Teknisk Tidskrift / 1934. Mekanik / 66 (1871-1962) Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
	Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |

Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 6. Juni 1934 - F. K. G. Odqvist: Om säkerhetsgraden vid olika slag av påkänning

<< 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 been proofread at least once. (diff) (history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång. (skillnad) (historik)

	1
x =	–––––––––––––––	,
	1 + [eta]k (ak – 1)

där a_k är "formfaktorn", dvs. förhållandet mellan
verklig spänning och nominell spänning vid en
hålkäl; exempelvis såsom i fig. 13. a_k bestämmes
matematiskt eller eljest genom modellförsök
(spänningsoptiska försök). Man finner värden på [eta]_k mellan 0
och 0,5 à 0,6. För [eta]_k = 0 blir x = 1 dvs. ingen

Fig. 13. Hålkälsverkan vid böjning.	Fig. 15. Stals provstav för utrönande av hålkälskänslighet vid belastning med konstant moment.

hålkälskänslighet förefinnes; vid rik [eta]_k = 1 är x 1 / a_k, dvs.
den fulla elasticitetsteoretiska spänningen kommer till
utveckling och orsakar utmattning. [eta]_k skulle vara
en materialkonstant i högre grad än x, i det att [eta]_k
ej skulle förändras då ak varierar, inom vissa
gränser. Det föreliggande experimentella materialet är för
magert och resultaten från olika forskares
experiment gå åtskilligt i sär. Av intresse är att anteckna
att den av överingenjör O. Wiberg vid föreläsningar
för Svenska teknologföreningen förra året (och
sedermera inom materialnormkommittén) framförda
normalprovstaven med hålkäl (fig. 14 och 15),
därvid nominella spänningen i hålkälen väljes lägre än i
den del av provstaven där brott normalt uppträder,
är dimensionerad på så sätt, att om [eta]_k >– oo 0,2, så
betecknas stålet som hålkälskänsligt. Detta värde
är uträknat med hjälp av Buchmanns värden på a_k
och förefaller vid jämförelse med denne författares
[eta]_k-värden väl lågt, m. a. o. risken för brott i hålkälen
väl stor. Man kan också ur överingenjör R. Liljeblads
kända experiment med böjning av stålstavar
uträkna [eta]_k = 0,23, och det då använda materialet
torde ej ha varit särskilt hålkälskänsligt. Förklaringen

Fig. 14. Stals normala provstav för utrönande av hålkälskänslighet.

kan emellertid ligga i den omsorgsfulla
framställningen av hålkälar i Stals provstavar, vilket
tydligen har en tendens att pressa ned gränsvärdet för
[eta]_k. Det torde vara nödvändigt att genomföra en
noggrann standardisering av hålkälarnas utförande i
avseende å såväl form som ytbehandling – på liknande
sätt som detta nu blivit gjort för de släta
provstavarna – om generellt giltiga värden på [eta]_k skola
kunna erhållas.

Av intresse är det förslag till generella hållfasthetsdiagram
(fig. 16 och 17) som framlades av överingenjör
O. Wiberg i samband med den tidigare omnämnda
föreläsningsserien.

Inom de angivna gränserna väljas de lägre siffrorna
för hårdare material eller då ett brott skulle medföra
risk för människoliv eller stor materiell skada.

Då man ej utprovat utmattningsgränsen vid
pulserande Påkänning interpoleras rätlinjigt mellan de i
Smithdiagrammen inlagda punkterna, som svara mot
viss del av [delta]_U resp. [delta]_S. Full utnyttjning av materialen

Fig. 16. Hållfasthetsdiagram enligt Stal vid noggrann hållfasthetsberäkning.	Fig. 17. Hållfasthetsdiagram enligt Stal vid risk för anvisningsutmattning.

len fordrar dock utprovning av en mellanliggande
pimk"t. I sådant fall tillåtes halva det utprovade
värdet.

Slutligen vill jag nämna att det finns omständigheter
som tyda på att ej enbart skjuvspänningarna
äro ansvariga för utmattningsbrott. Visserligen brista
de flesta utmattningsprovstycken i sådana riktningar
(exempelvis longitudinellt och transversellt vid
vridning) som antyda skjuvningsutmattning, men
vridningsutmattningsbrotten i praktiken visa i allmänhet
spiralform i 45° vinkel mot generatriserna. och detta
tyder på avslitningsbrott ([delta]_max avgörande).
Förklaring härtill är given av Sothwell. Orsaken skulle
vara att i stora arbetsstycken förefinnas alltid små
håligheter, slagginneslutningar etc. som kunna orsaka
bildning av utmattningssprickor. Det visar sig
nämligen rent elasticitetsteoretiskt att en sfärisk kavitet
orsakar blott en fördubbling av maximala
skjuvspänningarna medan maximala huvudspänningarna ökas
i proportionen 1:2,7, och de senare spänningarna
verka i plan som bilda 45° vinkel mot generatrisriktningen.

Jag måste här nöja mig med dessa antydningar
rörande detta viktiga kapitel och skall till slut ge ett
exempel på hur man i ett svårt fall kan bedöma
säkerhetsgraden hos ett maskinelement inom
flygmotorindustrien.

Flygmotorvevaxlar.

Undersökningen är utförd vid D. V. L., Deutsche
Versuchsanstalt für Luftfart, Adlershof vid Berlin,
och har publicerats av Matthaes. Jag hade hösten
1932 tillfälle att studera apparaturen.

Vid en typ 6-cylindriska flygmotorer (se fig. 18)
hade en följd utmattningsbrott iakttagits. 14 brustna
axlar hade metallografiskt undersökts (se tabell II)
och det hade blivit ådagalagt att inga synbara
materialfel förelågo, trots att makroskopiska
slagginneslutningar på 1,5 à 2,5 mm kunde iakttagas.

Genom en särskild torsiograf hade man kunnat
konstatera att utmattningsbrotten sannolikt voro
orsakade av torsionssvängningar.

För att se om detta var möjligt med hänsyn till
materialets egenskaper, hålkälsform etc. gjordes
modellförsök med tvåslängade vevaxlar i 1/5 skala i
torsionsutmattningsmaskin och härvid kunde fastställas

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>