Design and Development of Durable Conveyor Rollers for Outdoor Use
2025 (English)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
Background For industries utilizing conveyor systems, roller failure can result in reduced efficiency or even unplanned downtime. A typical conveyor roller consists of an outer tube, end caps at both ends, bearings housed within the end caps, and a throughgoing axle. In collaboration with NKT, this thesis investigates how outdoor conveyor rollers can be improved with respect to corrosion resistance, simplified maintenance, reduced weight, and sufficient structural performance, while also ensuring economic feasibility, manufacturability, and environmental sustainability. The project explores how rollers can be designed to perform reliably in outdoor environments under varying loads and how such designs can be optimized for large-scale manufacturing. Methods The work applied a Design Thinking approach to identify user needs and underlying challenges, generate new ideas, and explore these in a structured, iterative manner. Concepts were evaluated and refined through sketches, manual calculations, and primarily through Computer-Aided Design (CAD) modeling and numerical simulations. Results Several design alternatives were evaluated to improve the performance and reduce the weight of conveyor rollers. The most promising concepts demonstrated potential for extended service life, improved corrosion resistance, and weight reduction without compromising structural integrity. Some design ideas were discarded due to performance limitations. Conclusions The study concludes that it is feasible to develop a lighter and more cost-effective roller design with a potentially longer service life. This can be achieved by retaining the original tube while redesigning internal components such as the axle, bearings, and end caps to improve corrosion resistance and manufacturing efficiency.
Abstract [sv]
Bakgrund För industrier som använder transportband kan driftstopp eller minskad effektivitet uppstå om transportbandsrullar slutar fungera som de ska. En typisk transportbandsrulle består av en yttre tub, ändlock (end caps) i ytterändarna, lager inuti ändlocken samt en genomgående axel. I samarbete med NKT har detta examensarbete undersökt hur transportbandsrullar som används utomhus kan förbättras med avseende på korrosionsbeständighet, förenklat underhåll, viktminskning och bibehållen strukturell prestanda. Fokus har även legat på kostnadseffektivitet, tillverkningsbarhet och miljömässig hållbarhet. Arbetet behandlar hur rullarna kan designas för att fungera på ett tillförlitligt sätt i utomhusmiljö med varierande belastningar och hur konstruktionen kan optimeras för storskalig tillverkning. Metod En Design Thinking-process har tillämpats för att identifiera behov och bakomliggande problem, generera nya idéer samt för att strukturerat och iterativt utforska, förkasta eller vidareutveckla dessa idéer. Ritningar, beräkningar och numeriska simuleringar har genomförts både manuellt och med hjälp av datorstödd konstruktion (CAD), där CAD använts som huvudsakligt verktyg. Resultat Flera alternativa konstruktioner testades i syfte att minska vikt och förbättra hållbarhet hos rullens komponenter. Resultaten visar att vissa koncept kan möjliggöra viktminskning och ökad livslängd utan att kompromissa med hållfasthet eller funktion. Förbättringar identifierades även vad gäller korrosionsbeständighet och materialeffektivitet, medan andra idéer förkastades på grund av otillräcklig prestanda. Slutsats Det är möjligt att ta fram en lättare och mer kostnadseffektiv löpbandsrulle med förväntat längre livslängd. Detta kan uppnås genom att behålla originaltuben och samtidigt omkonstruera komponenter såsom axel, lager och ändlock för att förbättra korrosionsbeständighet och tillverkningsbarhet.
Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. 80
Keywords [en]
Conveyor Rollers, Outdoor Durability, Lightweight conveyor roller
Keywords [sv]
Transportbands rullar, Hållbarhet i utomhusmiljö, Lätt transportbandsrulle
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:bth-28035OAI: oai:DiVA.org:bth-28035DiVA, id: diva2:1967127
External cooperation
NKT
Subject / course
Degree Project in Master of Science in Engineering 30,0 hp
Educational program
MTACI Master of Science in Mechanical Engineering
Supervisors
Examiners
2025-06-192025-06-112025-09-30Bibliographically approved