Sizing and construction of a parking brake : Construction of a parking brake and emergency brake for a hybrid electric drive system for heavy vehicles

Denna rapport beskriver genomförandet och resultatet av examensarbetet för högskoleingenjörsexamen i maskinteknik, 15 hp, som utförts på Umeå universitet under vårterminen 2016. Tidsperioden på projektet var 10 veckor och utfördes hos företaget BAE Systems Hägglunds som ligger i Örnsköldsvik. BAE Systems Hägglunds har fått en förfrågan om det är att möjligt att integrera en parkeringsbroms i deras nuvarande hybridelektriska drivsystem. Förfrågningen kom ifrån företaget Konecrane som tillverkar lyftutrustning av olika slag. De vill ha drivsystemet till deras produkt reachstacker som är en terminaltruck för främst hamnar. Parkeringsbromsen ska även kunna agera nödbroms ifall det skulle uppstå ett läge där det krävs. Denna rapport behandlar vidareutvecklingen av konceptförslaget och tidigare beräkningar vilket innefattar detaljkonstruktion och dimensionering av parkeringsbromsen. Först gjordes en studie över tidigare arbeten för att få en uppfattning av funktionen och kraven på bromsen samt för att se om det finns några problem som behöver lösas. Sedan undersöktes externa källor och leverantörer för detaljer som inte kan produceras på plats hos BAE Systems Hägglunds. Därefter beräknades och dimensionerades de maskinelement och komponenter som ingår i parkeringsbromsen efter önskade krav och konstruerades sedan i CAD-programmet Catia V5. På grund av komplikationer vid dimensionering och beställning av friktionslameller i bromsen tillkom en avgränsning vilket ger att det inte togs fram en specifik konstruktion. Istället togs det fram 5 olika lösningsförslag med hänsyn till olika material och friktionskoefficienter. De 5 olika lösningar kan sedan studeras när man fått information om friktionslamellerna och man kan applicera den som passar bäst.This report describes the work process and result of the thesis work for a Bachelor of Science in Mechanical Engineering, 15 credits, at Umeå University during the spring semester of 2016. The work was executed over a period of 10 weeks and was carried out at the company BAE Systems Hägglunds located in Örnsköldsvik, Sweden. Bae Systems Hägglund has received a request if it is possible to integrate a parking brake in their current hybrid electrical drive system. The request came from the company Konecrane that manufactures lifting equipment of various kinds. They want to have the drive system with integrated parking brake in their product Reachstacker, which is a terminal truck for ports. The parking brake must also have to function like an emergency brake if there should occur a situation where it is required. This report deals with further development of a concept proposal and previous calculations, which includes detailed construction and sizing of the parking brake. The first step is to study previous work to get an idea of ​​the function and the demands on the brakes. Also to see if there are some problems that need to be answered. After the literature study, investigate the external sources and suppliers that manufactures parts that are not produced on site at BAE System Hägglunds. The components that are included in the parking brake are calculated and constructed after the desired requirements. The CAD program that is used in this project is CATIA V5. Due to complications of sizing and ordering of friction discs for the parking brake a new delimitation was added. Instead of one specific solution, five different concepts with regard of materials and friction were produced. The different solutions can be studied when information of the specifics of the friction plates has been decided, then choose the solution that has the best fit