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.
20 sept. 1930
MEKANIK
151
känning eller kombination av påkänningar, som är
normgivande för brottfaran. Man står sålunda vid
kullagerberäkningar inför den dubbla svårigheten att
dels icke med säkerhet kunna beräkna de enskilda
spänningarna och dels icke veta huru dessa skola
kombineras för att ge vad jag skulle vilja kalla den
farliga materialpåkänningen.
För min del har jag sökt kringgå båda dessa
svårigheter genom att på experimentell väg studera
yttringar av den farliga materialpåkänningen,
oberoende av varest densamma är tillfinnandes eller
varav den består. Jag har utfört mätningar av
deformationerna och funnit en viss kritisk belastning,
vid vilken den farliga materialpåkänningen med fog
kan antagas ha nått ett visst värde, oberoende av
dimensionerna hos de kroppar, som tryckas mot
varandra. Men även dessa mätningar ha måst göras
under förenklade förhållanden. Jag använde
nämligen endast kroppar i vila relativt varandra, under
det ju rullkropparna i ett arbetande lager i regel
icke befinna sig i vila. Även resultatet av dessa
experimentella bestämningar har sålunda sin
begränsade tillämplighet.
Mot bakgrunden av dessa allvarliga svårigheter
med teorien ter sig kullagervetenskapens läge ganska
hopplöst. Ocli ändå har kullagerindustrien nått en
utveckling, som knappast varit möjlig om man ej
haft ganska tillförlitliga metoder för
lagerdimensionering.
Huru man arbetat sig fram till dylika metoder är
ett kapitel för sig, som det kanske kan ha sitt
intresse att närmare studera. Den moderna
kullagertekniken är 30 år gammal. Under de första 20 åren
saknade man ej blott en tillförlitlig teori utan även
tillräckliga praktiska erfarenheter för uppställning
av ens något så när riktiga empiriska formler. Man
rörde sig endast med en "tillåten belastning" eller
"tillåten specifik belastning" som man visserligen
visste skulle vara beroende av lagrets
rotationshastighet, men som i allmänhet uppfattades som en
gränsbelastning, under vilken utmattningsbrott ej
kunde uppkomma. Om någon ekonomisk
dimensionering kunde det under sådana förhållanden knappast
bli tal. En egendomlighet var, att den "tillåtna
specifika belastningen", härledd ur Hertz’ teori, icke var
densamma vid olika lagerkonstruktioner eller under
olika driftsförhållanden. Varje försök att
förutberäkna en ny lagertyp eller en ny lagerdimension
var dömt att misslyckas. Tillgrep man teorien, dvs.
Hertz’ teori, förleddes man till slutsatser i direkt
felaktig riktning. Vid ovanligt stora kullager t. e.
erhöll man "tillåtna" belastningar, som voro 100 à
200 % högre än de, som i själva verket visade sig
kunna upptagas av lagren. Det var också en lätt
sak för teoretici att påvisa att den lagertyp, med
vilken den svenska kullagerindustrien speciellt
befattade sig, dvs. det sfäriska kullagret, i
belastnings-hänseende var ända till löjlighet underlägset
samtida utländska konstruktioner.
Under de senaste tio åren har konsten att beräkna
kullager utvecklats till en vetenskap, även om denna
vetenskap alltjämt saknar ett fast teoretiskt
underlag. Genom sammanställning av erfarenhetsrön blev
det möjligt att uppbygga de s. k.
livslängdsform-lerna, som nu bilda grundvalen för alla
hållfasthetsberäkningar vid kul- och rullager. Genom s. k. kör-
prov i stort antal fann man nämligen att utmattning
inträffade efter en viss av lagerbelastningen beroende
tid, även om lagerbelastningen var mycket låg och
man kunde också fastställa att livslängden var en
matematiskt ganska enkel funktion av belastningen.
De första av mig uppställda livslängdsformlerna hade
formen
där P = lagerbelastningen,
C = en lagerkonstant,
C\ — belastningen vid utmattningsgränsen och
n — antalet påkänningsväxlingar i lagrets
svagaste punkt före utmattning.
Denna funktion stämde väl överens med proven,
sedan vissa korrektioner införts för bl. a. dimensioner
och hastighet. Senare har det visat sig möjligt att
inom rätt vida gränser tillämpa funktionen
vilken möjliggjort en enklare matematisk struktur
av de kompletta formlerna.
Dessa livslängdsformler äro ju egentligen endast
vad jag tidigare kallat tumregler, men de äro
synnerligen värdefulla sådana. En egendomlighet hos
de nu använda livslängdsformlerna är att de icke
förutsätta någon utmattningsgräns hos materialet.
Försåvitt man kunnat finna, ligger nämligen den
utmattningsgräns, som teoretiskt måste förutsättas, så
lågt att den kan försummas. Även vid så låg
belastning att livslängden uppgår till flera tusen millioner
påkänningar erhåller man nämligen slutligen
utmattningsfenomen, s. k. skalningar.
Begreppet livslängd har fått en djupgående
inverkan på den hållfasthetstekniska uppfattningen om
kullagret såsom maskinelement. En definition av
detta begrepp är emellertid erforderligt. Köras ett
flertal lager av tillsynes samma beskaffenhet under
samma belastning och övriga driftsförhållanden,
uppvisa de nämligen utmattning efter olika antal
påkänningsväxlingar. Skillnaderna kunna vara avsevärda.
Det har därför visat sig ändamålsenligt att definiera
livslängden som det antal påkänningsväxlingar som
90 % av alla lager, som köras under samma
förhållanden, uppnå.
Vi ha alltså nu möjligheter att på teoretisk väg
beräkna vissa påkänningar i materialet och att på
empirisk väg bestämma totala tillåtna
lagerbelastningen. Det återstår då att anställa en jämförelse
mellan teori och praktik för att teoriens
användbarhet skall kunna bedömas. För detta ändamål väljer
jag två kullager av olika konstruktioner men med
samma ytterdimensioner. Det ena är ett enradigt
spårkullager nr B 40 och det andra ett dubbelradigt
sfäriskt kullager nr 1308. Jag väljer dessa därför
att de äro närmare berörda i min
doktorsavhandling.
Körda vid samma belastning och samma hastighet
får lagret nr 1308 en längre livslängd i antal varv
räknat än B 40. Skillnaden blir väsentligt större om
man räknar i antal påkänningsväxlingar. Tyvärr
förryckes jämförelsen därigenom att svagaste
punkten i det sfäriska lagret ligger i ytterringens löpbana,
där kontakttrycket vid varje kulpassage är konstant,
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
