Teknikk og håndverk 8252917054, 8252915426 [PDF]

Zitiervorschau

Knut Lindberg

Teknikk og håndverk Bokmål

Landbruksforlaget, Oslo 1997

Læreboka er godkjent av Nasjonalt læremiddelsenter juni 1997 til bruk i videregående skole på studieretning for naturbruk i faget teknikk og hånd­ verk for grunnkurset. Godkjenningen av knyttet til fastsatt læreplan av oktober 1993 og gjelder så lenge læreplanen er gyldig. ISBN 82-529-1705-4 © Forfatteren og AS Landbruksforlaget, 1997

3. opplag 2004 Denne boka er også å finne som lydbokutgave med ISBN 82-529-1542-6

Boka er satt med Garamond 11/13 Papir: 100 g Silveroffset Forlagsredaktør: Arne Nøkland Formgiving og sats: Lill Johnsen, Typer og Form Illustrasjoner: Umerkede illustrasjoner tilhører Landbruksforlaget eller har ukjent opphav. Trykk og innbinding: AIT Otta AS 2004 Omslag Design og uttegning: Bjørn Stangeby Trykking: Landbruksforlagets trykkeri

Forord

Ordet teknikk brukes i språket vårt i to betydninger. I den ene betyd­ ningen mener vi en praktiskferdighet hos en utøver som gjør ett eller annet, det være seg arbeid, sport eller annen virksomhet. Vi kan si at det dreier seg om hvordan vi gjør ting. Eksempler kan være taleteknikk, arbeidsteknikk, løpeteknikk og så videre. Ellers bruker vi teknikk om metoder og virksomhet knyttet til produk­ sjon og bruk av maskiner og apparater. Eksempler på det kan være datateknikk. Håndverk har, som ordet sier, med hvordan vi bruker hendene til å utføre et arbeid. Utgangspunktet i arbeidet med denne boka var læreplanen for faget «teknikk og håndverk» på grunnkurs naturbruk. De fem målene i lære­ planen er brukt som hovedpunkter i hvert kapittel. Selv om dette er ei lærebok, er det ikke meningen at boka skal være ei oppskrift på hvordan undervisninga i faget skal legges opp. Boka er ment som et hjelpemiddel i undervisninga, og faglæreren og elevene må i fellesskap gjøre et utvalg av emner. Tilvalgstoffet er merket med en dobbel strek i margen. Slik tekst kan med fordel velges bort dersom det ikke passer for skolen og landsdelen. Oppgavene er delt i repetisjonsoppgaver og øvingsoppgaver. Øvingsoppgavene krever at eleven søker svar andre steder enn i boka, og de vil egne seg godt til gruppeoppgaver. Under omtalen av de forskjellige emnene har jeg prøvd å legge opp til en felles pedagogisk angrepsvinkel: 1 Hva er problemet? Hva skal vi bruke redskapet til? 2 Hvorfor er redskapet laget slik det er? 3 Hvordan skal vi bruke det for å ha størst mulig glede av det?

Kleiva, mai 1997 Knut Lindberg

Innhold

Innledning...................................

Arbeidsmiljø..............................

9

11

Sikkerhet................................................

13 Roterende maskindeler....................................... 13 Hengende last...................................................... 13 Fallulykker............................................................ 14 Oppgaver............................................................. 15

Vinteropplag........................................................ Oppgaver.............................................................

48 48

Høgtrykksspyler....................................

49 49

Oppgaver.............................................................

Sag.......................................................... Oppgaver.............................................................

Eggverktøy............................................. Sliping..................................................... Oppgaver.............................................................

Verktøy og redskaper...........................

Maskiner, redskaper

og verktøy....................................

16

Traktoren................................................

16 Traktorkroppen.................................................... 16 Motor og transmisjon (kraftoverføring)............ 17 Styring................................................................... 25 Hjul og dekk....................................................... TI Bremser............................................................... 30

Bor........................................................................ Øks........................................................................ Hammer............................................................... Ljå.......................................................................... Skrutrekker (skrujern) ........................................ Tang..................................................................... Skrunøkkel........................................................... Spett..................................................................... Måleutstyr............................................................. Oppgaver.............................................................

50 53

53 54 56 56 56 57 58 59 60 61 62 63 63 65

Redskapstilkobling...............................

32 Trepunktoppheng............................................... 32 Trekkrok.............................................................. 34 Fastmontering av redskaper............................... 34 Førerplass............................................................. 34 Bruk av traktoren............................................... 35 Oppgaver............................................................. 36

Gaffeltruck............................................. Oppgaver.............................................................

37 40

Kraner og løfteinnretninger.................

40 Taljer.................................................................... 40 Vinsj..................................................................... 42 Kraner................................................................... 43 Oppgaver............................................................. 44

Heiseinnretninger om bord i båter...... Oppgaver.............................................................

Påhengsmotor........................................

45 46 46

Materialer..................................... 66 Metaller................................................. Jern og stål........................................................... Legert stål............................................................. Støpejern.............................................................. Aluminium............................................................ Kopper.................................................................. Sink...................................................................... Bly......................................................................... Korrosjon............................................................. Oppgaver.............................................................

Plast.........................................................

66 66 68 69 69 70 70 70 70 74

75 Termoplast............................................................ 75 Herdeplast............................................................ 76 Glassfiberarmert polyester................................. 76 Oppgaver............................................................. 77

INNHOLD

Tre..........................................................

77 Kvalitetsklasser..................................................... 79 Plater og limte produkter.................................. 79 Overflatebehandling.......................................... 80 Trykkimpregnering............................................. 81 Oppgaver............................................................. 81

Betong.................................................... Oppgaver.............................................................

82 83

Sammenføyning.....................................

84 Sveising................................................................ 84 Lodding................................................................ 86 Skruing, nagling og spikring............................. 86 Liming................................................................... 89 Oppgaver............................................................. 90

Tauverk, kjetting og wire......................

91 Knuter................................................................... 94 Oppgaver............................................................. 97

Vedlikehold av båter..............................

98 98 99 99 99 101 101

Blærer................................................................... Misfarging og rustflekker................................... Maling og lakk som flasser................................. Sprekker.............................................................. Delaminering........................................................ Overflatebehandling av skrog over vannlinja .. Overflatebehandling av skroget under vannlinja.............................................................. 102 Reparasjon av skrogskader................................. 103 Oppgaver............................................................. 106

Jording av likestrøm........................................... 113 Jording av vekselstrøm........................................ 113 Elektrisk effekt...................................................... 113 Sikringer.............................................................. 114 Feil på det elektriske anlegget.......................... 115 Oppgaver............................................................. 116

Elektriske motorer.................................. 117 Enfasemotorer....................................................... 117 Trefasemotorer...................................................... 118

Elektriske kabler..................................... 119 Elektrisk gjerde ..................................................... 119 Oppgaver............................................................. 120

Forbrenningsmotorer.......... 122 Brennstoffer............................................ 122 Biologiske brennstoffer....................................... 122 Oppgaver............................................................. 123

Dieselmotor............................................. 124 Brennstoffsystem................................................. 124 Forbrenningsrom................................................. 125

Bensinmotor (ottomotor)....................... 126 Totaktsmotor....................................................... 127 Forgasser.............................................................. 127

Kjøling..................................................... 128 Luftkjøling.............................................................. 128 Vannkjøling (væskekjøling)................................. 128 Oppgaver............................................................. 129

Smøring og smøremidler........................130

Elektrisitet..................................... 107 Hva er strøm?.......................................... 107 Strøm.................................................................... Spenning.............................................................. Motstand (resistans)........................................... Ohms lov............................................................. Oppgaver.............................................................

107 108 108 109 109

Batteri..................................................... 110 Batterikapasitet...................................................... 110 Sammenkobling av batterier............................. 111 Starthjelp.............................................................. 112 Oppgaver............................................................. 112

Elektriske kretser....................................112

Oljekvalitet............................................................ 131 Oljetype og viskositet........................................ 131 Oljeskift og kontroll............................................ 132 Oppgaver............................................................. 133

Motoreffekt og dreiemoment................ 134 Effekt.................................................................... 134 Brennstoff-forbruk................................................135 Oppgaver............................................................. 136

Luftfilter.................................................. 136 Avgasser og eksosanlegg........................ 137 Katalysator............................................................. 137

Turbo og mellomkjøler........................... 138 Mellomkjøler (intercooler) .................................. 139 Oppgaver............................................................. 139

INNHOLD

Vedlikehold av brennstoffsystemet..... 140 Vedlikehold av forbrenningsmotorer ... 141 Oppgaver............................................................. 141

Båtmotorer.............................................. 142 Kjøling av båtmotorer........................................ 143 Kraftoverføring i båter......................................... 143 Oppgaver............................................................. 144

Hydraulikk og trykkluft-

teknikk (pneumatikk).......... 145 Transport av væsker og gasser.............. 145 Væsker og gasser som arbeidsredskap..............145 Trykk.................................................................... 146 Pumpekarakteristikk og løftehøgd................... 146

Effekt.................................................................... 147 Strømningstap ....................................................... 147

Hydrauliske anlegg................................. 148 Pumper................................................................ 148 Reguleringsventiler...............................................149 Arbeidsorganer...................................................... 151

Pumper for transport av væsker.......... 151 Trykkluftanlegg....................................... 152 Kompressorer...................................................... 153 Ventiler i trykkluftanlegg................................... 154 Arbeidsorganer i trykkluftanlegg...................... 154 Spesielle komponenter........................................ 155 Oppgaver............................................................. 155

Stikkord.......................................... 157

F”!

Innledning

Teknikk og håndverk handler i stor grad om hvordan vi utfører et arbeid med kroppen vår. Mennesket har i hele sin historie følt en trang til utvikling, til stadig å gjøre ting bedre. I første omgang var kampen for føda drivkrafta i denne utviklinga. Kombinasjonen av håndlag, kunnskaper, redskaper og materialer har drevet den tekniske utviklinga framover fra steinalderen til i dag. Det førte i første rekke til utvikling av verktøy og redskaper til fangst, fiske og husholdning. Seinere har redskapene gjennomgått stadige forbedringer.

Rypesnare «Nød lærer naken kvinne å spinne,» heter det i ordtaket. Enkle oppfinnelser som fungerte godt, er det mange eksempler på gjennom tidene. Snarer og andre finurlige fangstinnretninger gav folk mat og klær og dermed grunnlag for å overleve. Tegning: Arne Kristian Hansen

Håndverkere Etter hvert ble redskapene så avanserte at det var enkelte personer som fikk ansvar for å lage dem. Disse personene ble viktige i samfunnets utvikling. Et godt eksempel på en slik person er smeden. Smeden har hatt en sentral posisjon i utviklinga av de fleste samfunn. Andre eksempler kan være tømrere og vognmakere. Til tross for denne spesia­ liseringa var det likevel slik at de fleste prøvde å være selvforsynte med det meste. Folk hadde lite penger, og det var dyrt å kjøpe ferdiglagede redskaper. Derfor måtte hver enkelt være i stand til å lage mange for­ skjellige ting. Folk flest hadde allsidige kunnskaper og ferdigheter med hensyn til praktiske gjøremål. Denne allsidigheten gjør at mange av de redskapene som ble utviklet, var svært gode og funksjonelle.

I trykte form varierer den virkelige lengden av et breddeminutt I I fra 1840,80 m ved ekvator til 1861,71 m ved polene.) I

| | । ■

l-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1

63

VERKTØY OG REDSKAPER

Det metriske målesystemet I enkelte sammenhenger bruker vi fremdeles fot. Her kan vi nevne luftfart (flyhøgd), sjøfart, fiskeri (båtlengde, dybde) og dimensjoner på trematerialer (tykkelse • bredde: 2"* 4"). Det er riktignok bestemt at millimeter skal brukes for å angi dimensjoner på trelast, men tommer henger ennå igjen. Det metriske målesystemet ble utviklet i Frankrike på slutten av 1800tallet, og det er i dag dominerende over store deler av verden. Måle­ systemet tar utgangspunkt i 1 meter (m) som lengdeenhet. 1 m = 100 cm = 1 000 mm og 1 000 m = 1 km (kilometer)

Skyvelære Skyvelæret er et langt mer nøyak­ tig måleutstyr enn både meterstokken og den fineste linjalen. Vi kan måle utvendige mål (A), innvendige mål (B) og dybdemål (C). Tegning: KajMolander

Tommeskala

Målband og målestokk Når vi skal måle lengder inntil cirka 100 m, bruker vi målebånd. Bån­ det kan være laget av stål, glassfiber eller lerret. Vi oppbevarer måle­ båndet på en rull når det ikke er i bruk. Pass på at båndet er reint og tørt før opprulling og se til at det legger seg rett på rullen. Det er en fordel om målebåndet har en hake på enden, slik at vi slipper å ha en person til å holde i enden. Når vi skal sette av korte mål, er det fint å bruke en meterstokk (tom­ mestokk). Vi kan sammenlikne meterstokken med en sammenleggbar linjal. Meterstokken fins i 1 og 2 m lengde. Hvis meterstokken blir slar­ kete i leddene, er den unøyaktig og ikke til å stole på.

