Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
New concept for the ground connection in Scania’s trucks and buses
KTH, School of Electrical Engineering (EES), Electromagnetic Engineering.
2014 (English)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Regarding the ground electrical connection in trucks and buses, the requirements

of earthing in heavy-duty vehicles were gathered and evaluated. The most

important problems in the state-of-the-art grounding devices are corrosion,

electrical resistance and uncertainty in the mounting process, altogether with

depreciation over time. The goal is to come up with new concepts that can give

a more reliable and better ground connection into the frame with faster, easier

and safer manufacturing operations.

Several methods for attaching different ground connectors to the steel frame are

going to be investigated, including bolted connections, press devices, soldering,

brazing and local plating spots. It will be shown that the welding operation gives

the best electrical results, while lowering mounting costs, time and variability.

Two welded connectors are then going to be proposed as the best alternatives

and a parallel investigation with both of them is going to be carried out. These

new concepts, filed for patent protection, are going to be labelled as “SRM

Welded ground stud” and “SRM Welded grounding nut”. The first of them

consists of a plated steel threaded stud (M8 or M10) with a ring shaped contact

surface built in one of the ends, where the Ø12 mm weld is to be performed

onto the uncoated frame. The second concept comprises a stainless steel M10

round nut welded over a punched hole. The optimization will also cover different

alternatives for plating metals, contact aid compounds and masking caps for

both devices.

The risk of mechanical weakening of the frame because of the new welded

concepts is going to be tested for the case of the SRM Welded ground stud. The

results will show an increase in fatigue resistance of at least 20% compared to

the current ground screw. Furthermore, the strength of the welded interface will

show higher proof load than the stud itself. The welded nuts, tested with torque

loading, will show a sufficient performance as well.

The electrical tests present an expected decrease in ground resistance of 40% for

the welded stud and an increase of 28% for the welded nuts, compared with the

current ground screw.

The conclusion of this Master Thesis states the recommendation of the

implementation of a new grounding method through the SRM Welded

ground stud. Although, some modifications in the transportation process

of the frames might be needed because of the new protruding

parts, pointing an estimated distance of 20mm from the frame surface.

Abstract [sv]

När det gäller jordad elanslutning i lastbilar och bussar, har kraven på jordning

i tunga fordon samlats och utvärderats. De största problemen i de mest

avancerade jordade enheterna är korrosion, elektriskt motstånd och osäkerhet i

monteringsprocessen, sammantaget med avskrivning över tiden. Målet är att

utveckla nya koncept som kan ge en bättre och mer tillförlitlig jordanslutning i

ramen med snabbare, enklare och säkrare tillverkning.

Flera metoder för att fästa olika mark kontakter till stålramen kommer att

undersökas, bland annat skruvförband, pressanordning, lödning, hårdlödning

och lokala pläteringsfläckar. Det kommer att visa att svetsning ger den bästa

elektriska resultatet, samtidigt som monteringskostnader, tid och variabilitet

minskar. Två svetsade kontakter kommer sedan att föreslås som de bästa

alternativen och en parallell undersökning med dem båda kommer att genomföras.

Dessa nya koncept, för vilka patentskydd har ansökts, kommer att märkas som

“SRM Svetsade marktapp” och “SRM Svetsade jordmutter”. Den första av

dem består av en pläterad stålgängad tapp med en ringformad kontaktyta

byggt i en av ändarna, där svetsen skall utföras på den obelagda ramen. Det

andra konceptet består av en rostfri rund mutter svetsad över ett stansat hål.

Optimeringen kommer även att omfatta olika alternativ för pläterade metaller,

kontaktstöds föreningar och maskeringslock för de båda enheterna.

Risken för mekanisk försvagning av ramen på grund av det nya svetsade konceptet

kommer att testas med avseende på fallet med SRM Svetsad bottenreglar.

Resultaten visar en ökad utmattningshållfasthet på minst 20% jämfört med den

nuvarande jordskruven. Dessutom kommer styrkan av den svetsade gränsytan

uppvisa en högre provbelastning än tappen själv. De svetsade muttrarna, testade

med momentbelastning, kommer också uppvisa en tillräcklig prestanda.

De elektriska testerna presenterade en förväntad minskning av markmotståndet

på 40% för svetsade tappar och en ökning med 28% för svetsade muttrar, jämfört

med den nuvarande jordskruven.

Slutsatsen av detta examensarbete anger en rekommendation av genomförandet

av en ny jordningsmetod genom en SRM Svetsad marktapp. Trots detta kan vissa

ändringar behövas i transportprocessen av ramarna på grund av de nya utskjutande

delarna, vilka pekar från ramens yta med ett uppskattat avstånd av 20 mm.

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , 118 p.
Series
EES Examensarbete / Master Thesis, XR-EE-ETK 2014:011
Keyword [en]
Electrical Contacts, Heavy-duty vehicles, Grounding, SRM Stud welding
National Category
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-154542OAI: oai:DiVA.org:kth-154542DiVA: diva2:757487
External cooperation
SCANIA
Educational program
Master of Science in Engineering - Electrical Engineering
Examiners
Available from: 2014-10-22 Created: 2014-10-22 Last updated: 2014-10-22Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(19013 kB)223 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 19013 kBChecksum SHA-512
9ed1dcbb64eb77e2f6fba26d8c5379c23ca0127bd0a22988de5864fc48bfb4aac557c772dc0b3d797da772b46b4893bbc8568a37b6893c1d169897581c78a36d
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Electromagnetic Engineering
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 223 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 156 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf