Kazán- és Gépujság, 1914 (13. évfolyam, 1-15. szám)
1914-01-01 / 1. szám
Budapest, 1914 január 1 Kazán- és Gép-Ujság 3. oldal ü tése mellett, hogy az össz-szilárdság a keresztmetszetek területeinek kisebbítése folytán ne szenvedjen. Eszerint a szóban levő forgattyu a 21. ábra szerinti alakban volna készítendő; az a kivágás a körhagyó sarkot, a b pedig a forgattyúcsaptövét biztosítja berepedés ellen. Természetesen kalkuláció dolga, hogy ezt a mégis csak komplikáltabb kiviteli alakot (esetleg a kiválás részleges alkalmazása mellett, pl. egyoldalt) a szerkezeti és üzemviszonyok, mely esetben indokolják? Lényeges költségkülönbözetről az egyszer elkészített berendezés mellett nincs szó, mivel az a és b mélyítések a két lap esztergálása közben aránylag alig számbajövő munkatöbblet árán állíthatók elő. Kényesebb a helyzet azon görbetengelyek forgatókarjainál, amelyeknél a szerkezeti viszonyok a kar vastagságát a minimumra szorítják le. Ilyenkor a kar és csap közepe síkjába eső hajlítóhatást, amely pedig — nézetem szerint — görbetengelyeknél is a legveszélyesebb, csak a kar nagyfokú szélesbítésével a forgási sík irányában tudjuk ellensúlyozni. A keresztmetszet ellenállása ugyanis itt csak vonalasan nő a szélességgel, míg a keresztmetszet magasságával négyzetes arányban. (A veszély nélkül felléphető hajlító nyomaték: M = —,ff = — ‡r, ahol b a téglánykeresztmetszet szélessége, 3, 0 h a magassága s a az anyag megengedhető igénybevétele.) Ámde a forgatókar egyszerű szélesbítése (főleg, mert a hajlítóhoz a kar hosszában direkt húzó igénybevétel is járul), a két hengeres csap által való megfogási mód miatt még nyugvó erőkkel szemben is egyre gyengülő hatással növeli a biztonságot; még sokkal kevésbé, ha az igénybevétel lökésszerű. Erre már több ízben rámutattam volt. Egészen természetes igy s a tapasztalat is igazolja, hogy az a és b sarkok közti rövid merev darabon s különösen a két csaptőben repedések fognak támadni. Ha a sarkok erősen gömbölyített átmenete révén a repedés épen a c)—d) darabon s nem nagy hosszban áll be, a bajon könnyen segíthetünk (ha ugyan eléggé bőven volt a kar méretezve), a repedés terjedése ellen két végét jókora lyukakkal lefúrjuk s esetleg még, hogy a hajlító igénybevétel húzó feszültségének ne adjunk a neutrális tengely eltolódásával (a keresztmetszet nyomott része felé) nagy szélsőszál-távolságot, a repedés mentén néhány milliméternyi szélességben az egész kart átvéssük. Ezzel az eljárással azonban nemcsak a repedés tovaterjedését nehezítettük meg, hanem egyúttal az erőközlés koncentrálódásának is elejét vettük az a és b sarkoknál s az igénybevétel okozta deformációt egyenletesebben a forgattyukar széleire, tehát nagyobb hosszra terelve, amazt úgyszólván a statikai szilárdság csökkenése nélkül rugalmasabbá, a töréssel szemben biztosabbá tettük. Íme a régismert s a gyakorlatban más szerkezeti részeknél sokszor (bár többnyire tökéletlen formában) alkalmazott szükségszerű segítési mód, preventív hatásúvá tökéletesítve a nevezetes (szabadalmazott) Frémont-féle eljárás. Bár a preventív művelet kedvező hatását a csaptövek szilárdságára is igazolták a megejtett kísérletek, szerintem a kivágás éles sarkai feltétlenül erősen lekerekítendők lévén (23. ábra), a munka egyszerűsége czimén sem helyezhető ez fölébe az általam javasolt s hatás tekintetében a legtöbb esetre észszerűbbnek tartott kiviteli alaknak. Felfogásom szerint tehát bátran készíthetjük a forgattyúkarokat szükség esetén szélesekre, talán a köralaknál is szélesebbekre, de adjunk azoknak esztergálás közben olyan keresztmetszeteket, amelyek főkép a lökésszerű igénybevételek lehető gyors és egyenletes eloszlását teszik lehetővé a kar egész anyagában az általános szilárdság csökkenése nélkül (24. ábra). Gondolnunk kell még a méretezésnél arra is, hogy a forgattyúkar anyaga a kellő átkovácsoltatás hiányában szilárdság s főleg szívósság tekintetében nem homogén, a belső részeken gyöngébb. Ami a kivágási felületek alakját, méreteit illeti, azok megállapítását (egyelőre hivatottabbaknak engedvén át az elméleti tárgyalást), esetenkint gyakorlati érzékre bíznám a megejtendő s a valóságot lehetőleg megközelítő kísérletek eredményei szerint. Azt tartom ugyanis, hogy a különben is komplikált szilárdsági számítások az igénybevétel nagysága, természete, összetétele, sebessége s a feszültségek tovaterjedése szempontjából annyi gyakorlati föltevésre támaszkodnának, hogy a lehozott eredmények alig volnának megbízhatóbbak, mint a statikai szilárdság, kísérleti adatok s helyes gyakorlati érzék alapján fölvettek. A forgattyúnak lehetőleg egyenszilárdságú, takarékos méretezését hangoztattam épúgy, mint a tengelyét is, ha a szerkezeti és gazdaságossági szempontok meg is engednék az ellenkezőt. Ennek az elvnek az egész kerékpár szerkezetében érvényesülnie kell, különben egyik rész túlságos szilárdsága a másiknak biztonságát veszélyezteti, nem szólva egyéb dinamikai követelményekről (tömeghatások). A forgattyú túlságos merevségének pl. sokszor tapasztalt káros hatása van a tengely tartóságára a következő okból. Az agyszéli tengelyrepedések fő okaival a kerékabroncsra vízszintesen ható lökésszerű erőket jelöltem meg, ama sokkal ritkább esetben, amidőn a repedés a forgattyúfekvés belső határán (a kerékagy mellett) áll elő, az igénybevétel fő része kétségtelenül a forgattyú felől lép fel. Ha most az utóbbi rugalmasra, helyesen van méretezve, a lökés munkamennyiségének legnagyobb részét saját ártalmatlan rugalmas deformációjával emészti fel (esetleg berepedve vagy letörve, ha merevsége mellett gyönge is); ha azonban túlságosan szilárd a forgattyú, úgy a legközelebb eső gyön- 23. ábra.