Skyvelære Målebånd og meterstokk er ikke godt nok når vi stiller store krav til nøyaktighet. Skyvelæret kan vi bruke til målinger med målenøyaktighet på inntil 0,05 mm, og det kan brukes til å ta inn- og utvendige mål og til å måle dybde. Vi må behandle det forsiktig hvis det skal beholde nøyaktigheten. Skyvelæret er utstyrt med en millimeterskala og en nonieskala. Nonieskalaen går fra 0 til 10 og angir tidels mm. Vi går fram på følgende måte når vi skal lese av på skalaen: 1 Les av på mm-skalaen hele mm ved nullstreken på nonieskalaen (for eksempel 20). 2 Avles hvilken strek på nonieskalaen som faller sammen med en strek på mm-skalaen (uansett hvilken). La oss si at 2 på nonieskalaen faller sammen med en strek på mm-skalaen. 3 I det tilfellet har vi altså målt 20 mm + 0,2 mm = 20,2 mm.

Finavlesing av et skyvelære Ved bjelp av nonieskalaen kan vi bestemme avstander på tidelsmillimeternivå. Tegning: Kaj Molander 64

Mikrometer Til svært nøyaktige utvendige målinger kan vi bruke et mikrometer. Dette instrumentet må vi behandle meget forsiktig, og det har en måle­ nøyaktighet på 0,01 mm. Varmen fra hendene kan være nok til å for­ styrre måleresultatet. Før vi foretar målinga, bør vi kontrollere om mikrometeret viser null når måleflatene er skrudd helt sammen. Vi foretar avlesning på et mikrometer i tre trinn: først hele mm, så halve mm, og til slutt hundredels mm.

VERKTØY OG REDSKAPER

Mikrometer Mikrometeret blir bruktfor å måle svært nøyaktige dimensjoner. Finmekanikere bruker slik verktøy daglig. Tegning: Kaj Molander

Optisk og elektronisk avstandsmåling Det fins også optiske og elektroniske redskaper for avstandsmåling. En nivelleringskikkert kan brukes til optisk avstandsmåling. Ulike ultralydapparater kan brukes til elektronisk avstandsmåling. Vi kom­ mer ikke inn på disse redskapene i denne boka.

Oppgaver Repetisjo nsoppga ver 1

Hvordan vil du gå fram når du skal skjefte ei øks?

2

Beskriv hvordan du skal bruke og vedlikeholde en ljå.

3

Hva er forskjellen på en phillips- og en pozidrivskrutrekker?

4

Grei ut om ulike typer tenger og hva de brukes til.

5

Hvorfor er det viktig at en skrue trekkes til med riktig moment?

6

Hva er dreiemoment eller vrimoment?

7

a) Hvilke måleredskaper har vi i verkstedet? b) Hvilke bruksområder har disse redskapene?

8 Forklar hvordan du bruker et skyvelære.

Øvi ngsoppga ver 1

Lag en oversikt over verktøyet i verkstedet. a) Hva brukes de ulike verktøyene til? b) Hvordan kan vi holde god orden i verktøyet?

2

Hvilke minstekrav vil du stille til verktøyutrustningen i verkstedet?

3

Hvordan kan vi lage oss en «momentnøkkel» ved hjelp av ei bade­ vekt eller ei fjørvekt?

4

a) Hvilke målenheter har vi i naturbruksnæringene? b) Hvordan har enhetene oppstått?

65

\Mdl2: । Elevene skal ba kjennskap til de viktigste og vanligste mate। rialer og stoff som naturbruks| næringene er avhengige av.

|

Materialer

।

' |

i______________________________________i

Hva er materialer? Ifølge ordboka er materiale et ord som betyr stoff, emne eller virke. I vår sammenheng kan vi si at materialer er en felles­ betegnelse på de stoffene som bruksgjenstander, produkter og redska­ per er laget av. Materialene vi omgir oss med, har mange ulike opphav, noen kommer direkte fra naturen, mens andre er bearbeidet på for­ skjellige vis. Vi kan dessverre bare komme inn på noen få materialer i denne boka. Materialene har hatt stor betydning for menneskehetens utvikling gjennom historia. De har vært så viktige at de har gitt navn til tids­ epoker i historia. Eksempler på dette er steinalder, bronsealder og jernalder. Vi kan dele materialene inn i ulike grupper alt etter hvilke fellestrekk vi legger vekt på. Gruppeinndelinga kan gå etter bruksområdet eller hvilken opprinnelse materialene har. Viktige materialgrupper er metaller, jord- og steinprodukter, tekstiler, plast og plante- og dyrematerialer.

