Embedded Files
Nästa egenskap att utvärdera är brottstyrkan mellan Gran och paulownia. Brottstyrka är bara intressant om man tänker ha sönder sin kajak, eller snarare om man vill helst inte att kajaken skall gå sönder :)
Jag har tidigare nämnt att det troligaste är att man kraschar sin kajak när man går grund eller vid markkänning alternativt när man tappar kajaken ned ifrån takräcket. Det är föga troligt att kan knäcka kajaken när man paddlar på platt vatten. Så förväntningarna på brottstyrka skall definitivt ställas i relation till hur man avser att våldföra sig på kajaken vid hantering som är annat än att paddla.
Brottstyrka kan mäta på lite olika sätt:
- Dragprov: Är det som de flesta kan relatera till. Man spänner upp en provämne mellan två backar och antingen drar eller trycker på provet. Kraften delas med provets yta och man får fram spänningen [N/mm^2 eller Pa]. Kan man också mäta förlängningen så får man fram kombinerat fram E-modulen för del elastiska delen, sträckgränsen (brytpunkt mellan elastisk och plastisk deformation) och brottförlägningen. Allt detta är ofta intressant när man arbetar med metaller. Trä skiljer sig mot metaller genom t.ex:
- Det är ofta en helt annan egenskap under tryck mot drag
- Det finns ingen plastisk deformation utan brottet är "sprött"
- Böjprov: Är inte lika vanligt förekommande. Det är en testmetod som ofta används då man sammanfogat ett material eller två olika material. Genom att man böjer sitt prov så belastar man både med dragande och tryckande. Det känns mest intuitivt att testa trä eller en komposit (glasfiber-trä-glasfiber) med böjprov. Böjprov kan göras på olika sätt, de vanligaste två metoderna är 3-punkts prov och 4-punkts prov. De kan vid första anblicken vara väldigt lika med det finns några skillnader som är viktiga att förstå:
- 3-punkts provet är det enklaste, man lägger upp provet på två anhåll och sedan så trycker man med ett tredje anhåll mitt emellan den yttre anhållen. Provet böjer sig och vid tillräcklig kraft så brister det. 3-punkts prov belastar provet som mest exakt vid kontaktpunkten av det mellersta anhållet och sedan avtagande ut mot de två yttre. Det gör att man endast testar materialet i centrum av provet.
- 4-punkts provet är liknande 3-punkt men istället för att trycka med ett anhåll så använder man två med ett bestämt avstånd mellan dem, ofta är det hälften av avståndet mellan de två yttre. 4-punkts provet testar hela provet och är därför intressant om provet är inhomogent. Ponera att det finns en spricka eller en por. Med 3-punkt så måste man pricka defekten med anhållet, med 4-punkts så behöver det bara vara mellan anhållen.
- Ofta så använder man 3-punkt om det är homogena material som man vill punktbelasta (t.ex en svets).
3-punkts böjprov
4-punkts böjprov
Jag tänkte initialt använda 4-punktsprovningen men när det var till att bygga testriggen så tog lättjan över. Det är enklare att bygga 3-punkts testning. Det visade sig sedan inte vara så dumt. Det var nästan omöjligt att göra en provpreparering där man har konstant tjocklek över hela provstavens längd (ca 25cm) och att få den kvistfri. Med 3-punks provning räckte det med att tjockleken var någorlunda konstant +/- några cm runt centrum och att det inte fanns några kvisthål där.
Min testrigg blev väldigt rudimentär men lättarbetat och hygglig på alla sätt utom det estetiska. Jag sågade ut ett uttag på 20x5cm i en vanlig spånskiva. Markerade centrum i uttaget och vart provet skall placeras. Sedan hängde jag en hink över en M8-skruv som i sin tur vilade på provet. Hinken fylldes med vatten tills brott uppnått och då ställde jag hinken på en våg för att läsa av brottkraften. Jag hade redan mätt styvheten så jag skippade att mäta nedhänget i denna mätmetod.
Resultat:
Initialt har jag bara testat trärena prover, gran och paulownia i lite olika tjocklekar. Gran är något starkare men mindre överlägset än väntat, enl tabellerna är gran mera än dubbelt så starkt än paulownia. Det tåls lite att fundera på varför det blev så?
Det framgår också att det är större spridning i resultatet för gran än för paulownia, så pass att normalproverna för paulownia matchade de svagaste proverna. En kedja är inte starkare än svagaste länken, är en kajak starkare än svagaste listen? Förmodligen, för den svagaste listen omges av starkare kompisar, analogin med kedja håller inte eftersom kedjan länkar är i serie medans en strippbyggd kajak är lister är parallella och stöttar varandra.
Det framgår i diagrammen nedan att man kompromissar rejält om man går ned i dimension. Skillnanden mellan 4mm resp 5mm tjocka lister är att 4mm är 33% svagare. Jag kommer definitivt inte att tunna ut listerna i mitten av kajaken. Det skall bli spännande att göra om testerna med kompositlister armerat med glasfiber.
Page updated
Google Sites
Report abuse