Ibland, när jag pratar med någon (oftast en tjej, men även en del killar) och då berättar att jag bygger en motor och tom en bil, så syns det i ansiktet att de stänger ner. De stänger ner och säger, eller tänker… ”- Jag kan ingenting om motorer” och därmed finns inget mer att säga, de lyssnar inte, hjärnan är avstängd.

 Nu ska ni lyssna på vad jag säger, speciellt ni som inte tyckte det var roligt i skolan och tänker ”Jag kan inte räkna” och därmed också stänger av hjärnan. Just du som tänkte så, ska lyssna extra noga just nu. Jag lägger obetald energi på att skriva detta (inte ens en kommentar i Gästboken får jag) så då kan du baskemej skärpa till dig och följa med i mitt resonemang. Har du kommit så här långt, så kan du ju uppenbarligen läsa. Såja, skärpning nu!

Historien om en trasig fönsterhiss

Min 26 år gamla bils fönsterhiss gick sönder. Jag plockade isär och kunde konstatera att felet låg i en pillimoj bestående av en stålaxel samt ett pågjutet nav av någon typ av aluminium eller zinkgjutgods. Det hade släppt i denna skarv.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vad göra? Mina surt förvärvade pengar behöver gå till vevstaksrenovering eftersom insamlingen inte gått så bra om önskvärt. Alltså, försöka laga, men hur. Svetsa eller löda var uteslutet. Borra igenom en pinne då?… Skulle det hålla? Fram med räknedosan. Öp-öp-öp!!! Inte stänga av hjärnan, sa jag! Kom igen nu!

Hur tungt går det:

För att veta hur stor kraft det går år att veva på en fönstervev, så tog jag fram fiskevågen. Skitsvårt att veta, men jag gissade på 2kg. En liten klen tjej kan ju faktiskt få upp fönstret. Om vi tänker oss att handtaget är 100 mm långt (jag har inget handtag, det sitter en motor, så jag gissar) så fungerar ju handtaget som en hävarm. Vore handtaget en meter långt, så skulle det förstås gå väldigt lätt att veva, eller hur. Det skulle gå lätt, men bli trångt i bilen. Samma sak åt andra hållet. Om handtaget är 50mm långt, så skulle det tarva 4kg på fiskevågen. 25mm långt handtag blir 8kg.

Om vi nu tittar på bilden, så kan vi se axeln och navet. Skarven mellan axel och nav är ca 10mm i diameter, alltså radie 5mm. (Alltså hävarmen är 5mm)

 

Om vi jämför 5mm mot 100mm, alltså jämför navets radie med vevhandtaget, så kan vi se att det går 20st ”5millimetare” på handtagets 100mm.

100/5 = 20

Det går alltså 20 gånger tyngre att vrida med ett 5mm långt handtag, alltså den kraft som ligger i själva skarven.

Vrida handtaget 2kg x 20 = 40 kg i skarven.

 

Vad håller en pinne:

Hur stark måste en pinne vara för att hålla för 40kg utan att klippas av? I det här fallet så ska vi ha klart för oss att det är lättare att klippa än att dra av ett material. Nästan hälften av kraften, eller som för stål 0,6. Detta är en så kallade faktor som alltid är lika. På ett fint ingenjörsspråk kallas den Tau.

Okey, fram med dosan igen!

Vi kan testa värdet för en pinne som är 2mm i diameter. Som material kan vi tänka oss tex det som vi i konstruktörsvärlden kallar Cylindrisk Pinne ( CP ) I dess sämsta form håller den i alla fall 40kg per kvadratmillimeter. (400N/mm2)

Formeln för area är:

radien gånger radien gånger pi (alltså 3,14) = Arean

1 x 1 x 3,14 = 3,14mm2

3,14 x 40kg = 125kg

Detta är den kraft som krävs för att dra av pinnen. Nu måste vi lägga till Tau för att klippa:

125 x 0,6 = 75kg

Nu kan vi se att vi har 75 kg och behöver 40 som vi räknade ut längre upp. Pinnen håller alltså teoretiskt. MEN, det är fiffigt att skapa sig extra reserver. Genom att borra pinnen rakt igenom axel och nav får vi en hållfasthet som är dubbelt så stor. Genom att ta en något grövre pinne, som i mitt fall 2,5mm, så blir det ännu bättre. Ytterligare en grej är att ta ett bättre material i pinnen, Jag tog skaftet på en 2,5mm borr. Då ska det hålla. (glöm inte att du bara kan ta grövre pinne om det finns plats. Att borra sönder hela axeln hjälper ju inte konstruktionen.)

Se där! Nu kan du räkna på hållfasthet av en pinne. Visst känns det djäkligt gött!