Metaller Felles for metaller er at de smelter ved oppvarming. De har ofte et glin­ sende utseende og leder strøm og varme godt. Vi skiller gjerne mellom tunge og lette metaller etter deres egenvekt. Metaller med massetetthet (egenvekt) på mindre enn 5,0 kg/dm3 , regner vi som lettmetaller. Ei sammensmelting av to eller flere metaller kaller vi ei legering.

Jern og stål

Metaller På eldre og store motorer er motorblokker alltid laget av støpe­ jern. De bevegelige delene i moto­ ren og topplokk og bunnpanne er laget av stål av ulike kvaliteter. På moderne lette bilmotorer blir støpejernet mer og mer erstattet av lettere metall-legeringer der alu­ minium er det viktigste metallet. Tegning: Martin Hogvall ' 66

Jern er det mest brukte metallet i verden. Råjern framstilles ved smel­ ting av jernmalm, koks og kalkstein. Råjernet er å betrakte som et halv­ fabrikat som vi ikke kan bruke direkte. Det må videreforedles til støpe­ jern eller stål før vi kan bruke det. Stål framstilles ved valsing, og støpe­ jern lages ved at flytende jern helles i ei form. Forskjellen på støpe­ jern og stål er framstillingsmåten og innholdet av karbon i metallet. Støpejern har mer enn 2 % karbon og stål har mindre enn 2 %. Kar­ boninnholdet har avgjørende betydning for metallets egenskaper. Stål som bare er tilsatt karbon, kaller vi ulegert stål eller karbonstål. Både støpejern og stål har egenvekt på cirka 7,8 kg/dm3.

Herding og anløping Innholdet av karbon i stålet betyr mye for hardheten til metallet. Økende karboninnhold gir hardere stål. Stål med 0,3-1,5 % karbon kalles hardt stål. Stålet er slitesterkt, men ganske sprøtt. Hardt stål kan vi berde, og herding er en prosess som gjør stålet enda hardere. Dette gjør vi for at stålet skal bli ekstra slitesterkt. Herdinga utfører vi ved at

METALLER

100

200

300

400

500

vi varmer stålet opp til omtrent 800 °C og bråkjøler det i vann eller olje. Det som skjer under herdinga, er at karbonet går i oppløsning ved den høge temperaturen, og det gir en hard struktur i metallet. Den hurtige avkjølinga gjør at metallet ikke rekker å gå tilbake til den strukturen det hadde før oppvarminga, og det beholder den harde strukturen. Ulempen med herdinga er at stålet blir sprøtt, og at det lett kan brekke hvis det utsettes for slag og plutselige påkjenninger. Dette kan vi bøte på ved at vi anløper stålet, noe vi gjør ved at vi varmer opp stålet til 200-400 °C og langsomt avkjøler det igjen. Stålet blir da seigere sam­ tidig som det beholder det meste av hardheten. Jo høgere anløpingstemperatur vi bruker, jo seigere blir stålet. Samtidig blir stålet mykere enn om anløpingstemperaturen er låg. Det er vanskelig å måle temperaturen i stålet når vi varmer det opp. En erfaren smed bedømmer temperaturen ut fra fargen på stålet når det blir oppvarmet. Mange av de redskapene og verktøyene vi bruker til daglig, har gjen-

600

700

800

900

Oversikt Oversikter over noen vanlige kvaliteter med utgangspunkt i mykt stål, hardt stål og støpejern.

67

METALLER

nomgått denne behandlinga med herding og anløping. Det gjelder for eksempel kniv, øks, tang, hammer og meisel. Dersom et herdet verk­ tøy utsettes for sterk varme, sveising eller kraftig sliping på benksli­ per, vil herdinga gå ut av stålet. Da vil det for eksempel bli umulig å få en kniv til å holde seg kvass etter at vi har slipt den.

