Om laster och brott

OM LASTER OCH BROTT
citat Dostojevskij och Jan Hult

Nedre länkarm i framfjädring SAAB 99 var av kostnadsskäl till m/75 planerad bli utbytt till en i helpressad stålplåt i stället för tidigare utförande (sammanbyggd av profiler). Verktyg togs fram och livslängdsprovning gjordes i bil. Det var den metod som fanns då, dvs en omständlig och långsam process. Bilproven av det nya utförandet kördes mycket på Scanias provbana för lastbilar.

På våren -74 dvs efter 4-5 mån började osäkerhet sprida sig; håller den här ??? Sprickor började uppträda under olika bilprov, bl a just på provbanan i Södertälje. Möten i slutet februari/början mars-74 hölls inom Chassi Konstruktion & Utprovning med Sven-Åke Grahn, Lennart Eriksson, Magnus Roland m fl. Diskussionen gav (helt naturligt): - Vi måste få fram en accelererad provmetod för att säkra detta. Det ideala vore ju att mäta och lagra laster i hjulupphängning vid körning på väg/bana, (dvs ta upp en last-sekvens) och sedan köra/simulera detta i ett rigg-prov. Det skulle gå mycket snabbare. Men hur få fram detta i all hast???

Att ta upp just last-sekvens, för att med hjälp av den sedan styra en provutrustning, var inget man gjort dittills på SAAB. Däremot hade körts en del andra prov, där man spelat in mätdata och sedan använt på olika sätt, t ex i ESV projektet 1972-73 (se eget skriv om detta av Uno Dahl). Uppdraget gick till de nya provingenjörerna Nisse Sällström (som anställts just för att börja arbeta med att utveckla denna typ av prov & simuleringar) och Gunnar Johansson (elevingenjör, som vid den tiden arbetade på Chassi provning samt hade varit med i ESV projektet, då på utvärdering av inkommande data från bilproven). Nisse skulle ordna rigg och riggprov, Gunnar ordna bilproven. Magnus var handledare och inspiratör.

Första problem: hur och var mäta inkommande lasten? I ändan av länkarmen satt ett litet ”Ändstycke” av gjutjärn, i vars ytterända nedre spindeln/tappen var lagrad på styrspindelhuset. Dvs viktigt och känsligt och relevant ställe att mäta på. På detta Ändstycke skulle man ju kunna klistra trådtöjningsgivare och ta den signalen till en bandspelare. För att det skulle bli någon signal från trådtöjningsgivarna, måste det bli en liten men tillräckligt stor deformation i Ändstycket vid de aktuella (antagna) lasterna. Och Ändstycket var starkt. Dvs alldeles för små deformationer. Material måste därmed fräsas bort. Hur mycket? Man fick prova sig fram. Den erfarne och duktige chassi – mekanikern Lars Melin hjälpte till med detta hårdvaru-arbete. Även om han varit med om mycket och sett mycket, var han lite bekymrad över hur mycket material, som skulle bort för det skulle bli någon signal. - Ni vet väl vad ni gör pöjkar? Hmm . Jodå. Kanske. Lasse var i alla fall inte ledsen slippa åka med i proven. När Ändstycket var färdig-modifierat, monterades det i bilen. Bandspelare installerades också (= samma tunga HP som i ESV proven). Klart och iväg till provbanan i Södertälje för 1½ dags körning och datainsamling där. Fungerade utmärkt. På ett ställe hade man tvärs över banan lagt ett par tre rätt grova järn-balkar (tung som Järnvägsräls) . Dem skulle man köra över,visserligen bara i 35- 40 km/h. Men kors vad det slog i bilen! Mätsignalerna/krafterna var spikar hur höga som helst. Inte konstigt om det blev sprickor. Men var det realistiskt ? För lastbilar kanske men … ?

Hem igen och nu till den lilla stump provbana, som gjorts på en gräsåker vid flygfältet. Det fanns lite våg-bana, pott-hål & gatsten/Belgian pave´ mm. Vilka laster gav dessa ? Det var som sagt mars = vinter och tjäle och lite snö. Banan sopades och mätningarna genomfördes enligt plan. När det var klart fick GJ ett infall att bara köra en runda på gräsåkern för att se vad det skulle ge för laster, antagligen inte mycket. Men det skakade och slog strax något alldeles väldigt. Vad var detta ? Stopp , ur bilen och sopa undan lite av den tunna, jämna snön. Och under snön visade det sig att bonden, som brukade gräsåkern och vanligtvis hade den till bete, detta året hade plöjt den på senhösten/innan snön och tjälen. Bilen stod alltså ute i en plöjd åker. Det gällde sålunda att snabbt ta sig tillbaka till slät mark och hoppas på att tjälen höll. Skulle bli genant förklara annars. Denna lastsekvens döptes helt följdriktigt till ”Nyplöjd åker”, men fick ringa/ingen användning såsom varande mindre relevant.

Nästa mätning däremot var högintressant. En skogsväg ute vid Frigård användes ofta som specialsträcka för rally, och tävlingsavdelningen körde ofta egna prov där. En av de duktigaste förarna på tävlingsavdelningen engagerades att köra detta prov. Det blev en lastsekvens som hette duga.

Under tiden dessa olika mätningar gjordes, hade Nisse S fått fram en rigg (två-axlig gudbevars, X- och Z- led) med möjlighet sätta in en hel bil, hydraulcylindrar och styrdon för hydraulcylindrarna, så de drog alt. tryckte i enlighet med den inspelade signalen. Dags att demonstrations-köra . Ett antal intresserade från Chassi samlades och såg hur kolvarna drog och slet och det väste och det pyste. Ibland böjde och bände det något alldeles kolossalt.

