Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 38. 18 oktober 1947 - Viktsekonomi hos konstruktioner, av I Göransson
<< 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.
(>88
TEKNISK TIDSKRIFT
Viktsekonomi hos konstruktioner. Ett transportorgans
effektivitet är ur driftekonomisk synpunkt beroende i
synnerhet på egenvikten vid tomgång och förmågan att
uppbära största last inom gränserna för bruttovikt och
föreskrivet utförande. En omsorgsfull bedömning på tidigt
stadium av möjligheterna att minska vikten hos ett dylikt
fordon brukar medföra, förutom ett ledigt, praktiskt och
effektivt utförande, en reducering av tillverknings- och
driftkostnaderna. Det är framför allt ett riktigt val av
material och sättet för materialens hopfogande till färdig
produkt som konstruktören måste ta ställning till. Mycket
beror därvid på denna persons skicklighet.
Ett idealiskt konstruktionsmaterial bör äga åtminstone
flera av följande egenskaper: hög hållfasthet med hänsyn
till vikten, goda sträcknings- och skärningsegenskaper,
hög elasticitetsmodul, förmåga att uppta och avleda
vibrationsenergi, låg specifik vikt, korrosionsbeständighet
och oförmåga att absorbera fuktighet, det bör vara lätt att
framställa och prisbilligt. Egenskaperna hos några
material jämföres i tabell 1.
Ofta vill man, att materialet skall kunna absorbera
vibrationsenergi. Olika material kan sinsemellan skilja sig
betydligt i detta avseende:
energiabsorption
Lågtrycksgjutna fenolhartser, %
pappers- eller textillaminat ..............................22—25
Högtrycksgjutna fenolhartser,
papperslaminal ......................................................16—18
Plywood, mahogny och valnöt ............................11—12
Zink ............................................................................12
Aluminiumlegering ..................................................1,0
Låghaltigt kolstål ....................................................0,2
Aluminiumlegeringar kan i många fall ersätta stål,
varigenom en kraftig viktsminskning göres. Påkänning,
besvärlig utformning, svetsning och korrosion är faktorer,
som begränsar valet av magnesiumlegeringar. Magnesium
kan användas för lätta stöttor, avbländare, skiljeväggar,
flyttbara inspektionspaneler, kåpor, konsoler o.d. Stål får
höga värden på de fysikaliska egenskaperna efter lämplig
värmebehandling, t.ex. seghärdning. Tack vare den stora
forskningen och utvecklingen av legerade stål och deras
värmebehandling kan många materialproblem bemötas.
Även grova sektioner kan ges härdstrukturer på stora djup
under ytan hos riktigt legerat stål. Utvecklingen av
hård-metaller har medfört, att allt hårdare stål kan
maskin-bearbetas ekonomiskt.
För delar, i vilka spänningarna är relativt små, är
plastics (konstharts- och konstmasseprodukter) idealiska
i viktshänseende. Handelsplastics är i genomsnitt 45 %
lättare än aluminiumlegeringar och 15 % lättare än
magnesium. Deras ringa benägenhet att angripas genom
korrosion gör ytbehandling överflödig, vilket ytterligare ökar
deras betydelse.
Smitt gods utföres vanligen 75—-100 % lättare än gjutet,
när det tjänar samma ändamål. Gjutgods av aluminium
-legering är vanligen tyngre än liknande delar, som
tillverkats av aluminiumplåt eller fint svetsat stål. Delar,
som ej belastas i någon större utsträckning och ej ingår i
konstruktionens stomme, kan gjutas av
magnesiumlegering. Jämfört med aluminium kan därvid en
viktinskränkning ske med ca 37 %. Magnesiumlegeringarnas normalt
höga utmattningsgräns för små belastningar kan också
utnyttjas. Tvärsnitt och lister bör i så fall utökas något
med hänsyn till den lägre elasticitetsmodulen (4 570
kp/mm2 för magnesium- mot 7 030 kp/mm2 för
aluminiumlegering). Detta går bra att genomföra och ändå få 25 %
lägre vikt i förhållande till aluminium. Slunggjutning av
aluminium- och magnesiumlegeringar ger ökad
hållfasthet och homogenitet utan viktstillägg. Pressgjutna delar
av konsthartsmaterial företer vid riktigt utförande en
kombination av låg vikt, goda fysikaliska egenskaper och låg
kostnad.
