Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< 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 never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
62
teknisk tidskrift
16 febr. 1935
varje spänningscykel i stort sett samma slutna lopp,
och den inneslutna ytan representerar det arbete,
som absorberats av materialet på bekostnad av det
nedlagda, yttre arbetet.
Enligt ovanstående betraktelsesätt, som stöder sig
på förekomsten av en permanent deformation, kan
man ej förklara uppkomsten av ett slutet diagram
vid spänningar, som ligga under materialets
verkliga elasticitetsgräns, vilket dock påvisats genom
utförda försök. Orsaken torde härvid kunna tillskrivas
det förhållandet, att Hooke’s lag ej ens för låga
spänningsvärden är fullt exakt samt framför allt ej
om-vändbar. Materialet äger med andra ord i elastiskt
hänseende en viss tröghet, varigenom
formförändringen ej förmår utvecklas i samma snabba takt som
kraften växlar utan är fasförskjuten efter denna.
På så sätt komma de samtidigt uppträdande
spänningarna och deformationerna ej att vara i sträng
mening samhöriga, varigenom en sluten kurva erhålles
i diagrammet, angivande förbrukat arbete. Detta
anses åtgå för att omplacera molekylerna samt för
att övervinna den härvid uppkomna friktionen
mellan desamma och återfinnes i materialet i form av
värme. Den mekaniska energien har sålunda omsatts
i värmeenergi.
Man säger, att materialets upptagande av
mekaniskt arbete på ovan angivet sätt beror på
dess dämpningsförmåga, vilken brukar uttryckas i
kgcm/cm3 oo. Den specifika dämpningen <3 för ett
visst spänningsintervall skulle sålunda utgöras av
det arbete i kgcm, som 1 cm3 materialvolym förmår
upptaga under en full svängning eller
belastningsväxling. Ofta hör man benämningen elastisk
hysteresis, varvid man vill betona den stora likheten i
utseende, som det elektriska och mekaniska
fenomenets karakteristiska diagram uppvisa.
Man har funnit, att dämpningen för de inom
maskinindustrien vanligen förekommande materialen
inom praktiskt användbara belastningsgränser är
oberoende av den hastighet, med vilken
formförändringen sker, den röner med andra ord praktiskt taget
intet inflytande av svängningstalet. Detta faktum,
som klarlagts genom experiment av bl. a. Rowett,
Becker och Knackstedt, är av största betydelse för
forskningen på ifrågavarande område, då man
härigenom fått möjlighet att bestämma ett materials
hysteresis genom rent statiska försök. Becker visar,
att de dämpningsvärden, som erhållits på detta sätt,
väl överensstämma med dem, som framkommit på
dynamisk väg enligt helt skilda metoder och med
användande av olika svängningstal.
Materialdämpningen röner emellertid inflytande av
en mängd andra faktorer, av vilka här endast skall
omnämnas materialets beskaffenhet samt
påkänningen storlek. I detta sammanhang intresserar endast
de olika stålsorternas förmåga att omsätta
svängningsenergi, och därvid hava de av dr Dorey
utförda statiska försöken tydligt visat, att de legerade
stålen, såsom krom- och nickelstål, hava avsevärt
sämre dämpningsförmåga än de vanliga kolstålen.
För att de förra skola kunna omsätta den
energimängd, som erfordras för att jämvikt skall äga
rum mellan den tillförda svängningsenergien och
den absorberade, utsättas dessa för så höga
påkänningar, att materialet stundom trots dess högre
liggande utmattningsgräns förr bringas till brott, än vad
’%" /LINIE FÖrt
HOOKE’s t-A<S.
,FÖRVRIDNING
RADIANER.
Fig. 11. Hysteresisyta enligt Rowett.
fallet skulle varit med ett mjukare stål, som på
grund av sin större dämpningsförmåga undkommer
med avsevärt lägre påkänning.
För ett och samma material varierar dämpningens
storlek med skjuvspänningen, och flera forskare hava
under senare tid sysslat med detta problems
klarläggande. Redan år 1913 utförde Rowett en serie
försök för att utröna dämpningen vid vridning av
tunnväggiga stålrör, varvid han fann, att dämpningen
generellt kunde skrivas under formen
ö = A ■ xm
då % är skjuvspänningen och A och m tal, vilkas
storlek varierar med materialets beskaffenhet och
påkänningens styrka. Riktigheten av den av Rowett
uppställda formeln för torsionsdämpningen har
sedermera bekräftats genom dr Dorey’s försök, vilka
utfördes rent statiskt och omfattade en del allmänt
använda axelstål, vilkas beståndsdelar framgå av tabell 1.
Tabell 1. Axelstål enligt Dorey.
Sammansättning A B C D E
Kol ........................ % 0,21 0,30 0,28 0,31 0,45
Mangan ................ 0,66 0,63 0,59 0,54 0,71
Kisel .................... 0,17 0,31 0,20 0,29 0,28
Svavel.................... 0,026 0,031 0,007 0,014 0,009
Fosfor.................... 0,021 0,019 0,013 0,016 0,017
Nickel.................... 0,05 0,12 3.17 3,42 0,36
Krom .................... — — — 0,85 1,38 ;
Vanadin................ ?? — — — — 0,17
Man kan sammanfatta dr Dorey?s resultat i
följande punkter:
1) Samtliga stålsorter uppvisade i
spänningshän-seende en s. k. kritisk punkt, ovanför vilken
dämpningen ökade i starkare tempo än under densamma.
2) Dämpningsarbetet, som upptages av materialet,
är mycket beroende på dess föregående historia.
Sedan ett material utsatts för påkänningar över den
kritiska punkten, ökas dämpningsförmågan även för
spänningsvärden, som ligga under denna punkt.
3) Belastas materialet i jungfruligt tillstånd,
varierar dämpningen approximativt med 3:dje potensen
av spänningen under den kritiska punkten och med
10:de potensen över densamma. Har materialet redan
belastas till värden över den kritiska punkten,
varierar dämpningen åter med spänningens 6:te potens.
4) Legerade stål visa avsevärt lägre
dämpnings-förmåga än vanliga kolstol. (Forts.)
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