Alla var tyckte det var en bra start . Men de där riktigt stora deformationerna , de såg ju lite underliga ut. Har ni verkligen fått det rätt där ? Så kan det väl ändå inte bli i en bil, även om man kör hårt. Nisse och Gunnar, som sagt oerfarna, förstod inte riktigt hur resultatet kunde ifrågasättas. -Vi har ju mätt så här och då kan det ju inte vara på något annat vis (med successivt mer erfarenhet insåg de ju längre fram i livet, att saker och ting mycket väl kunde vara på annat vis). Hur som helst; argumenten måste slipas, men hur? Teoretisk underbyggnad så klart! Mätdata osv samlades ihop och beräkningsingenjören Stig-Göran Larsson (också relativt ny då) konsulterades. Han tittade på data, funderade och räknade och kom tillbaka efter ett par dagar: ”Ni har nog fått till det rätt. Det verkar stämma. Och de där stora deformationerna är inbromsning 0.8g.”

Dvs denna kraftiga inbromsning var ett högst relevant lastfall, som t o m låg nära ett av fallen i den handfull av klassiska lastfall en gång i tiden uppställda av Gunnar Ljungström, så som varande kritiska, att dimensionera bilen mot. Dock skall för tydlighetens skull sägas, att Ljungström räknade med/dimensionerade mot 1.0 g statiskt. Här var det fråga om utmattning, vilket Gunnar Ljungström ej arbetade med.

Nytt möte med berörda och beslut: Vi kör ett utmattningsprov med det här lastkollektivet sådant det nu är, så får vi se vad som händer. Och se: efter några dagar i riggen uppträdde sprickor i fjäderarmen. Precis där de kommit vid tidigare bilprov. Det här var nog rätt sant i alla fall. Och den här armen kommer inte att hålla.

Snabbt beslut att senarelägga produktionsinförande av helpressade fjäderarmen, visst arbete drogs igång att förstärka den, och det hela utvärderades igen i ovanstående rigg , men projektet lades så småningom ner.

År 2002 passerade Gunnar J tillsammans med en av Chassis dåvarande beräkningsingenjörer genom deras labb. På golvet stod en liten enkel enaxlig rigg, som pustade och drog i en nedre fjäderarm till 9-3/440. ”Detta är en rigg vi har för snabb utvärdering. Vi kör naturligtvis också kompletta tre-axliga sekvenser från t ex Dudenhofen, men vi har funnit, och det är erfarenhet inom företaget sedan lång tid tillbaka, att enaxligt köra 0.8 g inbromsning, som det här är, ger väldigt snabbt indikation om läget. Man kan ju i och för sig tycka, att det ser lite hiskligt ut med dessa deformationer, kan det vara så i en bil verkligen? Men så är det faktiskt.” Vilket inte var svårt att hålla med om. Man kunde konstatera, att vissa saker kunde vara sanna över väldigt lång tid, i detta fall ända sedan Gunnar Ljungströms tid.

Mätteknisk utveckling Mätsignalerna registrerades med en FM-bandspelare, som var mekaniskt styrd. Samma bandspelare användes i labbet där signalen spelades upp och användes som är-värde för utmattningsprovet i rigg.

För att kunna upprepa provsekvensen många gånger skapades en magnetbandslinga (loop) som lagrades i ett speciellt magasin som hörde till bandspelaren. Tyvärr visade sig detta magasin fungera väldigt dåligt -- bandet fastnade och provet blev förstört alltför ofta. Hur lösa detta? Jo, nu skapade Nisse den så kallade kvastskaftsmetoden. Magasinet slopades och i stället drogs bandet tvärs igenom lab-lokalen, runt ett uppriggat kvastskaft(!) och åter till bandspelare. Fungerade utmärkt -- åtminstone ett hundratal gånger. Signalen spelades nu upp på en annan bandspelare som en sekvens med ett hundratal loopar. På en ledig kanal på bandet spelade Nisse dessutom in en stegfunktion (två spänningsnivåer) som gjorde att utmattningsriggen stängdes av efter de ca hundra looparna. Sen fick man starta om manuellt. Det fungerade, men var fortfarande lite orationellt. Nästa steg var att införskaffa en elektroniskt styrd mätbandspelare. (Ett tekniskt underverk på den tiden.) Nu vidareutvecklade Nisse stegfunktionssystemet. Flera olika spänningsnivåer spelades in. Varje nivå triggade en funktion:

• Alla styrsignaler (är-värden) läggs på noll (reläfunktion)
• Bandspelaren kör framåt (normal läs-hastighet)
• Bandspelaren kör bakåt (hög läs-hastighet)
• Alla styrsignaler (är-värden) släpps fram

Nu kunde provet köras dygnet runt utan manuella ingrepp.

En liten historia som utspelade sig några år senare.

Mätbandspelaren stod på sin vanliga plats i labbet och styrde ett prov. Plötsligt lossnar ingående hydraulslang från sitt fäste mot ingående hydraulrör, som var uppe i taket(!). Oljan välde ut över bandspelaren som blev fylld med hydraulolja och naturligtvis ut över golvet. Som tur var stod ingen i vägen för slangen när den kom farande. En plåthylla tog smällen. Nisse stod på ena sidan och Långe-Jan på den andra. Jan fick olja på sig och åkte hem för att byta kläder. Väl framme vid sitt hus slant han med sin oljiga fot mot bromspedalen… och bilen fortsatte in i trappan.

          Nedtecknat av Gunnar K Johansson med bistånd av Nisse Sällström