Design and simulations of test stand for collaboration with Hilti Diamond Coring System DD 150-U : In cooperation with HILTI and Technical University in Vienna

• Main Author: Boyadzhieva, Svetozara
• Format: Others
• Language: English
• Published: KTH, Industriell produktion 2015
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-164858

The aim of this master thesis is to design a test stand for a Hilti Diamond Coring System DD 150-U. The purpose of this stand is to be stable enough to carry out a variety of drilling processes and to allow Institute of Production Engineering and Laser Technology in Technical University in Vienna to conduct different tests and evaluations of the process. The first step is to create a detailed 3D model in SolidWorks 2013. It should eliminate the physical influence of a workers and allow to investigate the drilling process in detail. This means that the drilling operation itself should be conducted without the intervention of human force. In other words the goal is to provide constant force of drilling and easier positioning of the tool according to the location of the hole to be drilled. The design should be suitable for drilling in concrete blocks with size 20x20x20 mm and should assure stable and repeatable operating conditions. As soon as the test stand is created the assembly will be tested with respect to its stifness and stability. This will be done by creating FEM simulations of several critical parts and the whole test stand. The finite elements method (FEM) is a numerical analyses tool that is used for the calculation of the displacements, stresses and strains of those components under internal or external loads such as the force of drilling. These types of simulations are offering the possibility to lower development costs and to save time by eliminating the need of rework and prototypes. In order to provide a constant drilling force weights will be attached to the drilling machine. === Syftet med detta examensarbete är att designa en provbänk för Hilti Diamond Coring System DD 150-U. Provbänken ska vara tillräckligt stabil och flexibel för att man ska kunna utföra olika borroperationer samtidigt som Institute of Production Engineering och Laser Technology på Technical University i Wien ska kunna genomföra olika tester och utvärderingar av processen. Första steget är att skapa en detaljerad 3D-modell i Solidworks 2013. Modellen bör ta hänsyn till arbetstagarens rent fysiska påverkan samt eliminera effekten av denna samtidigt som modellen ska tillåta detaljerad utvärdering av borrproceduren. Detta innebär att borrningen i sig bör kunna genomföras utan mänsklig manuell påverkan. Med andra ord är målet att generera konstant kraft vid borrning och underlätta positioneringen av verktyget i förhållande till platsen där hålet ska borras. Designen utformas så att den lämpar sig för borrning i betongblock med storleken 20x20x20 mm och den bör vara sådan att stabilitet och repeterbarhet säkerställs under normala driftsförhållanden. Så snart provbänken är framtagen kommer den att testas vid montering för att utvärdera provbänkens egenskaper med avseende på styvhet och stabilitet. Detta kommer att ske genom att skapa FEM simuleringar av hela provbänken samt av flera kritiska delar. Finita element metoden (FEM) är ett numeriskt analysverktyg som används för beräkning av förskjutningar, spänningar och töjningar på komponenter vilka uppstår då intern eller extern belastning sker såsom vid borrning. Dessa typer av simuleringar erbjuder möjligheten att sänka utvecklingskostnaderna och spara tid genom att behovet av omarbetningar och prototyper elimineras. För att erhålla en konstant borrkraft kommer vikter att fästas i borrmaskinen.