Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Kan ett icke fjädrande hjul användas för bildrift? Av Ingemar Schwalbe
<< 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.
genom centrum av dubben, så att än-
dan av denna bult även kom i kontakt
med gatan. Trots den ofantliga skillna-
den i hållfasthetsvärden mellan gummi
och stål visade det sig dock att stål-
ytan slets fortare än gummiytan.
Stötarnas inverkan
på vägbanan
NESSER att ett hjul med radien > rullar
under ett fordon på en väg och därvid
stöter på en ojämnhet, exempelvis en
sten med höjden s. (Se fig. 1.) Hjul-
ringen antages stel eller i det närmaste
stel. Vilka krafter uppstå då, om for-
donets hastighet är = v meter i sekun-
den?
Fig. 1.
För den, som är matematiskt intres-
serad, kunna vi omtala, att man efter
några räkningar kommer fram till, att
den hastighet i vertikal led, som hjulet
plötsligt får genom att det tvingas rulla
upp på stenen är = v -V2s
=
Motsvarande hastighetsskillnad åvä-
gabringas även, då hjulet rullar av ste-
nen och stöter mot vägbanans horison-
tella del. Det är sålunda inte endast
stenar och liknande ojämnheter, som ut-
sättas för stötpåkänningarna utan även
den plana delen av vägbanan.
Fig. 2.
Vi vilja något analysera, vad hastig-
hetsändringen hos hjulet betyder för
. vägbanans hållfasthet. Vi erinra då
först om, att måttet av kinetisk energi
hos en kropp i rörelse är proportionell
mot hastighetens kvadrat. När hjulet av
vägbanan tvingas upp och ned, och i den
mån rörelseändringarna ske i form av
oelastiska stötar, så bli energiför-
lusterna av <stötarna proportionel-
la mot hastighetens kvadrat. Denna
energi tages från fordonets driv-
källa och överföres via hjulen dels
till fordonet, dels till vägbanan, vil-
ka båda utsättas för ett deformerings-
"arbete. Detta deformeringarbete går
till största delen ut över vägbanan, vil-
ken icke såsom fordonet skyddas av ett
fjädersystem. Det torde icke vara riktigt
att vid en beräkning av stötarnas in-
verkan mot en vägbana antaga, att man
har att göra med de krafter, som upp-
stå vid en elastisk stöt, eftersom för
varje gång ett hjul rullar över en viss
punkt av vägbanan, någon deformation
alltid uppstår. Det är detta deforma-
Lastbilståg enligt kontinentalt mönster (1920-talet). Drag- och släpvagnar borde
fr é Z
dock ha varit utrustade med ofantligt stora hjul.
tionsarbete, som är avgörande för vä-
gens livslängd. Man torde sålunda kun-
na antaga, att vägbanans livslängd är
omvänt proportionell mot summan av
kvadraten på alla de hastighetsändrin-
gar, som uppstå hos hjulen på grund
av vägbanans ojämnheter. Här tillkom-
mer sedan verkan av den konstanta be-
lastningen på grund av själva fordonets
tyngd. Vi bortse emellertid härifrån i
detta sammanhang.
Emellertid ökas även hjulets massa,
om radien ökas. Om man antager, att
hjulets massa är proportionell mot ra-
diens storlek, så kan man genom räkning
ytterligare visa, att det på grund av stö-
ten uppkommande deformationsarbetet
helt enkelt blir proportionellt mot v?s,
i vilket uttryck radien som synes helt
eliminerats. Det förefaller sålunda, som
om hjuldiametern ej hade något infly-
tande på fordonens slitning på en väg-
bana (med de inskränkningar, som
ovan gjorts). Man kan endast konstate-
ra, dels hastighetens stora inflytande på
en vägbanas hållfasthet, dels att på-
frestningarna öka med storleken av
ojämnheterna. Av det sistnämnda skulle
kunna slutas, att påfrestningarna äro
av kumulativ natur, då ju en begyn-
nande förstörelse kan antagas öka
ojämnheternas storlek. En begynnande
förstörelse av en vägbana skulle sålun-
da allt snabbare leda till dess fullstän-
diga tillintetgörelse, vilket dock förut-
sätter, att fordonen hela tiden kunde
framföras med samma hastighet. Detta
senare är dock med säkerhet inte fallet
på grund av de oerhörda skakningar,
som till slut skulle uppstå. Vi erinra
ånyo om, att fjädringssystemet mellan
hjulaxlar och fordonet för övrigt förut-
sättes vara så gott, att några väsent-
liga ändringar av kraftspelet däremel-
lan icke skulle ske vid relativt måttliga
rörelser hos hjulen.
Emellertid känner sig nog läsaren av
denna uppsats vid det här laget skänd-
ligen lurad, ty i början lovade vi att vi-
sa, att det var gynnsamt, om hjulen ha-
de så stor radie som möjligt. Detta skall -
även ske, sedan vi något ändrat på de
förutsättningar, som i det föregående
gjorts vid problemets uppställande.
Härigenom torde en mera verklighets-
trogen bild fås av hela förloppet, och
det skall därvid visa sig, att hjuldia-
meterns storlek antagligen har ett myc-
ket stort inflytande på stötarnas styrka
och härigenom på vägbanans och fordo-
nets livslängd.
Antag sålunda, att vägbanan är så
uppfylld av ojämnheter, att ett hjul
ständigt går över större eller mindre ste-
nar eller knölar, och att hjulet i stället
för att endast då och då rulla upp på
en sådan ojämnhet samt därefter tillba-
ka igen till en i övrigt helt slät vägbana
nu förutsättes kastas mellan ojämnhe-
terna vid rullandet framåt utan att nå-
gonsin komma i ett tillstånd av relativ
vila. Detta förlopp torde motsvara för-
loppet vid de olika slag av vägar, som
kunna komma ifråga. Tydligast fram-
står detta vid betraktandet av våra van-
liga grusvägar på landsbygden och de
stensatta gatorna i städerna. Vid när-
mare eftertanke finner man, att samma
måste gälla även vid betong och asfalt-
vägar, där ojämnheterna endast äro
mindre än vid föregående.
Förloppet torde kunna jämföras med
ett järnvägshjuls gång över en sken-
skarv (se fig. 2). Vi vilja beräkna stö-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
