zone 1 (gul zone) giver en lille belastning på muskler og led. Zone 2 (rød zone) er dårlige positioner, med stor belastning på muskler og led. Zone 3 (længere ud end rød zone) er ekstreme positioner med meget stor belastning på muskler og led. Illustration 92 Illustration 93 Side 67 af 98

68 Appendiks IV Illustration 94 Illustration 94 viser alle komponenter i BMW cykellift. a: Bærende rør, b: Stativ, c: Kinetisk enhed, d: Stativets endestykke, e: Skrue til stativets ende stykke, f: Kinetisk enhedsskrue, g: Kinetisk enheds fløjskrue, h: Kinetisk enheds fløj- møtrik, i: Unbrakonøgle, j: Brugsanvisning Illustration 97 Det bærende rør (a) skal være retvinklet fra jorden, og den supplerende arm (1) skal være vinkelret på det bærende rør (a). Sadlens og styrets positioner kan justeres efter behov. Det bærende rør (a) skal bevæges i rammehovedet (2), så afstanden mellem enden af det bærende rør (3) og jorden er 5cm. Unbrakobolten i rammehovedet (2) skal strammes efter justeringerne, så det er helt stramt. Illustration 95 Her ses cykelliften (1) og de i forvejen monterede tagbøjler (3) og liftens glideblokke (2). Cykelliften (1) skal skubbes ind i begge tagbøjler (3) på samme tid. Den kinetiske enhed (c) skal påsættes midt imellem tagbøjlerne (3). Glideblokkene (2) skal være 10 cm fra enden, og så skal unbrakoboltene (4) påsættes glideblokkene (2). Illustration 98 Cyklen vedhæftes(1) til den supplerende arm (2). Cyklen (1) løftes op, hvis den er i balance, og ellers justeres det, til den er i balance. Den skal løftes indtil det supplerende rør er over slækpunktet på den kinetiske mekanisme. Illustration 99 Når cyklen er kommet op på taget, skubbes dækholderne (1) sammen til ønsket størrelse. Så tages dækstropperne (3) og sættes fast på hjulene (2). Illustration 96 Den supplerende arm (1) skal drejes 90 med holderen til styret (2) og til sædet (3). Den supplerende arm (1) skal være vinkelret på det bærende rør (a). Illustration 100 Cyklen (1) svinges op på bilens tag, til det giver et klik i den kinetiske enhed (2). Side 68 af 98

