Konstruksjon av pallegaffel

1. Konstruksjon av pallegaffel Oppgave i Verksted og konstruksjon Av: Torleif Tveten og Emil Bjørås

2. Kravspesifikasjon • Gaffellengde; lang nok for frakt av Europall på langs (900mm). • Tilpasset både Europall og Hydropall. • Slank utforming på gaflene (30mm tykk). • Massive gafler. • Ramme i firkantstål. Lav egenvekt og tyngdepunkt.

3. Kravspesifikasjon • Løftekraft; skal tåle en belastning på 12000N, målt 900mm ut på hver gaffel. • Bruksområde; Frakt av paller. • Ingen skarpe kanter som hindrer gaflenes vei inn i pallen. • Skal tåle å stå utendørs → Lakkeres

4. Arbeidsgang • Grov skissering av gaffel. • Planlegging av prosjektets framdrift ved hjelp av Gant-skjema. • Innhenting av informasjon. • Bearbeiding av informasjon • Skissering av forskjellige konstruksjonsmessige løsninger. • Dimensjonering (styrkeberegninger).

5. Arbeidsgang • Sammenstillingstegning ved hjelp av Data-assistert konstruksjon. • Rapportskriving. • Innlevering og presentasjon.

6. Litt om regler og forskrifter • Forskrift som omfatter vår type produkt: ”Forskrift om maskiner”. • Vi har tatt utdrag fra forskriften, som vi mener tar for seg vårt produkt. • De viktigste punkter fra forskriften: - §1. Virkeområde - §2. Definisjon - §5. Hvem forskrift retter seg mot - §9. Samsvarsvurdering - §11. CE-merking

7. Litt om regler og forskrifter • Prosessen for å få CE-godkjenning for pallegaffelen: - Teknisk dokumentasjon må leveres inn. - Samsvarserklæring må leveres inn. • Teknisk dokumentasjon skal inneholde: - sammenstillingstegning - beregninger med detaljtegninger - prøvingsresultater - liste over: → krav i forhold til ”Forskrift om maskiner” → egen kravspesifikasjon → standarder - beskrivelse av metoder brukt for å eliminere farer ved bruk - kopi av bruksanvisning

8. Ulike løsningsalternativer • Material- og konstruksjonsvalg; ramme - Hulprofil eller massivt stål? Vårt valg; hulprofil. - Stålkvalitet? Vårt valg; S 355→sveisbart.

9. Ulike løsningsalternativer • Material- og konstruksjonsvalg; gafler: - Hulprofil eller massivt stål? Vårt valg; massivt stål. - Smidde eller sveiste gafler? Vårt valg; sveiste gafler. - Stålkvalitet? Vårt valg; Weldox 700.

10. Vår konstruksjonsmessige løsning • Pallegaffel for løfting av paller (EURO/Hydro). • Hulprofil på ramme med S355 stål. • Massivt stål av Weldox 700 på gafler. • Sideveis justerbare gafler.

11. Sammenstillingstegning

12. Styrkeberegninger Pallegaffelskisse:

13. Styrkeberegninger Dim. last: 8000 N ×1,5 = 12000 N Ser om jeg kan bruke vanlig flattstål med følgende dimensjoner; S355. Dimensjon; 120×30 mm. Materialfaktor = 1,1 σb = Mb/W = 12000 N×900mm = 600 N/mm2 1 ×120×302 6 τ = F/A = 12000 N = 3,4 N/mm2 120×30 σj = √(σb2 + 3τ2) = √(6002+3(3,4)2) = 600 N/mm2 Opptredende spenning ≤ Dimensjonerende spenning Fd = σf = 355 N/mm2 = 322,72 N/mm2 γm 1,1 600 N/mm2 > 322,72 N/mm2 Nei!

14. Styrkeberegninger Prøver Weldox 700E. Dimensjon; 120×30mm. Materialfaktor = 1,1 σb = 12000 N×900mm = 600 N/mm2 1 ×120×302 6 τ = 12000 N = 3,4 N/mm2 120×30 σj = √6002 + 3 (3,4)2 = 600 N/mm2 Fd = 700 = 636,36 N/mm2 1,1 600 < 636,36 OK!

15. Styrkeberegninger Sveis. Fy = 12000 N Prøver a-mål = 4mm. σd = σb = 510 =453,3 N/mm2 γm×βw 1,25×0,9 σs = F = 12000 N = 9,5 N/mm2 A (100+2×4) (50+2×4)-(100×50) σb maks = F× a × y Ix = 12000×925 1 [(100+8)(50+83)-(100×503)] x (25 + 4) 12 = 450,63 N/mm2

16. Styrkeberegninger σs┴ = τs┴ = 9,5 N/mm2 × cos 45° = 6,7 N/mm2 σb┴ = τb┴ = 450,63 N/mm2 × cos 45° = 318,6 N/mm2 σj = √(6,7+318,6)2 + 3(6,7+318,6)2 = 650,6 N/mm2 Kontroll: 1) σj ≤ σd 650,6 N/mm2 > 453,N/mm2 Nei!

17. Styrkeberegninger Prøver med a-mål = 6mm. σs = 12000 N = 6,2 N/mm2 (100+12)(50+12)- (100×50) σbmaks = 12000 N × 925mm x (25+6) = 291 N/mm2 1/12((100+12)(50+123)-(100×503)) σs┴ = τs┴ = 6,2 × cos 45° = 4,4 N/mm2 σb┴ = τb┴ = 291 × cos 45° = 205 N/mm2 σj = √(4,4+205)2 + 3(4,4+205)2 = 418,8 N/mm2 Kontroll: 1) σj ≤ σd 418,8 < 453 OK! 2) σ┴ = σs┴ + σb┴ = 4,4+205 = 209,4 N/mm2 σ┴ ≤ σb = 510 = 408 N/mm2 γm 1,25 209,4 N/mm2 < 408 N/mm2 OK!

18. Styrkeberegninger Inntegning av a-mål; sveis med skjærkraftdiagram og momentdiagram

19. Fordeler og ulemper med produktet + Gaflene kan forskyves sideveis. + Gaflene kan demonteres, slik at annet utstyr kan påmonteres. + Slanke gafler. Gjør det lettere å tre pallegaflen inn på pallen. + Enkel konstruksjon. + Weldox i gaflene, totalt sett billigere enn flattstål S 355 J2+N ÷ Kan bli hardt å konkurrere mot godt etablerte produsenter av tilsvarende utstyr. ÷ Sveisen på gaflene kan gi en ekstra feilkilde, ved dårlig sveising. ÷ Ører, låsfeste og horisontal sikring av gafler, er ikke tatt med. ÷ Ramma er ikke dimensjonert.

20. Prisoverslag • Weldox 700 • Flattstål S 355 J2+N

21. Prisoverslag • Varmformet Hulprofil S 355 NH 12meter Pris pr pallegaffel uten arbeid: 1130+18+562 = 1710,- Pris for utført arbeid hos Globus AS = 5 timer × 600 = 3000,- Totalt: 4710 kroner eks. mva ++ Antatt pris for lesseapparatfeste og gaffellås: 6110,- Antatt utsalgspris: 7999,- eks. mva

22. Konklusjon • Rapporten gir ingen sikker totalkostnad ved produksjonen av disse 65 pallegaflene. Det vil derfor bli angitt cirka totalkostnad og fortjeneste pr. pallegaffel. Ettersom deler av pallegaffelen, heller ikke er dimensjonert, kan ikke produksjonen starte.