Billigare transporter med aluminiumfordon
av Gunnar Larson Forum 1975-18, sida 26, 12.11.1975
Taggar: Teman: transportmedel
26
FORUM 18 : 75
Billigare transporte med aluminiumfordon
Aluminium vinner alltmer terräng som konstruktionsmaterial inom fordonstekniken, där både den låga vikten och korrosionsbeständigheten ger klara ekonomiska fördela i form av lägre energi- och driftskostnader. — Så ungefär kan man sammanfatta en veckas ”Skandinaviska Aluminiumdagar” i Göteborg nyligen i regi av bl a Transportekonomiska föreningen i Sverige i samarbete med Tekniska Föreningen i Finland och dess övriga nordiska systerorganisationer.
— Helsingfors metrotåg blev ett av de grundligast behandlade föredragsobjekten under veckan.
” Fortfarande är det i allmänhet dyrare att bygga fordon av aluminium än av stål. För att verkligen kunna ut ” nyttja det lättare fordonets fördelar med större nyttig last och lägre bränsleåtgång gäller det alltså att utveckla billigare konstruktionsmetoder, såde ingenjör Leo Lahtinen. Man måste få fram mer produktionsvänliga konstruktioner, baserade på stora strängpressade profiler och genom ökad standardisering begränsa antalet olika profiler och därmed verktygskostnader. ’ Med hjälp av svetsbara strängpressade profiler av diffusionshärdbara aluminiumlegeringar har man i ökad omfattning börjat bygga lätta motorvagnståg i aluminium. Då hållfastheten hos sådana legeringar är densamma som hos stålet men deras volymvikt bara 1/3, kan man förenklat säga att en vagnskorg av aluminium väger bara 1/3 av en sådan i stål. Med lättare vagnskorg ökar tågets accelerationsförmåga och genomsnittshastigheten blir högre. Mindre energi behövs både för acceleration och bromsning. Med mindre totalvikt hos tåget får man lägre axeltryck och därmed mindre slitage på räls, växlar och banvall.
Tack vare nya pressar med presskraft på upp till 85 000 Mp kan man nu tillverka aluminiumprofiler med tvärsnitt på ända till 600 mm. Det betyder mindre behov av svetsfogar. På sikt innebär dessa nya konstruktionsmetoder, att vagnskorgar av aluminium inte blir dyrare än sådana av stål.
Helsingfors metrotåg
Som exempel på tåg med vagnskorgar helt i aluminium redovisade Leo Lahtinen ingående för Helsingfors metrotåg. Med ett provtåg har man genomfört omfattande testkörningar sedan 1972 p en 2,8 km provbansträcka ovan jord. Vagnskorgen är en helsvetsad självbärande aluminiumkonstruktion. Dess huvuddelar, dvs underrede, tak, änd- och sidoväggar har sammansatts i egna separata jiggar. ‘Underredets J-formade längsbärare och takets C-formade profiler har samma längd som hela vagnen. En orustad vagnskorg inklusive kabel- och luftkanaler väger 5,0 ton.
Med ledning av erfarenheterna från provtåget kunde man specifieera det egentliga serietåget. Helsingfors stad beställde det första av tre vagnpar i decemper 1974 för leverans under första halvåret 1977. En av de få förändringarna från provtåget innebär, att vagnskorgens väggar gjorts till profilkonstruktioner.
Snabbtåg och svävtåg
Fördelarna av att använda aluminium som konstruktionsmaterial behandlades i fråga om en lång rad transportmedel under konferensen. Fakta redovisades för bla olika typer av fartyg, speciellt tankfartyg för flytande gas, för lastbilar och för bussar. .
Men tågen återkom i flera föredrag, både konventionella snabbtåg och olika typer av svävtåg. Överingenjör Knut Greholt, Norge, konstaterade bla att ett gemensamt krav för alla olika typer av konventionella snabbtåg är lätta vagnskorgar. Kravet på ett särskilt lätt konstruktionsmaterial med stor styrka uppfylls av de moderna aluminiumlegeringarna med en brottfasthet ungefär som det vanliga stålet men med bara en tredjedel av dess vikt. Det lättare materialet har man hittills använt enbart i vagnskorgens skelett och i vissa inredningsdetaljer. I British Rails snabbtåg APT (Advanced Passenger Train) för 250 km/h är sidoväggar och tak av breda, tunna aluminiumprofiler. Golv konstruktion och underram är också av aluminium men i en något tyngre legering. Vagnskorgskelettet för den 21 meter långa vagnen väger 5,2 ton. Brittiska APT är ännu inte i trafik, men det är däremot Deutsche Bundesbahns motorvagnståg 403/404 för intercitytrafik i max 200 km/h. Vagnskorgen är i princip byggd på samma sätt av “aluminiumprofiler. Skelettet till en 27 meter lång vagn väger 6,8 ton.
För att uppnå ännu högre hastigheter, dvs över 300—400 km/h, måste man övergå till tågsystem med beröringsfri funktion, sade överingenjör Gösta Knäll, Sverige. Från den utgångspunkten har man utvecklat svävtåget, först luftkuddesvävtåget och senare flera typer av magnetsvävtåg. Mest omtalade har kanske blivit de två västtyska elektromagnetiska svävtågen från MesserschmittBölkow-Blohm (MBB) och KraussMaffei, som sedan 1974 slagit samman sina utvecklingsprojekt och nu arbetar med starkt statligt stöd. Ett elektrodynamiskt projekt har utvecklats av bla Siemens. Här gäller det hastigheter på i första hand 500 km/h, och då är det helt ofrånkomligt med utpräglad lättviktskonstruktion, dvs aluminium. Samma material krävs också av den anledningen, att magneterna förutsätter omagnetiskt material i fordonet. För själva fordonstillverkningen används samma metoder och material som inom flygtekniken. Men dessutom krävs aluminium för reaktionsskenan till linjärmotorn och till strömskenorna. För den elektrodynamiska svävaren måste man ha aluminium också i lyft- och styrskenor. Siemens räknar med 140 kg aluminium per meter bana enbart för reaktionsskenorna och 5 kg per meter för strömskenorna.
(Gunnar Larson