69 Appendiks V Aluminium fra vugge til grav fra vugge til vugge. Ca. 8 % af jordens skorpe består af aluminium, i form af forskellige mineraler. Derfor er aluminium et af de metaller som man har næsten ubegrænset mulighed for at fremstille. Aluminium udvindes af malmen bauxit, ved en kemisk proces, hvor bauxit først omdannes til lerjord, også kaldet aluminium- oxid, som derefter omdannes via elektrolyse til aluminiums barre. I valseværker eller støberier, bliver det herefter omdannet til plader, rør, profiler og stænger. Aluminium har mange gode egenskaber, for eksempel bruges det i højspændingsledninger og varmeværker, på grund af dets gode termiske og elektriske egenskaber. Aluminium er modstandsdygtigt overfor vind og vejr i op til flere årtier, og kan modstå størstedelen af kemikalier, og dermed kan aluminium bruges i rigtig mange produkter. Aluminium er et meget genanvendeligt produkt, og 75 % af det aluminium der nogensinde er produceret, er stadig i anvendelse. Ved genanvendelse omsmeltes aluminiummet, og ved denne proces bruges kun ca. 5 % af det energiforbrug det kræver at fremstille nyt. Ved genanvendelse mister aluminium ikke slidstyrke og holdbarhed, hvilket gør det muligt at genanvende igen og igen. Nylon fra vugge til grav Nylon er et kemisk fremstillet produkt, fremstillet af polymere molekyler og reaktionen kaldes poly- merisering. Der er to former for reaktioner nylon kan gennemgå. En additionsreaktion (en dobbeltbinding i en monomer omdannes til en enkeltbinding), og ved en kondensationsreaktion (der dannes en hinde af nylon på vandets overflade). Den primære fremstilling af nylon er ved kondensering, hvor adipolychlorid er opløst i et organisk opløsningsmiddel (xylen), og 1,6-diaminohexan er opløst i vand. Disse to væsker er ikke blandbare, men når de hældes sammen, starter konden- sationsreaktionen i overgangen mellem væskerne, og nylon dannes som en hinde. Denne hinde fanger man med en tang, og spinder den omkring et massivt glasrør. Nu har man fibrene i nylonen, som efterfølgende smeltes, ekstruderes og afkøles. For at få den maksimale styrke og elasticitet, strækkes fibrene. Nylon blev opfundet i midten af 1930 erne med det formål at skulle erstatte silke i kvindernes strømpebukser. Siden da er nylon blevet mere og mere anvendt, da det nu bruges i både tøj, gulv- tæpper og andre tekstiler, og som komponent i plast, via nanoteknologi. Grundet nylons høje slidstyrke og holdbarhed, bruges det i dag i både bilindustrien, den elektroniske industri og fødevareindustrien. Nylon er ikke egnet til genbrug, men bliver brændt på fabrikker, specielt fremstillet til dette formål. Når nylon brændes, kommer der små mængder af HCN, NO x, og NH 3. HCN som udskilles ved afbrænding af nylon, kaldes også blåsyre. Denne syre fraskilles i filtre på afbrændingsstationen, da det ikke er en gas vi ønsker i naturen. Den kan eventuelt frembringe syreregn, hvis den kommer ud i naturen i større mængder. NOx er en betegnelse for nitrogenoxid og nitrogendioxid, og er ligesom HCN noget der filtreres Side 69 af 98

70 fra på afbrændingsstationen, da den ligeledes kan frembringe syreregn, og betegnes som luftforurening. Energien fra forbrændingen bruges til for eksempel opvarmning. Ved fremstillingen af nylon bruges der energi svarende til 3kg olie, til fremstilling af 1kg nylon. Det sidste stof der kommer ud af forbrænding af nylon, er NH 3, eller bedre kendt som ammoniak. Ammoniak i sig selv er en giftig, ætsende, basisk gasart, men blandet op med vand bliver det omdannet til ammoniumioner (NH 4+ ), som bruges som gødning i landbruget. Ammoniumioner kan indgå i ammoniumklorid, som anvendes som smagsstof i salmiaklakrids. Ammoniumklorid er ikke giftigt, da leveren blot nedbryder det, og udskiller det sammen med urin. Materiale Energiforbrug ved femstilling Anbefalet bortskaffelse Nylon, PA 127 MJ/kg Forbrænding med energigenvinding Genvinding Forbrænding Deponering Ikke realistisk i praksis Små mængder HCN, NO x, NH 3 Ingen oplysninger Side 70 af 98

