Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 11. 16 mars 1946 - Deformationer och spänningar i gummi-metallfjädrar, av Alfred Lilliendahl
<< 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.
2 mars 1946
• 281
Deformationer och spänningar
i gummi-metallfjädrar
Diplomingenjör Alfred Lilliendahl, Stockholm
Gummi-metallelement användas i ständigt
stigande omfattning som fjädrar och
vibrations-dämpare. I princip utgöras
gummi-metallelementen av en gummikropp, som är invulkaniserad
mellan två metallplattor eller metallhylsor.
Gummi-metallelementet är ett relativt nytt och
tyvärr rätt okänt maskinelement. De senaste årens
tekniska litteratur har visserligen sysslat med
gummielementets utåt synliga fjäderegenskaper
och med resonansförhållandena, men om
gummikroppens inre deformationsförhållanden och om
spänningarna, framför allt vid kontaktytan
mellan gummi och metall, råder fortfarande stor
oklarhet. Det nya maskinelementet är i detta
hänseende så gott som fullständigt outforskat.
Gummielementets inre spänningsförhållanden
äro emellertid av avgörande betydelse för
gummi-fjädringens vidare utveckling. Det är alldeles
påtagligt att spänningsfördelningen i en belastad
gummikropp är mycket ojämn och att våldsamma
spänningar uppträda vid vissa punkter, framför
allt vid elementets kanter. Dessa spänningar, som
endast stå i medelbart samband med elementets
yttre belastning, tvinga till onaturligt låga
maximalbelastningar.
Många försök ha nämligen visat att
vidhäftningen mellan gummi och metall är starkare än
gummits inre hållfasthet, trots att gummits
brott-gräns ligger vid 100—200 kp/cm2. Icke desto
mindre får belastningen hos fjäderelement enligt
gängse praktik ej uppgå till mer än ca 10 kp/cm2
för tryckbelastade element och mellan 3 och
5 kp/cm2 för element som stå under
skjuvbelast-ning. Påtagligen finner denna paradox sin
förklaring i en ytterst ojämn spänningsfördelning i
elementets inre.
Genom större klarhet om spänningsfördelningen
inom en belastad gummikropp skulle man säkert
så småningom kunna få bukt med de parasitära
spänningstopparna. Spänningsforskningen skulle
visa vägen till lättare, mindre skrymmande och
billigare gummifjädrar.
Spänningsförhållandena i en gummifjäders olika
partier kunna utredas endast genom experiment.
Dylika experiment måste genomföras för varje
särskild elementform. Genom en allmän kinema-
DK 620.17 : 621-272.6
tisk analys kan man emellertid på ett relativt
enkelt sätt bilda sig en viss preliminär
uppfattning om spänningsförloppet i gummikroppen och
om spänningsfördelningen vid kontaktytorna.
Här nedan har ett försök gjorts med en
spänningsanalys över tryck- och skjuvbelastade
element av enklaste typ. Element av mera invecklad
form ha i många fall mycket komplicerade
spänningsförhållanden men torde kunna analyseras
enligt samma principer.
Tryckbelastade element
Om tryckbelastade element talar man, så snart
belastningsriktningen ligger i rät vinkel till
metallplattorna, så att avståndet mellan plattorna
minskas under belastningens inverkan.
Belastningarna i gummikroppens inre anses i
allmänhet utgöra en omedelbar fortsättning av elementets
yttre belastning, såväl beträffande riktningen som
storleken. Enligt denna uppfattning skulle alltså
elementets gummi överföra de yttre krafterna på
samma sätt som en grupp små vertikala spiraler,
såsom visas i fig. 1. På denna uppfattning om
kraftöverföringen grundar sig också den gängse
beteckningen "belastning i kp/cm2
vidhäftningsyta", en beteckning, som’måste tyda på en jämn
Fig. 1.
Kraftöverföring i cylindriska
gummifjädrar enligt
gängse uppfattning.
Fig. 2. Ungefärligt
kraftförlopp i
cylindriska gummi-fjädrar. ——*■
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
