Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 6. Juni 1934 - F. K. G. Odqvist: Om säkerhetsgraden vid olika slag av påkänning
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has been proofread at least once.
(diff)
(history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång.
(skillnad)
(historik)
Tendensen är ju omisskännlig; man har stått under
trycket av konkurrensen och velat komma fram till
lättare konstruktioner. Men ha materialen verkligen
blivit hållbarare i senare tid eller har man på känt
teknologmanér med ett enkelt penndrag "ökat
tillåten påkänning"? En antydan till motivering
återfinnes med fin stil i Hüttes 26 upplaga. Man skyller
på nyare utmattningsförsök. Detta är så gott som
allt, som står att läsa om utmattning i Hütte och det
är närmast skandal.
Närmar man sig nämligen maskinteknikens
hållfasthetsproblem från en annan sida och frågar sig
efter orsakerna till i praktiken inträffande brott så
får man enligt en utredning av professor Roos af
Hjelmsäter för över 20 år sedan det svaret att i
80 % av fallen var orsaken utmattning.
Jag skall i det följande uppehålla mig vid frågan
om hur konstruktören skall kunna använda de siffror
som materialexperterna ställa till hans förfogande.
Det skall då visa sig att de Bachska siffrorna i många
fall innebära säkerhetsgrader på vilka man icke
alls kan pruta. Bach hade nämligen med sin stora
erfarenhet i sina siffror inlagt en motsvarande
marginal för den osäkerhet varmed de verkande
belastningarna vanligen äro kända i de olika fallen I,
II och III. Praktiken visar att här ligger den största
felkällan, respektive osäkerheten i hela
hållfasthetsräkningen. I sådana fall, där påkänningarna äro
omöjliga att förutberäkna därför att belastningarna
äro okända, har i praktiken i sista hand erfarenheten
fått fälla utslaget. Ett exempel erbjuder beräkning
av transmissionsaxlar. Olika beräkningsmetoder
förekomma visserligen, men en utbredd sådan stöder
sig på att förvridningen hos axeln uträknad ur
maskineffekten maximalt får uppgå till 1/4° pr löpande
meter. Härigenom uppnås erfarenhetsmässigt
säkerhet för att icke torsionssvängningar med oberäknelig
amplitud och åtföljande utmattningsbrott uppträda.
Å andra sidan är det klart att högt drivna moderna
industrier som automobil- och flygmotorindustrierna
måste utnyttja materialet till yttersta grad. En
dimensionsökning innebär ju alltid en viktökning och
denna senare medför för hithörande konstruktioner
ökade belastningar, så att vinsten med ökade
säkerhetsgrader kompenseras. Man kan också starkt
ifrågasätta nyttan av standardbestämmelser av den
Bachska typen i den mån deras tendens är att
befria konstruktören från skyldigheten att tänka efter
och utreda ett hållfasthetsproblem. Å andra sidan,
har det i ett sådant skede av stark industriell
utveckling som det vi genomlevat under de sista 50 åren
säkerligen icke varit till skada att ha de Bachska
bestämmelserna som en fast punkt kring vilken det hela
rört sig, fast i den mån som de understöddes av
Bachs erfarenhet och auktoritet.
Nyare rekommendationer av generell natur anknyta
emellertid till de utprovade materialsiffrorna i fallen
I, II, III, medan ju Bach hänförde allt till
brottgränsen dvs. det utprovade värdet i fall I enbart.
Orsaken härtill är de legerade stålens i förhållande till
deras höga brottgräns mindre förmånliga
utmattningsegenskaper. Man finner då sådana siffror som
2,5 (Körber) eller bättre de av
Timoshenko-Lessels föreslagna 3, varvid reservation göres för
s. k. hålkälsinverkan i vilket fall man
rekommenderar säkerheten 4, allt som sagt räknat på de i
laboratorierna utprovade hållfasthetssiffrorna i de olika
belastningsfallen.
Jag skall här tills vidare ej fördjupa mig i
diskussionen om de generella bestämmelserna utan i stället
övergå till de viktigare frågorna hur konstruktören
i svårare fall skall bära sig åt, om han icke törs lita
på standardbestämmelserna utan vill tränga fram till
en verklighetstrogen bedömning av säkerheten i ett
förelagt fall. Vilken säkerhetskoefficient som sedan
skall väljas blir givetvis en omdömesfråga som
sammanhänger med den noggrannhet varmed man
känner verkande belastningar, noggrannheten och
kontrollen vid tillverkningen och slutligen, men icke
minst, den förstörelse till liv och material som bleve
följden om konstruktionen ifråga ginge sönder.
2. Vilande belastning.
En vilande eller ofta s. k. statisk belastning kan
uppkomma på många sätt. De i materialet
uppträdande påkänningarna kunna vanligen med
tillräcklig noggrannhet beräknas enligt hållfasthetslärans
formler. Tänka vi först på det enklaste fallet
homogen dragning så inses omedelbart att i de flesta fall
föreligger otillåten påkänning så snart sträckgränsen
för materialet i fråga är uppnådd. Sträckgränslösa
material användas inom maskintekniken mera sällan
där enbart statiska påkänningar föreligga på ett
betydelsefullt undantag när – nämligen gjutjärn,
vartill vi återkomma senare. Det är då klart att
säkerhetsgraden måste hänföras till sträckgränsen.
Sålunda föreskrives i Statens normalbestämmelser för
byggnadskonstruktioner en säkerhetsgrad på 2 i
förhållande till sträckgränsen. I den svagaste
sektionen av ett maskinelement råder emellertid i
allmänhet icke ett så enkelt spänningstillstånd som det
vilket realiseras i provningsmaskinerna och man
frågar sig då hur man i dessa fall beräknar
konstruktionens säkerhetsgrad. Svaret på denna fråga gives
av plasticitetsteorien. Genom denna teoris starka
utveckling under senare år har åtminstone ur
principiell synpunkt en viss grad av avslutning nåtts på
denna punkt. Det kan här icke bli tal om att
uttömmande redogöra för hithörande frågor. Ett
|
|
| Fig. 3. | Fig. 4. |
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