71 Appendiks VI Kompleksitet til idéudvælgelse ved hjælp af kravskema På skitserne på næste side, ses forskellige tal. Disse tal går fra 1-3, hvor 1 er mest simpel, og 3 er mest kompliceret. Ved første idé, kan det ses at alle lige profiler har fået 1, da de ikke er komplicerede i sig selv, og samlingerne mellem disse profiler også har fået 1, da de med en simpel svejsning sidder sammen. Drejeleddene har fået 2 på skalaen, da de har en funktion, der skal gøre det muligt for de to lige profiler at bevæge sig i forhold til hinanden. Trisserne og fjedrene har begge fået 3 i kompleksitet, da her sker en mere kompliceret funktion. I trisserne skal der være et lille hjul som wiren kan dreje på, når den skal hæves og sænkes. Dermed skal der både være hjul, fastspænding af hjulet så det kan dreje rundt, og en rende som wiren kan køre i. Fjedrene har også fået 3 i kompleksitet, da de skal kunne presse så hele rammen løftes, samt kunne spændes så liften kan komme op i køreposition, uden at være for stram. En fjeder er også en mere kompleks del at producere, da samtlige ringe i den skal være af samme størrelse og elasitet. Første idé får et samlet komplikationsindeks på 66. Ved anden idé ses det at alle samlinger og stænger i sakseudskydingen har en værdi på to. Det har de, da det er vigtigt at alle huller til samlinger er lavet præcist, så de kan sidde sammen, samt at alle stænger er lige lange. Hvis bare én stang ikke er lavet præcist nok, fungerer hele konstruktionen ikke. Wirerne har fået 1, da de ikke er komplicerede. Trissen har fået 3 af samme årsag som ved idé 1. Sædekrogen i denne idé har også fået 3, da den skal passe til kørestolen, og være stærk nok til at løfte denne. Wirespillet har fået 2 i kompleksitet, da det kræver en motor, en spole og en fastspænding af wiren. Selve stangen i idéen har også fået 2, da det er vigtigt den kan holde til vægten, og at de to stopklodser er placeret korrekt. Det giver idé 2 et samlet komplikationsindeks på 155. Side 71 af 98

72 Illustration 101 Side 72 af 98

73 Appendiks VII Fjedre Torsionsfjedre Torsionsfjedre kan laves i mange materialer, og kan laves i forskellige dimensioner samt laves i forskellige startpositioner. Fjederen er lavet således at der sidder to ben ud fra en spiral, og disse ben bliver monteret på to bevægelige dele. Fjederens funktion er at gå tilbage til udgangspositionen når belastningen fjernes. Torsionsfjedre anvendes i mekaniske konstruktioner. Trykfjedre Trykfjedre kan laves i mange materialer, og kan laves i forskellige dimensioner til forskellige belastninger. Fjederen er en spiral uden nogle faste ender så som ben eller øjer, dog kan den være flad i begge ender. Fjederen fungerer således, at når man ligger en belastning trykkes fjederen sammen, og vil gå tilbage til udgangsposition når belastningen fjernes. Trykfjedre ses for eksempel som støddæmpere i de fleste biler. Illustration 102 På illustration 102 ses et eksempel på en torsionsfjeder i udgangsposition. Illustration 104 På illustration 104 ses en trykfjeder i udgangsposition. Trækfjedre Trækfjedre kan laves i mange materialer og kan laves i forskellige positioner med øjerne, som er en slags kroge. Øjerne kan fås i åbne og lukkede tilstande. Fjederen er lavet således, at når der trækkes i øjerne udvider fjederen sig. Når belastningen fjernes fra fjederen, vil fjederen trække sig tilbage i udgangspositionen. Illustration 103 På illustration 103 ses en trækfjeder i udgangsposition. Krogene for enden kaldes for øjer. Side 73 af 98

