Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 13. 30 mars 1954 - Konstruktörens krav på passningar, av Gustav Boestad
<< 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.
280
’ TEKNISK TIDSKRIFT
både tillverkarföretagets ledning, konstruktören,
verkstaden och kunden. Kanske håller
konstruktören något mer på god funktion och verkstaden
något mer på lågt tillverkningspris.
I vissa fall är fordringarna på funktion och
driftsekonomi så avgörande att det utan vidare
är klart att verkstaden har att anstränga sig till
det yttersta praktiskt taget oavsett kostnaderna.
I andra fall spelar tillverkningskostnaden en stor
roll, vilket nog är det vanligaste fallet. I det
följande skall först ges några exempel där kravet på
god funktion är den absolut avgörande faktorn,
och därefter skall andra fall diskuteras.
Bränslepumpar
I bränslepumpar till dieselmotorer har man
inga särskilda tätningsanordningar mellan kolv
och cylinder. Med små spel kan läckagen ändå
hållas låga. Det är i sådana fall normalt fråga
om laminär strömning i spalten.
Läckmängden q kan då beräknas enligt formeln
jid-(pi — pz)- ö3
Q =
96
där pi — p2 är tryckskillnaden, (5 det diametrala
spelet (diameterskillnaden) mellan kolv och
cylinder, l kolvens längd och 77 mediets dynamiska
viskositet. Formeln gäller när kolven rör sig
centralt i loppet. Vid betydande excentricitet
fördubblas mängden.
Exempel
Brännoljepump för dieselmotor: p1—p2 = 300 kp/cm2,
d = 10 mm, 5 = 3 [X, l = 40 mm, v = 0,0006 kps/m2
(viskositeten ökar vid höga tryck). Enligt formeln får man
1,1 mm7s. Vid excentriskt läge får man 2,4 mm3/s.
Trycket står endast på under halva tiden (tryckslaget).
Mängden reduceras därför till hälften, 1,2 mm3/s, en
försvinnande liten mängd jämförd med den pumpade
mängden, som i ifrågavarande fall kan röra sig om 4 000 mm3/s.
Pumpen är alltså praktiskt taget tät utan att särskilda
tätningar används. Att observera är emellertid att läckaget
enligt formeln växer med <53. Ett spel enligt passning
H 6—g 5 på 5 till 20 fi skulle i ogynnsamt fall ge 300 gånger
större läckage, 350 mm3/s. Man skulle få besvär med stora
läckoljemängder. Pumpens kapacitet skulle variera med
oljans viskositet och temperatur. Man vill därför ha en
finare passning.
Man passar i själva verket kolvar av detta slag
individuellt i sina lopp med spel liggande mellan
2 och 3 n. Det betyder att spelet är av samma
storleksordning som toleransen för ena delens
mått med finaste noggrannhetsgraden IT 1 i ISA-
Fig. 2. Labyrinttätning.
toleranssystemet (som är 1,5 jx). Detaljer av
denna art kan därför icke tillfredsställande
tole-ransmåttsättas enligt ISA-systemet så att
utbytbarhet säkerställes. Att framställa utbytbara
delar av exemplifierad art förutsätter att mått skall
mätas med en noggrannhet av ca 0,5 n, vilket
erbjuder mycket stora svårigheter. Det är billigare
att para detaljer så att önskat spel erhålles.
Labyrinttätningar
Ett annat exempel är tätningsspalter i
ångturbiner, i första hand vid sådana av reaktionstyp.
Läckångmängderna i axeltätningarnas
labyrinter och i turbinens inre är proportionella mot
läckareorna och alltså mot produkten av
diameter och spalt. Spalterna kan ej göras hur små
som helst. Deras storlek beror av spelens storlek
i rotorns lager och av relativa utvidgningar
på grund av temperaturer och spänningar i
rotor och stator. Vidare inverkar rotorns
vibrationsrörelser i drift. Man kan kanske hålla
6 = 0,025 Vd med à och d i mm, exempelvis
0,25 mm vid 100 mm diameter, 0,50 mm vid
400 mm och 1 mm vid 1 600 mm diameter.
De inre läckageförlusterna i en turbin för mycket
höga driftstryck kan ligga i närheten av 10 %
av tillgängliga energin. En ökning av
medelspelens storlek från 0,50 mm vid 400 mm diameter
till 0,55 mm ökar läckageförlusterna med 10 %.
Turbinens verkningsgrad sjunker 1 %. Det är
kanske fråga om en 20 000 kW turbin till en
kostnad av 1 500 000 kr. (inberäknat
elgenera-tor m.m.). En procents försämring i
verkningsgraden kan approximativt värderas motsvara
20 % av maskinens kostnad enbart på grund
av ökad bränsleförbrukning (under 10 års tid),
ökas spelet från 0,50 till 0,60 mm sjunker
verkningsgraden 2 % och man kan säga att
turbinens nuvärde minskas med omkring 500 000 kr.
Man bör här hålla spelvariationen liten,
kanske genom att föreskriva H 5—c 5 med
toleransområden 25 n och sålunda möjlig
spelvaria-tion 50 n. Närmast grövre noggrannhetsgrad
till-lämpar inan sedan 40 år tillbaka i vårt land inom
denna gren av tekniken.
Det är svårt att hålla större noggrannhet i en
labyrinttätning, bl.a. emedan det är fråga om
små ytor. Toleransmåttsättningen är av den typ,
som användes före SMS- och ISA-systemens
tillkomst, fig. 2.
Rullningslager
Ett tredje område, där högsta noggrannhet
betalar sig, är kullagertekniken. Om en 10 mm
rullkropp i ett rullager är 10 ju större än de övriga
kan den vid ett yttryck av 100 kp/mm2, som
kanske motsvarar en livslängd av 109 varv eller
16 000 h vid 1 000 r/m, uppskattas komma att få
bära dubbelt så stor last som de övriga
rullkropparna. Dess livslängd kan, om de lagar får till-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
