Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 7. 18 febr. 1939 - Om utmattning av kranmaskindelar, av J. Götzlinger
<< 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.
Teknisk Tidskrift
Om utmattning av kranmaskindelar.
Av dipl.-ingenjör J. GÖTZLINGER.
Utvecklingen inom transporttekniken
kännetecknas av en alltjämt fortgående ökning av
driftintensiteten. Detta förhållande gäller transportväsendet
i dess helhet men i första rummet de allmänna
transportmedlen. Inom denna gren av transportväsendet
ha som bekant förändringarna varit mest
iögonenfallande. Härvidlag har tidsvinsten varit den
dominerande faktorn, men även andra moment ha varit
bestämmande vid formgivningen, nämligen
bekvämlighetsbehovet, estetiska synpunkter och psykologiska
faktorer.
I motsats därtill betingas transport-anordningarnas,
alltså även kranarnas konstruktion uteslutande av
rationella övervägningar. Den större
driftintensiteten är ett led i rationaliseringen och framsprungen ur
behovet att i högre grad kunna utnyttja
anläggningarna. Det gäller därför att bättre utnyttja
materialet utan att äventyra driftsäkerheten, vilket
förutsätter kännedom om exakta och tillförlitliga
beräkningsmetoder.
Men hava beräkningsmetoderna verkligen följt med
i den snabba utvecklingen? Som jag snart skall visa,
måste denna fråga i några fall tyvärr besvaras med
nej, i andra fall däremot har den tekniska
forskningen på teoretisk väg i förening med experimentella
undersökningar lyckats frambringa klara och trots
sin noggrannhet lätthanterliga formler, dvs. just
sådana som konstruktören för sitt arbete nödvändigt
behöver.
Intensiv drift kännetecknas av större hastigheter
och ett ökat antal maximala belastningar, varigenom
förutsättningarna för utmattning äro givna.
Beräkningar baserade på förutsättningen av vilande
belastning äro under sådana förhållanden ej längre
tillförlitliga, utan maskindelarnas hållfasthet måste även
undersökas med avseende på utmattning. — För axlar
och andra vanliga maskinelement torde dylika
utmattningsberäkningar vara medtagna i allmänna
hållfasthetsläran, varför jag ej skall gå in härpå. ■— De
maskindelar vi här skola undersöka på grund av
deras särskilda betydelse för hiss- och
transportanordningar äro kuggväxeln, bärhjulet och stållinan.
Mellan dessa till synes olikartade element finnes
ett sammanhang. Hållfasthetsberäkningen med
avseende på utmattning kan nämligen i dessa tre fall
återföras till samma grundproblem, vilket jag först
skall söka formulera och som kännetecknas därav,
att utmattningen är kombinerad med nötning.
Allmänna regler.
Som bekant är utmattningen en följd av
spänningsväxlingar. Om i ett koordinatsystem abskissan anger
antalet spänningsväxlingar N, räknad t. e. i millioner,
och ordinatan anger den tillhörande påkänningen pu
i kg/mm2, så erhålles en utmattningskurva (se fig. 1).
För N — 0, dvs. vilande belastning motsvarar pu —
materialets brottgräns, pu avtar till en början ganska
snabbt, i fortsättningen mindre för att slutligen
fr. o. m. N = 3 eller 4 millioner bibehålla ett nära nog
konstant värde, den s. k. utmattningsgränsen. Av
utmattningskurvan framgår hur många spännings-
växlingar materialet vid en viss påkänning kan tåla
innan det brister.
Utom för utmattning äro maskindelarna i fråga
även utsatta för nötning eller slitage. Är nötningen
normal, dvs. obetydlig för korta tidsintervaller, kan
den i allmänhet antas vara proportionell mot en
viss specifik belastning och det totala spelantalet:
Q
S = k:ps-N eller ps — - - vilket är ekvationen för
N
en liksidig hyperbel. (Se fig. 2.)
För en roterande maskindel är N identisk i båda
fallen och lika med det totala varvtalet. Är dessutom
påkänningen som föranleder utmattning lika med
eller direkt beroende av den påkänning som
förorsakar nötning så kunna de båda kurvorna inritas i
samma koordinatsystem. Deras läge i förhållande till
varandra är beroende av materialets speciella
egenskaper. Under alla omständigheter måste de dock
skära varandra i en punkt (se fig. 3), varigenom två
områden erhållas — ett, där utmattningspåkänningen
är utslagsgivande och ett annat, där påkänningen
med avseende på nötning är lägre och således
bestämmande för dimensioneringen.
Men det får ej förbises, att antagandet som ligger
till grund för nötningskurvan endast har giltighet så
länge denna ligger på betryggande avstånd från
utmattningskurvan. En påkänning i närheten av denna
ger sig däremot efter en viss tid tillkänna i form av
sprickor och avflagningar, varigenom
ytbeskaffen-heten försämras och nötningen blir onaturligt stor.
För att detta skall undvikas, bör alltså påkänningen
Fig. X. Utmattningskurva.
N
Fig. 2. Nötningskurva.
59
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