74 Appendiks VIII Thule Rapid system 775 Gruppen har undersøgt Thule Rapid system 775. Ved dette eksempel har bærefødderne en gummirem som skal spændes fast om tagrælingerne. Bærefødderne skal sættes ind i skinnens u-profil ligesom i 757, og princippet med at låse med nøgle er også det samme. Men i dette eksempel skal gummiremmen fastspændes om tagrælingen, og sættes fast igen i bærefoden. Derefter skal stykket Illustration 106 med låsen påsættes og fastlåses, så gummistroppen ikke kan falde ud af bærefoden. Derved er skinnerne fastspændt tagrælingen. Fordelene ved dette eksempel er endnu engang at bærefoden fastlåses med nøgle, så den ikke kan afmonteres af tilfældige. En anden fordel ved denne mulighed er, at princippet med en gummirem der skal sættes omkring tagrælingen er simpel og let forståelig. Ulemperne ved denne, er at gummiremmen er svær at stramme, samtidig med at man skal låse endestykket på. Dette gør at skinnerne ikke er fuldstændig fastspændt til tagrælingerne, og dermed kan det virke ustabilt, og kan rykke sig en smule, i tagrælingernes retning. En anden ulempe er den samme som i forrige eksempel, nemlig at der skal være lige meget skinne på hver side af bærefødderne, hvilket gør det til et præcisionsarbejde. Illustration 105 Mont Blanc FDM Der er her undersøgt Mont Blanc bærefødder, som blandt andet bliver brugt til FMD tagbokse. Ved dette eksempel fastspændes bærefødderne med en fløjskrue, der sidder fast på bærefødderne. Fløjskruerne kan klappes ud og ind, alt efter om man skal bruge dem til at stramme eller løsne, eller om de skal holde skinnerne i fast position. Ved denne model skal man fastspænde bærefødderne en af gangen, og alle fire skal spændes så stramt som Illustration 108 muligt. Der gælder det samme som ved de andre eksempler med hensyn til at der skal stikke lige så meget skinne ud på begge sider af tagrælingerne. Fordelene ved denne montering er, at de er forholdsvist nemme at montere alene, og efter at have strammet fløjskruerne kan man klappe dem ind, uden at skulle passe på en nøgle. Ulemperne er at enhver kan afmontere skinnerne fra tagrælingen, da det ikke kræver en nøgle. Og en anden ulempe er at man bør stramme bærefødderne flere gange ved længere rejse, hvilket vil sige at de kan flytte sig. Illustration 107 Side 74 af 98

75 Appendiks IX - Fritlegeme diagram af lift Fritlegemediagram af arm For at finde vinkel theta, er der blevet regnet på hvor langt punkt C horisontalt skal være fra origo. Gruppen har fundet frem til at vinkel theta skal være 60. I denne vinkel kommer punkt C så langt ud fra bilen, at det passer med centrum på kørestolen. Derfor har gruppen valgt at fokusere på styrker i denne position: Opgivet data: Længden fra origo til punkt A: L 0 d 0.80 m : Længden fra origo til punkt B: L 1 d m : Lægnden fra punkt B til punkt C: L 2 d m : Længden af hovedet: L 3 d 0.15 m : Vinkel i radianer af vinkel theta: q d 2$p 360 $60 = 1 3 p at 5 digits Vinkel γ skrives som Vg: Vg d p 2 K q = 1 6 p Beregn halv del lasten af kørestolen, rammen, samt inderste og yderste u- profil: For at finde vægten til delkomponeterne, skal man multiplicere aluminium med volumen af delkomponenterne, da materialerne er lavet af aluminiums legering 6060: Aluminiums legering 6060s massefylde idensitet: ID aluminium d 2700 kg m 3 : Rammen: Ra d $10K3 2 m 3 : V Ra d Ra$ID aluminium = kg Inderste u- profil: In d $10 K4 m 3 : V In d In$ID aluminium = kg Side 75 af 98

76 d $ K V Yd d $ID aluminium d $K V HA d $ID aluminium ID rusfaststål d d $K V Ak d $ID rusfaststål V m d V k d d V Ra C V In C V Yd C V HA C V Ak C V m C V k d $ d Side 76 af 98

77 d L 0 $ θ θ d L 1 $ θ θ d L 2 $ K K θ θ K K d K K K Side 77 af 98

78 d C d K F AD F AD e AD d e AD C `e AD` = Side 78 af 98

79 F AD F AD F AD F AD Ke AD F AD FAD F AD K F AD1 F AD1 d Ke AD $F AD1 K F AD1 K F AD1 F AD1 $F AD1 $ F AD1 = F AD F AD d (1) K F AD d Ke AD $F AD K K Side 79 af 98

