Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 41. 12 oktober 1946 - Precisionsgjutning av turbinskovlar för gasturbiner, av P O B - Inflytandet av provskalan på hållfastheten, av C S - Förbättring av järnvägsaxlars livslängd, av C S - Lättare järnvägshjul
<< 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.
1020
TEKNISK TIDSKRIFT
ett tryck av 28 kp/cnr. Sedan vaxmodellen avlägsnats
sprutas verktyget med såplösning och kan användas för en
ny vaxgjutning. Varje sådan enhet med sex skövlar
sammansättes med fem andra. Gemensamma ingjut, stiggjut
o.d. "lödas" fast med en motståndstråd, som uppvärmes
på elektrisk väg. Vaxmodellen, som nu innehåller 36
skövlar, besprutas med ett formpuder och placeras på en
platta. På plattan sättes en pappersinfodrad flaska och
fogen mellan flaskan och plattan tätas med vax. Plattan
sättes under sakta rotation och flaskorna fyllas med en
speciell massa, som fullständigt smiter till vaxytorna.
Massan är gjord av kvarts, magnesia och lera, som utröres
med en vattenlösning av etylsilikater, etanol, saltsyra och
vissa andra kemikalier. Flaskorna vibreras efter
påfyllningen, varefter de får stå ca en timme för att massan
skall åldras. Flaskorna kan sedan avlägsnas och formarna
placeras i en ugn, vars temperatur ligger just ovanför
vaxets smältpunkt. En del av vaxet droppar ut ur formen
och kan åter användas, medan resten sugs upp av
formmaterialet till ett djup av 25 mm. Formarna överföres
sedan till en ugn, där temperaturen så småningom stegras
till 1 000°C, varvid vaxet brännes bort.
I små elektriska ljusbågsugnar smältes noggrant
analyserade ämnen ned. Chargen är blott så stor, att den räcker
till gjutning av en sats skövlar. Sedan chargen smälts ned
och bibringats rätt gjuttemperatur placeras en
asbestpackning runt tappningshålet på ugnen, som är beläget i ugnens
lock. Formen, som tas direkt från förbränningsugnen,
placeras upp och ned ovanpå tappningshålet och spännes
fast, varpå ugn och form tippas runt, så att den smälta
metallen rinner ned i formen. Samtidigt sättes ugnen under
ett tryck av 0,2 kp/cnr. Hela gjutproceduren tar endast
några få sekunder. När formen kallnat avlägsnas
formmassan med ett tryckluftsverktyg. Efter en första
inspektion sågas stiggjut, gjutkanaler m.m. bort. Hållfasthet,
hårdhet och seghet hos materialet mätes på särskilda
vid-gjutna prov. Sedan mindre ojämnheter slipats bort röntgas
samtliga skövlar, varvid alla felaktiga sorteras bort. Även
varmhållfastheten bestämmes. Vid 800°C är den 45 kp/mm2.
Genom denna precisionsgjutmetod kan toleranser ned till
0,05 mm på 12,5 mm sektion ernås. De största delar, som
kan gjutas på detta sätt, väger ca 2—2,5 kg. Även detaljer
som endast väger 15 g har gjutits. Gjutmetoden kan med
fördel användas när invecklade detaljer av svårsmälta
speciallegeringar skall tillverkas (Metal Progr. sept. 1945)
P O B
Inflytandet av provskalan på hållfastheten. Den
genom försök fastställda utmattningsgränsen hos
konstruktionsdetaljer är starkt beroende av provföremålets
dimension. Endast utmattning genom homogena växlande
spänningstillstånd t.ex. drag-tryckutmattning av cylindriska
provstavar eller homogen vridutmattning av tunnväggiga
rör är praktiskt oberoende av provets skala.
Ovanstående experimentella fakta kan endast då förklaras på basis
av likformighetslagar, om man tillskriver materialet en
viss materialkonstant au dimensionen längd. Denna,
lämpligen kallad "elementarradie", utgör referensenheten för
likformighetslagen. Full likformighet vid utmattning eller
andra hållfasthetsprov råder endast i det fall då provets
linjära dimension står i konstant förhållande till
materialets "elementarradie".
Ovanstående medför som nödvändig konsekvens, att
materialens hålkälskänslighet starkt ökar vid stigande storlek
hos provkroppen. Detta förhållande har hittills antingen
ej beaktats i önskvärd utsträckning eller tillskrivits andra
i grund och botten mindre betydelsefulla statistiska eller
metallurgiska faktorer (Schweizer, techn. Z. 1945 h. 45/46).
