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.
Mekanik
lens ytterdel är därvid centrifugalfältet över 1 000 000
gånger tyngden. Man inser, att det är mycket
viktigt att göra ytterpartierna lätta. För att ytterligare
avlasta centrum gjordes de koniska urtagningarna med
rundad botten, som synas i figuren. De äro
placerade just på det ställe, där spänningen enligt fig. 2
övergår från tryckspänning till dragspänning i ytan
vid del 8. Rotorn provkördes till 160 000 v./min.
och användes för centrifugering vid 145 000 v./min.
Centrifugalfältet i cellen uppgick därvid till 900 000
ggr tyngden och tillät centrifugering av molekyler av
en molekylarvikt av ungefär 50. Rotorn brast
emellertid efter ett 25-tal centrifugeringar. Brottet gick
genom den koniska urtagningen. Antingen var
spänningskoncentrationen i urtagets botten felbedömd
(den låter sig näppeligen beräkna med någon större
säkerhet) eller också var stålet sämre än vad
utmattningsproven gåvo vid handen. Senare gjorda
erfarenheter ge stöd för det sistnämnda antagandet.
Rotor X är av samma hårda stål men något tyngre
vid periferien. Den har körts till 155 000 v./min.
men ej kommit till stor användning, emedan det icke
visat sig vara någon fördel ur mätningssynpunkt med
så höga centrifugalfält, när dimensionen på cellen
samtidigt måste minskas. Det är produkten av
centrifugalfält och vätskepelarens höjd i cellen som är
avgörande för mätnoggrannheten, och denna produkt
blir av konstruktiva skäl mindre vid små rotorer.
Vi återgingo därför till rotorer av den ursprungliga
storleken men sökte öka centrifugalfältet genom att
göra cellhålet mindre, 20 mm i st. f. 26 mm för rotor
VII, och genom att använda stålet av 170
kg/mm-hållfasthet. Rotor X hade gått bra och medgivit en
påkänning i centrum av 120 kg/mm2.
Rotor XI, fig. 14 och 15, brast emellertid vid
provkörningen vid 68 000 v./min. vid 65 kg/mm2
påkänning. Rotor XII brast vid 84 000 v./min. vid 100
kg/mm2 i centrum. Vi hade tänkt att komma till
87 000 v./min. För rotor XIII, av exakt samma
konstruktion som rotorerna XI och XII, användes ett
annat material från ett annat bruk. Sammansätt
ningen var 0,4 % C, 4 % Ni, 1 % Cr och 0,5 % Mo,
hållfastheten 150 kg/mm2, sträckgränsen 140 kg/mm2,
förlängning på halv mätlängd 10,5 %, kontraktion
35 %. Rotorn brast i första uppkörningen vid 60 000
v./min. vid en beräknad spänning av 50 kg/mm2.
Dessa rotorer brusto tämligen exakt i ett plan genom
centrum vinkelrätt mot största huvudspänningens
riktning. Inga andra felaktigheter än en viss fibrighet
i materialet i axiell riktning kunde påvisas. En
tänkbar anledning till dessa olyckor kan vara
härdspänningar i ämnet, sammanhängande med de låga
an-löpningstemperaturer, som ifrågakomma vid material
av denna hårdhet.
Vi övergingo till mjukare material igen och även
större cellhål och rotorerna XIV—XIX enligt fig. 14
och 15 ha gått bra och representera den typ, till
vilken utvecklingen lett. Den har på grund av
lättare cellparti avsevärt mindre centrumpåkänning än
rotor VII. Vi våga på grund av de
mellanliggande erfarenheterna icke gå så högt i spänning.
Jag vill påpeka att medelspänningen i ett snitt rakt
över rotorkärnan, tapparna icke medräknade, icke är
mer än 70 % av maximispänningen, varför det i och
för sig icke behövde vara orimligt att tangera
sträckgränsen i rotorcentrum. Den nyare utformningen av
Fig. 16. Balanseringsmaskin för ultracentrifugrotorn. 1.
Rotor. 2. Glidlager. 3. Vertikala kullager. 4. Axialbegränsning.
5. Stålfjädrar. 6. Spegel. 7. Lampa. 8. Lins. 9.
Friktionsdrift, frånslagbar. 10. Motor. 11. Förskjutbara vikter.
cellpartiet har medfört den fördelen, att cellhålen
hålla sig runda i drift, vilket är av stor betydelse för
cellernas hållbarhet, vilken också varit och ännu är
i viss mån ett problem. I dem uppträda bland annat
vätsketryck av storleken 500 kg/cm2.
Det är, som framgått av det sagda, ganska många
rotorer byggda. Den tjugonde är under tillverkning
i Uppsala. De göras å fysikalisk-kemiska
institutionens egen verkstad. Anledningen att så många behövt
tillverkas, är dels avgången genom explosion, dels
det begränsade antal gånger rotorerna få användas.
Slutligen sammanhänger det med att det byggts
sammanlagt 6 ultracentrifuganläggningar av den nyare
typen. Av dessa äro två i drift i Uppsala, en i
London, en i Oxford, en i Wisconsin och en i Wilmington
i U. S. A. De ha alla byggts i Sverige. Ingen rotor
har körts sönder utomlands.
De större rotorernas beräknade kritiska varvantal
ligger vid 40 000 v./min. men kunna utan svårighet
köras vid detta varvantal. Lagren äro försedda med
dämpningsanordningar. Vid 20 000 v./min. uppträda
vibrationer, vilka kunna vara orsakade av den
interferens mellan tyngdkraft och egensvängningstal, som
inträffar vid ett varvantal hälften så stort som det
vanliga, första, kritiska varvantalet. Det andra
kritiska varvantalet ligger mycket högt. Rotorerna få
balanseras noga. En obalans på 0,05 g vid cellen
kan tillåtas. Det motsvarar ett tyngdpunktsfel av
endast 0,0003 mm.
Fig. 16 visar den balanseringsmaskin som
användes.
Fig. 17 visar de vid provkörningarna uppmätta
permanenta töjningarna mätta å rotordiametern i
riktning över cellhålen.
Man måste vid beräkning av centrumspänningen ta
15 okt. 1938
119
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
