Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 7. 18 febr. 1939 - Om utmattning av kranmaskindelar, av J. Götzlinger
<< 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.
Teknisk Tidskrift
empiriska formlerna för k. I analytisk form erhåller
p-kurvan följande konstanter:
(2 (4 (6 !ß 2 m/seA
Fig. 7.
Bärhjulets k — —p som funktion av åkhastigheten.
u b
heten som t. e. i formeln k =
Tabell 3.
No
Den något mystiska koefficienten k visar sig vara
proportionell mot kvadraten av tryckspänningen.
Angående val av k divergera uppgifterna. Det får dock
anses vara fastställt, att k för hårt stålgjutgods (Stg
65) ej bör överstiga värdet 100, motsvarande en
påkänning av 8 600 kg/cm2 och att ett gängse
medelvärde för k är 60, motsvarande en påkänning av
6 650 kg/cm2. Därutöver saknas ej försök att med
hänsyn till nötning sätta k i samband med åkhastig-
70
Ett steg
1 + 0,345 v2’
i rätt riktning markeras slutligen av en formel
som tar hänsyn till driftintensiteten. Den lyder
k =-——7= ; ko = 100, 80, 65 för resp. lätt, nor-
l+2ßVv
mal och hård drift. Relationen mellan k och v är helt
olika i de två sistnämnda formlerna, vilket tydligast
framträder om de framställas i grafisk form (se fig. 7).
Avvikelsen kan delvis förklaras på så sätt, att den
första av de båda formlerna antagligen bygger på
förutsättningen, att större driftintensitet alltid
åtföljes av större hastighet. Oavsett denna skillnad
basera bägge två på principen att bärhjulets slitage
står i samband med dess periferihastighet. Åtskilliga
omständigheter synas dock tala för att hastigheten
lämpligen borde ersättas med varvtalet. (Som i den
allmänna inledningen nämndes kan slitaget vara
förorsakat antingen av utmattning eller nötning. Som
en följd av för varje varv återkommande
spänningsväxlingar är utmattningen beroende av hjulets
varvtal. Nötningen förorsakas av relativrörelsen mellan
hjul och räls. Även’ denna rörelse upprepas för en
viss punkt på omkretsen efter varje varv.) Genom
att uttrycka k resp. den motsvarande
tryckspänningen som en funktion av varvtalet återföres även detta
specialfall till grundproblemet. För att sedan exakt
och fullt tillförlitligt kunna bestämma p-kurvans
förlopp borde utom de vid behandling av kuggväxeln
nämnda utmattningsprov med cylindrar tryckta mot
varandra även systematiska nötningsundersökningar
företagas och det i så nära anslutning till i praktisk
krandrift rådande förhållanden som möjligt. För att
redan nu åtminstone provisoriskt kunna ersätta de
mindre tillfredsställande äldre formlerna med nya, har
jag försökt härleda p-kurvan för hårt stålgjutgods,
dels med hjälp av kända utmattningskurvor, dels vad
nötningen beträffar i anslutning till de redan nämnda
Hårt stålgjutgods (Stg 65) ... 18 000 350 2 4 500
I nära samband med bärhjulsproblemet står frågan
om rälsformen, vilken är av avgörande betydelse för
påkänningen i bärhjulet. Jämföras de i Sverige
valsade profilerna av s. k. platträls och speciell
kranräls sinsemellan och med de tyska s. k. Aachner
Hütte profiler, så kan man konstatera, att alla äro
utförda med plan löpbana, men att förhållandet
av-rundningsradie till rälsbredd varierar högst betydligt.
Förutsatt att rälsen noga kan uppriktas, bör alltid
specialräls med plan löpbana och små avrundningar
användas. Påkänningarna i både bärhjul och räls
kunna därigenom hållas lägre.
Ibland användes dock vanlig järnvägsräls, vars
rälshuvud är format efter en radie. Å S. J:s normala
rälsprofiler t. e. är radien —152 mm. Beröringen
sker då mellan två cylindrar, vilkas axlar korsa
varandra i en rät vinkel. Beröringsytan blir en ellips.
Den noggranna beräkningen sker med hjälp av
elliptiska normalintegraler. För dem som äro
intresserade av den strängt matematiska lösningen
hänvisar jag till uppgifterna om hithörande litteratur i
dr A. Palmgrens doktorsavhandling om "Statiska
bärförmågan hos kullager." Nämnda arbete
innehåller dessutom en hjälptabell för bestämmande av
tryckellipsens halvaxlar a och b. Tryckspänningens
P
medelvärde pm =– och den största tryckspän-
7i ab
ningen ømax= 1,5 pm. Denna uppstår i tryckellipsens
medelpunkt och är riktad vinkelrätt mot ytan.
Den tidsödande, noggranna beräkningen kan med
fördel ersättas med en betydligt enklare sådan.
Bestämmes nämligen pm som funktion av kvotienten
r/R i följande form p„
,så visar sig, att
funktionen’ f praktiskt taget följer ekvationen
† (r/R) = 1 26039 r/R +1. Man erhåller således den
is/jo
enkla formeln pm .— 1 260 1/ ^(39 r/R + 1) (P i kg
r i cm). Med R och r betecknas den större och den
mindre radien, oavsett om de tillhöra hjulet eller
rälsen. De enligt denna formel erhållna värdena kunna
bedömas med ledning av materialets Brinellhårdhet.
Vid vanliga järnvägshjul t. e. belöpa de sig till
omkring en tredjedel av hårdhetstalet hos hjulringen.
Även här är det dock fråga om statisk belastning.
En upplysning angående sambandet mellan påkänning
och utmattning lämna dessa siffror icke. Men
utmattningsfenomenen förekomma och giva sig då tydligt till
känna på så sätt, att på hjulets löpbana först mindre
och sedan större partier av oval eller cirkelrund form
lossna, varigenom gropar uppstå. Även på rälsen
uppkomma liknande symptom i form av sprickor,
refflor och avflagningar. Enligt undersökningar av
professor Odqvist torde såväl dessa symptom som de
förut nämnda "pittings" vid kugghjul stå i samband
62
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