C S
Förbättring av järnvägsaxlars livslängd. Sedan 1937
har Association of American Railroads genom en särskild
forskningskonimitté tagit upp frågan om lämpliga kon-
struktiva och materialtekniska åtgärder för höjning av
järnvägsaxlars genom utmattning begränsade livslängd.
Från sin start har kommittén varit i oavbruten intensiv
verksamhet och därvid inregistrerat betydelsefulla resultat.
Som bekant utgör navsätet hos järnvägsaxlar av vanlig
konstruktion en farlig utgångspunkt för lömska
utmattningsbrott. Speciellt utsatt är därvid ett ringformigt parti
på insidan av sätet, där dels böjspänningarna under
hjulets gång är störst, dels alltid en viss rörlighet föreligger
mellan axel och hjulnav. Det sistnämnda medför uppkomst
av en "oxidationsrand" på navsätets insida ett stycke
innanför det påkrympta hjulnavet. Utförda modellförsök
samt även praktisk erfarenhet visar, att en dylik
"passoxidation" åstadkommer en katastrofal sänkning av
materialets utmattningshållfasthet. Fina ytsprickor i
högvärdigt normaliserat axelstål (0 45 % C) uppstår redan vid
en så låg växelspänning som ca 6 kp/mm2 efter några
miljoner belastningsväxlingar.
Vid planering av undersökningsarbetet inom kommittén
beaktades det kända faktum, att modellförsök i liten skala,
i fråga om utmattning, ofta ger en felaktig föreställning
om konstruktionens hållfasthet i praktisk drift. De av
kommittén sedermera utförda proven har därför
tillkommit genom utmattning av axelkonstruktioner i full skala.
De erhållna resultaten kan kort sammanfattas i följande
två punkter:
gynnsam formgivning hos axeln medför, vid samma
material och behandling (0,45 % C, normaliserat axelstål) som
tidigare, en höjning av utmattningsgränsen med 60—80 !%,
jämfört med den tidigare, sedan 1896 praktiskt
oförändrade, "traditionella" konstruktionen;
lämplig värmebehandling i syfte att i navsätets ytmaterial
alstra gynnsamma tryckegenspänningar, t.ex. genom hastig
avkylning från högre temperatur eller flam- resp.
induk-tionshärdning av ytan, medför vid rörformiga hålaxlar
därutöver en viktbesparing av omkring 30 %.
Vid kommitténs arbete har även inverkan av
"avlast-ningshålkäl" studerats och befunnits höja konstruktionens
hållfasthet. Avlastningshålkälens ändamål är att genom
utbildning av en skugga avleda spänningsflödet från det
utsatta materialet invid oxidationsranden. För mildring av
hålkälens anvisningsverkan kan man antingen genom
"yt-rullning" med speciella verktyg eller blästring med
stålkulor alstra önskvärda tryckspänningar i hålkälens botten.
Slutligen har man kunnat fastställa, att en minskning av
sidostyvheten hos järnvägshjul avsevärt nedsätter de
slag-påkänningar, härrörande från sidostötar, som väsentligen
orsakar de ovannämnda axelbrotten.
Det i rullande järnvägsmateriel världen runt investerade
kapitalet uppgår till oerhörda belopp. En förbättring av
järnvägsaxlars livslängd vore alltså av största ekonomiska
betydelse och de nu framlagda resultaten är därför mycket
betydelsefulla. De framkallar trots allt en viss eftertanke:
hur kan det komma sig att dessa framsteg ej tidigare sett
dagens ljus? De utgör dock numera vanliga hjälpmedel
inom den moderna maskintekniken. Förklaringen torde
ligga i missriktad konservatism på området, vilken
åstadkommit en nästan 50-årig stagnation i utvecklingen (Metal
Progr. mars 1945). C S
Lättare järnvägshjul. Vid Degerfors Järnverk har det
konstruerats en hjulsats om två hjul och en axel med en
vikt om 700 kg i stället för 1 200 kg, som är det vanliga
för godsvagnar och de flesta boggievagnar. Viktminskning
är av stor betydelse därför att det är den ofjädrade
konstruktionen som sliter spåret mest. I den nya
konstruktionen används en ihålig axel med påsvetsade hjul, fria
från materialspänningar, varigenom faran för axelbrott
minskas. Tack vare den minskade vikten ökas
lastförmågan med ungefär 20 % och vagnen går lugnare på
spåret, vilket i sin tur möjliggör ökad tåghastighet. Dylika
hjul har med gott resultat prövats på en malmvagn med
statiskt hjultryck av 9 000 kg (SvD 18/2 1946).
Sammanträden se s. XXXIII
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