80 f FAD F AD fm 0,FAD d F AD f K fm 0,F d K K f > M 0 f> M 0 / C F AD M 0,F C M 0,FAD K $ /> F Ox F ADx F ADx dk />F Ox / F ADx C R 0x R 0x [> F Oy F ADy F ADy d K [>F Oy /KKF ADy C R 0y R 0y K Side 80 af 98

81 L s1 d L s2 d L s3 d R Ox R 0x d R Ox,x d θ $R 0x R Ox,y d θ $R 0x R Oy R Oy dk R Oy,x d θ $R Oy K R Oy,y d θ $R Oy K F y d $ F x d $ F AD K K K F AD V ak d K K F AD F AD,x d V ak $F AD F AD,y d V ak $F AD K Side 81 af 98

82 /> F x N s C R Oy,x C R Ox,x N s [> F y KV s C R Oy,y K R Ox,y V s K V s K f> M s M s K R Oy,y $L s1 C R Ox,y $L s1 M s K M s K / > F x N s K F AD,x C R Oy,x C R Ox,x N s [ > F y KV s C R Oy,y K R Ox,y C F AD,y V s K K V s K f> M s M s C R Ox,y $L s2 K R Oy,y $L s2 C F AD,y $ K M s = K N x2 m C N x2 K 0.80 m K N x2 m C N x2 K 0.80 m isolate for M s at 5 digits M s = /> F x KN s C F x N s [ > F y KV s KF y V s K f> M s M s K F y $L s3 M s Side 82 af 98

83 Appendiks X - Udbøjning af hovedet Udbøjning af hovedet Her beregnes bøjningen af hovedet, i forhold til først hovedets egenlast, kørestol, akslen, rammen, inderste u-profil og yderste u-profil: Opgivet data Vinkel q d 2$p 360 $120 at 5 digits Vinkel gamma γ: Vg d q K p 2 at 5 digits Længden af den markerede profil: L d 0.15 m = 0.15 m For at finde vægten til delkomponenterne, skal deres volumen multipliceres med densiteten af materialet. Rammen og u-profilet er lavet af aluminium legering 6060 legering, med en massefylde idensitet på: ID aluminium d 2700 kg m 3 : Last: Rammen Ra d $10 K3 m 3 : V Ra d Ra$ID aluminium = kg Inderste U-profil In d 2$ $10 K4 m 3 : V In d In$ID aluminium = kg Yderste U-profil Yd d 2$ $10 K4 m 3 : V Yd d Yd$ID aluminium = kg Akslen er lavet af rustfrit stål Sandvik SAF 2304 med en massefylde idensitet: ID rusfast d 7800 kg m 3 : Akslen: Ak d $10 K4 m 3 : V Ak d Ak$ID rusfast = kg Side 83 af 98

84 Kørestolen: V k d 15.3 kg : Sum: Su d V Ra C V In C V Yd C V Ak C V k = kg Last: P d simplify Su$9.82 m s 2 at 5 digits N Inertimoment af profilen Bredde: b 1 d 0.02 m : b 2 d m : Højde: h 1 d 0.07 m : h 2 d m : 3 3 b 1 $h 1 K b 2 $h 2 Iner d = m 4 12 Elasticitetsmodulet af aluminium: E d 69.5$10 3 MPa : Find kraft af egenlast i vinkelret Hovedets egenvægt på bøjningsområdet: Ho d 95$70$20 K 95$66$16 $10 K8 m 3 : V Ho d evalf Ho$ID aluminium = kg (1) F egenvægt d simplify V Ho $9.82 m s 2 = N F egenlastt d F egenvægt $sin Vg = N Find linjelast af egenvægt q egenlastt d evalf F egenlastt L = N m Side 84 af 98

85 Udbøjning med egenvægt q egenlastt $L 4 δ q d simplify x= m 8$E$Iner Udbøjning af punktlast δ P d simplify Sum P$L 3 3$E$Iner = m δ = simplify δ q C δ P = δ = m Hovedet vil bøje meter. Side 85 af 98