Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 46. 13 december 1947 - Dämpningsförmågan hos stål och legeringar, 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.
13 december 1947
933
Dämpningsförmågan hos stål och legeringar.
Dämpningsförmågan eller dämpningskapaciteten har sedan Lörd
Kelvin började föra anteckningar över försöksresultat år
1865 utforskats allt grundligare. Dämpning är ett uttryck
för den sammanlagda verkan av de krafter och
förhållanden inom ett vibrerande mekaniskt system, vilka genom
att motstå rörelsen hos och absorbera energi från
systemet begränsar och söker avstanna vibrationerna. Alla fria
vibrationer dör i praktiken ut efter en tid på grund av att
dämpning äger rum.
Yttre dämpning kan ha olika orsaker till grund. En
gonggong dämpas huvudsakligen av den omgivande luften,
varvid energin går bort med ljudvågorna. I en
vagnsfjäder svarar bl.a. friktionen mellan fjäderbladen för
energiförlusterna. Viskositetsdämpning, som uppträder i
t.ex. en hydraulisk stötdämpare, är också mest yttre
dämpning. Den motriktade kraften blir proportionell mot
hastigheten vid varje steg i svängningsförloppet.
Inre dämpning förorsakar energiförluster inom ett
konstruktionsmaterial vid växlande påkänning. Det
utvecklas värme, som i allmänhet går bort. Denna
materialens dämpningsförmåga eller mekaniska hgsteresis kan
betraktas som resultatet av ofullkomligheter i materialens
elastiska egenskaper. Om formförändringsförloppet vid
växlande belastning bestämmes noggrant, erhålles i ett
diagram en hysteresisslinga, som avgränsar en yta,
motsvarande energiförlusten för varje belastningscykel.
I regel utföres konstruktioner o.d. på ett sådant sätt, att
icke önskade vibrationer avlägsnas genom yttre
dämpningsanordningar. Emellertid kan materialens
dämpningsegenskaper utnyttjas i flera fall, t.ex. när hastigheten för
svängningarna, rotationerna eller de påverkande krafterna
är ungefär densamma som egenfrekvensen hos en del
av eller hela konstruktionen. Sålunda kan
torsionssväng-ningarna kraftigt undertryckas, om i en fyrcylindrig
kolvångmaskin vevaxeln tillverkas av ett material med hög
dämpningsförmåga. Kyrkklockor och liknande gjutes
vanligen av en brons, och den ringa dämpningsförmågan hos
detta material möjliggör den förlängda klangen.
"Sjungande" propellrar har i alla undersökta fall varit gjorda
av aluminiumbrons eller någon liknande legering. Om en
sådan propeller utbytes mot en av gjutjärn, försvinner
olägenheten. Skillnaden i dämpningsförmåga förklarar
fenomenet: dämpningen är ca 10—30 % för gjutjärn men
0,5—1,5 % för aluminiumbrons. För turbiner o.d., som har
höga drifttemperaturer och där delarna utsättes för stora
påkänningar, ger material med relativt god
dämpningsförmåga en ökning av säkerhetsfaktorerna.
Dämpningsförmågan kan mätas på många sätt. Fem
metoder har beskrivits av Föppl (J. Iron a. Steel Inst.
1936 h. 2). Med en apparatur enligt fig. 1 bestämmes
svängningsamplitudens minskning hos ett provstycke, som
försatts i torsionssvängning. Ett stadigt ramverk är
uppfört på ett tungt betongblock. Topp- och sidostyckena är
av låghaltigt kolstål och utgör kärna för det magnetiska
Fig. 2.
Kolstålens dämpnings-förmåga.
flödet, som alstras genom elektromagneter vid övre delen
av sidostyckena. Den nedre delen av ramverket är
tillverkad av omagnetiskt stål (25 % Cr och 20 % Ni) men den
magnetiska kretsen slutes via svängbommen, som är av
samma magnetkänsliga stål som topp- och sidostyckena.
Sidovridningen inställes genom att läget på "//’-skruvarna
injusteras vid svängbommens ändar. Avvikelsens storlek
kontrolleras med bladstål, som kalibrerats så, att de ger
en begynnelsespänning av 4, 8, 12 eller 15 kp/mm2 på
provstyckets yta (beräknat för stål vid rumstemperatur).
Vridningen registreras på optisk väg genom att en
ljusstråle riktas mot en konkav spegel på svängbommen och
reflekteras in i en specialbyggd kamera, i vilken
förloppet kan åskådliggöras på löpande film av upp till 120 mm
bredd. Om provstycket inneslutes i t.ex. en
elmotstånds-ugn, som kan skyddas mot vibration, genom att den
uppställes på ett särskilt stativ, kan materialets
dämpningsförmåga bestämmas även för högre temperaturer. Med
Pt-PtRh-element kan temperaturen uppmätas inuti ugnen.
Genom olika utföranden av ugnens motståndsspiraler kan
jämn temperatur uppnås på en längre sträcka i ugnen.
Man har försökt bestämma, hur mycket resultaten
påverkas av faktorer, som inverkar på noggrannheten. När
exempelvis apparaten placerades i en vakuumbehållare,
kunde luftmotståndets inflytande på svängbommen och
vibrationsförloppet bedömas. Det framgick av de olika
resultaten, att luftens inverkan kunde försummas. Den
största felkällan visade sig vara, som väntat, den bristande
symmetrin vid provstyckenas bearbetning.
Dämpningsförmågans förändring med kolhalten hos
kolstål har undersökts i omnämnda apparat. Resultatet
illustreras i fig. 2. Upp till ca 0,5 % C sjunker
dämpningsförmågan kraftigt, varefter den förblir i stort sett oför-
Fig. 1. Apparat för
bestämning av [-dämpningsförmågan.-]
{+dämpningsför-
mågan.+}
Fig. 3.
Dämpnings-förmåga och
mag-netostriktion hos
Fe—N i-legeringar.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
