2. ALLMÄNNA KONSTRUKTIONS- OCH DIMENSIONERINGSPRINCIPER
Självlåsning är oftast, som i byrålådefallet, en balans mellan normalkrafter och friktionskrafter. Det mest typiska exemplet på möjlig självlåsning finner vi hos bromsar, se kapitel 14. Om bromsarna på en bil vore självhämmande skulle det betyda att hjulen låste sig så fort man trampade på bromsen. Det vore naturligtvis oacceptabelt.
2.5 Form- och kraftbetingad funktion I många tillämpningar kommer vi att beskriva en funktion som kraftbetingad eller formbetingad. Betydelsen av dessa benämningar är ganska enkel. I en formbetingad mekanism är det formen på de ingående elementen som bestämmer funktionen. Det betyder att så länge formen är intakt, så kommer funktionen att upprätthållas. Ett typiskt exempel är kuggväxlar, kapitel 16, 17 och 18: så länge kuggarna är hela måste överföringen från en axel till en annan bli sådan som kuggeometrin föreskriver. Begränsningen sätts av att vid för stora krafter kommer kuggarna att brista, och sedan kan vi inte längre avgöra vad som händer. I en kraftbetingad situation är det andra krafter, t.ex. friktions eller strömningskrafter som överför rörelsen. Det betyder att överföringen inte är geometrisk bestämd utan man kan ha avvikelser från den ideala. Ett typiskt exempel är remväxlar, där överföringen i stort sett är bestämd av radierna på remskivorna, men där det också förkommer ett visst belopp av glidning som gör att utväxlingen inte blir alldeles exakt. Dessutom finns det en övre gräns för överförbart moment som bestäms av friktionskrafternas storlek. Det betyder att friktionstalet är av avgörande betydelse. I en hydraulisk koppling, se figur 13.2-14, har vi alltid ett visst mått av eftersläpning (slip) och hastigheterna på in- och utgående axlar avgör vilket moment som överförs. En broms är en annan maskin som arbetar kraftbetingat. Man kan ju emellertid också bromsa på annat sätt: man kan ”sätta en käpp i hjulet”. Att detta oftast är olämpligt behöver väl knappast betonas. Däremot kan man ju tänka sig att parkeringsbromsen på en bil skulle kunna vara formbetingad. Spärrhakar, se figur 13.2-7, som är vanliga i enklare hiss- och dragmekanismer, kan betraktas som formbetingade bromsar. Vi kan tillämpa resonemanget på ett skruv- eller nitförband. Om man ska överföra sidokrafter i ett sådant så kan det ske antingen genom att de friktionskrafter som bildas i förbindelsen mellan ytorna tar upp pålagda krafter, eller genom att skruvens (nitens) skjuvning tar upp kraften. Fig. 2.5-1 visar. I den vänstra delen är det friktionskrafterna, åstadkomna genom dragkraften i skruven (niten), som tar upp krafterna. I den högra delen har vi direktkontakt med skruven (niten) och dess skjuvhållfasthet avgör kraftupptagningsförmågan.
15