För fackverk är sektioner, som utformats av metallplåt,
överlägsna motsvarande dragna eller valsade profiler. 1
några fall kan man erhålla ända till 40 % viktsminskning
genom att använda I-, U- och H-sektioner av plåt i stället
för direkttillverkade profiler.
En av de betydelsefullaste faserna vid beräkning av låg
vikt är fastställandet av riktiga säkerhetsfaktorer. De bör
hållas så snäva som möjligt men bör ändå medge en
betryggande drift. I allmänhet bör de vara likvärdiga för
alla delarna inom konstruktionen. Successivt växande
säkerhetsfaktorer, i vilka olika faktorer använts för
belastningen av konstruktionen, säkerhet hos
fästanordningarna, gjutningsegenskaperna, svetsfogarnas hållfasthet och
särskild säkerhetsmarginal, bör elimineras.
1 något fall kan emellertid förhållandena vara ovissa
redan till sin natur, så att höga säkerhetsfaktorer måste
begagnas för att tillförsäkra hållbarhet åt projektet. 1
sådant fall använder den oerfarne konstruktören ofta så
höga faktorer för stor säkerhetsmarginal att vikten ökar
till en nivå, där effektivitet och utförande blir dåligt.
Enkelhet i utförandet medför förutom andra förtjänster
i regel även låg vikt. Det visar sig gång efter annan, att
en konstruktion med tillbehör kan utföras med mindre
Tabell l. Egenskaper hos några konstruktionsmaterial
Sp. vikt kg/dm3 [-Drag-brottgräns-] {+Drag- brott- gräns+} kp/mm2 [-Tryck-hållfasthet-] {+Tryck- håll- fasthet+} kp/mm2 [-Skjuv-håll-fasthet-] {+Skjuv- håll- fasthet+} kp/mm2 [-Böj-brott-gräns-] {+Böj- brott- gräns+} kp/mm2 [-dragning-] {+drag- ning+} Relativ
tryckning vikt för
skjuv-ning böjning
Stål X 4130, glödgat ........................ 7,8 63 63 39 99 1,000 1,000 1,000 1,00
Rostfritt stål, glödgat ...................... 7,8 56 56 49 86 1,116 1,117 0,780 1,135
Al-legering 24 St, stång ...................... < 2,8 44 44 26 63 0,511 0,511 0,524 0,548
Mg-legering ................................................................< 1,8 23 16 13 39 0,644 0,644 0,699 0,583
Fenol-formaldehydharts ..........................................1,38 5 17,5 4,4 23 2,255 0,631 1,543 0,767
Tygarmerat laminat ................................................1,38 13 14 3,5 18 0,877 0,789 1,929 0,959
Karbamid-formaldehydharts, papperslaminat .. 1,5 5,6 17,5 4,4 23 2,143 0,686 1,676 0,833
Tio-karbamidharts, papperslaminat ....................1,5 6,3 21 5,3 27 1,905 0,571 1,397 0,694
Metylmetakrylatharts, gjutet ................................1.2 3,5 8,8 2,2 II 2,725 1,090 2,665 1,325
Cellulosaacetat, gjutet ............................................1,3 3,7 13 3,3 17 2,873 0,795 1,941 0,965
Specialträ (konstmassa) ..........................................0,67 7 4,4 1,3 4,4 0,770 1,232 2,544 1,917
Hårdpressat trä, typ 1,
lönn ............................................................................0,78 — 5,3 1,1 1,5 — 1,187 3,580 6,383
björk ..........................................................................0,70 — 5,1 0,9 1,1 — 1,107 3,799 7,906
douglasfuru ..............................................................0,52 — 4,9 0,57 0,92 — 0,860 4,543 7,205
poppel ........................................................................0,45 — 3,5 0,56 0,57 — 1,027 3,922 9,859
amerikansk gran ....................................................0,44 — 3,5 0,53 0,59 — 1,014 4,131 9,390
lind ............................................................................< 0,42 — 3,1 0,50 0,44 — 1,056 4,035 11,926
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
