Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 7. 15 februari 1947 - Aluminium och kommunikationsmedlen, av Hilding Ångström
<< 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.
146
TEKNISK TIDSKRIFT
de till hjulen och mellan hjulen och skenorna
effektiviseras genom de möjligheter som yppa
sig vid den moderna och lättare
vagnkonstruktionen.
I föreliggande exempel har jämförelse gjorts
mellan ett relativt tungt aluminiumtåg och ett
lok och 2 vagnar med den taravikt som i
genomsnitt kan räknas med vid statsbanorna. Blir det
frågan om speciellt lätta och mera obekväma
motorvagnar, kan givetvis vikten på det jämförda
aluminiumtåget nedbringas ytterligare.
Konstrueras ett aluminiumtåg, avsett för svetsning, får
man i regel räkna med en aluminiumarea på de
bärande delarna som är omkring 40 % större än
för motsvarande stålkonstruktion. (Vid en
nykonstruktion torde dock materialet kunna
utnyttjas på ett effektivare sätt genom begagnande
av en geodetkonstruktion, varvid golv, väggar och
tak mer likformigt komma att delta i
upptagandet av olika påkänningar.) Ovanstående
innebär, att viktminskningen för de bärande
delarna i personvagnen motsvarar omkring 50 %.
Genom att införa aluminium i stället för stål
vinnes emellertid även större kollisionssäkerhet till
följd av att elasticitetsmodulen för aluminium är
omkring en tredjedel av motsvarande för stål.
Jämföres nu en likartad stålkonstruktion med
motsvarande aluminiumkonstruktion (lika stark
och bärig), som kör på ett stillastående fast
hinder, kommer materialets interna
uppbromsnings-arbete (under resttöjningsgränsen), på grund av
den olika materialvolymen och motsvarande
påkänningar icke att stå i omvänd proportion till
resp. elasticitetsmodulen Räknas här så
gynnsamt att man exempelvis låter stålmaterialet ST-37
ersättas av en legering av duraluminiumtyp blir
ifrågavarande arbete vid samma tillåtna
belastning och dimensioner tre gånger så stort vid
aluminium som för stål och vid samma
materiallängd och vid lika vikt blir aluminiums arbete
nio gånger så stort. Lättmetallens interna
upp-bromsningsarbete liggande under
resttöjningsgränsen blir emellertid vid en väl genomarbetad
konstruktion omkring dubbelt så stor som för
den tyngre stålkonstruktionen (vid lika stor
på-körningskraft). Nedbringas nu tågvikten, minskas
enbart på denna grund, såsom tidigare berörts,
uppbromsningsarbetet till omkring hälften.
Följande beteckningar användas:
As ’= uppbromsningsarbetet för ståltåget i kpm,
Aa — uppbromsningsarbetet för aluminiumtåget i
kpm,
Ps — ståltågets tyngd i kp,
Pa = aluminiumtågets tyngd i kp,
Vsståltågets hastighet i påkörningsögonblicket
Härvid gäller
Åt =
1 Ps
Vs2
i m
Is,
Va ■= aluminiumtågets hastighet i
påkörningsögonblicket i m/s,
K i= en konstant beroende bl.a. av den i
deformationsarbetet aktivt deltagande vagnslängden.
Aa =
Va
(1)
(2)
2 9,81
1 Pa
2 9,81
Aa — 2 K As (3)
Pa = 0,5 • Ps (4)
Insättas (3) och (4) i (2), och divideras (2) med
(1) erhålles
V*2: V,2 = 4 K (5)
För vagnens påkörda del, då påkänningen ligger
under resttöjningsgränsen (elasticitetsgränsen)
och då längden av det för uppbromsningsarbetet
aktivt deltagande materialet är relativt litet i
förhållande till bakomliggande delar av tåget
närmar sig K ’= 1, blir
Va^2Vs (6)
dvs. den betraktade aluminiumdelen tal i detta
specialfall en påkörningshastighet som närmar
sig det dubbla utan att demoleras1. Ovanstående
utgör icke någon generell regel utan visar ett
gränsfall. Den tillåtna påkörningshastigheten
måste givetvis undersökas från fall till fall, men
beräkningen är härvid ofta mycket komplicerad
och skulle föra för långt. I slutet av denna
överläggning beröres dock en utveckling där de
materiella skadorna genom en överstark konstruktion
kunna nedbringas till ett minimum, men som vid
stor hastighet i kollisionsögonblicket kan leda till
ett större antal skadade och dödade inom själva
stålvagnen än i en motsvarande lättmetallvagn.
På grund av lättmetallens låga elasticitetsmodul
fördröjes stöten vid påkörning och följden härav
blir att passagerarna icke kastas i vagnens
kör-riktning med samma våldsamma kraft som vid
en stålvagn beräknad för likartad belastning och
påkänning.
Bil- och bussdrift
I gatutrafiken är den lätta vagnvikten av största
betydelse dels för att minska risken för
påkörning-och dels för att genom snabb igångsättning och
uppbromsning skapa bättre framkomlighet på
gatorna. Den genom aluminium uppnådda
viktminskningen gör att man ined bibehållen
motorstorlek kan framföra vagnen snabbare i
gatu-trafiken än med en tyngre stålvagn med samma
maximihastighet. Detta innebär även att antalet
fordon per tidsenhet kan ökas utan att
trafiksäkerheten behöver eftersättas.
Den lätta bilens backtagningsförmåga ökas vid
samma motorstorlek och samtidigt minskas de
större bilarnas krav på omkörning, vilket i sin
tur medför en förbättrad trafiksäkerhet. Vad som
icke minst bidrar till att underlätta en snabb
acceleration eller bromsning är att den reducerade
vagnvikten även medger en minskning av hjulens
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