Seig- og settberding Noen maskindeler må stå imot slag og vekslende belastninger. Det kreves stor slitestyrke, samtidig som seigheten må være stor nok til å tåle varierende belastning uten at maskindelen brekker. Et godt eksem­ pel på dette er veivakslingen i en motor. For at stålet i veivakslingen skal få de ønskede egenskapene, gjennomgår det ei seigberding. Seigherding betyr at stålet blir anløpt til høgere temperatur (400-650 °C) enn vanlig anløping (200-400 °C). Av og til stilles det tilsynelatende umulige krav til maskindelene. Som eksempel kan vi nevne veltefjøla på en plog. Den utsettes for stor belastning og bøyepåkjenning samtidig som den må være hard for å stå imot slitasjen fra jorda som glir langs veltefjøla. Veltefjøla må altså være myk inni og hard på overflata. For å få til dette blir veltefjøla settberda, noe som betyr at vi starter med et mykt stål med lågt innhold av karbon. Vanlig herding er da ikke mulig. For å få den harde overflata blir velte­ fjøla varmet opp i en ovn hvor det tilføres uforbrente karbonpartikler. Karbonet trenger inn i overflata på veltefjøla, og dermed blir det mulig å herde overflata. På denne måten kan vi altså løse den tilsynelatende vanskelige oppgaven med å få stålet til å være både mykt og hardt sam­ tidig. Settherding brukes på maskindeler som tannhjul, tenner til gravemaskinskuffer, kniver på høstemaskiner, harvespisser og kjeder.

Legert stål Det er mulig å forandre stålets egenskaper ved å blande det sammen med andre metaller til ei legering. På denne måten kan vi oppnå at stålet får -

Rustfritt stål Ståltermoser er laget av rustfritt stål. Metaller som er i kontakt med næringsmidler, må være rustfrie. Tegning: Arne Kristian Hansen 68

bedre større større bedre bedre bedre

holdbarhet seighet slitestyrke motstandsevne mot rust (korrosjon) fjøringsegenskaper varmebestandighet

I ei stållegering er det vanlig å bruke metaller som aluminium (Al), mangan (Mn), krom (Cr), nikkel (Ni), vanadium (V), bly (Pb), molyb­ den (Mo) og silisium (Si). Av disse er nok mangan, krom og nikkel de viktigste. Rustfritt stål er et materiale som brukes mye der vi ikke kan godta rust. Dette gjelder for eksempel der stålet kommer i kontakt med næringsmidler, som i melkeanlegg. Rustfritt stål er også brukt på båter og installasjoner ved sjøen, og det brukes mye i landbruket til maskin­ deler som kommer i kontakt med husdyrgjødsel. Krom og nikkel blir brukt som legeringsmetaller i rustfritt stål. Vi kan finne betegnelser som 18/8-stål. Det betyr at stålet inneholder 18 %

METALLER

krom og 8 % nikkel. Rustfritt stål er ikke magnetisk og inneholder mindre nikkel enn syrefast stål. I tillegg til korrosjonsbeskyttelsen fører krom til at stålet blir mer slitesterkt og bedre å herde. Stål som er legert med krom, brukes blant annet i kulelager. Nikkel gjør at stålet blir hardere uten at seigheten blir dårligere. Derfor brukes dette legeringsmetallet i mange motordeler. Mangan i stålet øker hardheten og slitestyrken. Denne legeringa brukes i slitekanter på vegskraper og planeringsskjær.

Støpejern Vi har nevnt at støpejern skiller seg fra stål på grunn av at det har en annen framstillingsmåte, og fordi karboninnholdet er større. Dette gjør materialet hardt og slitesterkt. Ulempen er at støpejern er så sprøtt at det ikke tåler harde slag. Støpejern kan formes til kompliserte gjenstan­ der fordi det støpes i ett stykke i ei form. Forma er laget av sand, og når jernet har størkna, kan sanden helles vekk. Denne framstil­ lingsmåten brukes til å lage motorblokker, girkassehus, pumpehus, lagerhus og kumlokk. Støpejern er relativt motstandsdyktig mot rust.

Aduserjern Når ferdigstøpte gjenstander av støpejern blir oppvarmet over lang tid og tilført oksygen, reduseres karboninnholdet i støpejernet. Dette kom­ mer av at karbonet reagerer med oksygen og blir til CO. Det materi­ alet vi da får, kaller vi aduserjern. Egenskapene til aduserjern likner på stålets egenskaper. Fordelen med denne framstillingsmåten er at vi kan framstille gjenstander med komplisert form og likevel få stålets egenskaper som smidighet og muligheter for bearbeiding. Aduserjern har mange bruksområder og brukes blant annet mye til bildeler.

Manganstål Skjæret på vegskraper må være både hardt og slitesterkt. Lege­ ring mellom jern og mangan gir like egenskaper. Tegning: Kaj Molander

Aduserjern Sleggehoder og andre tyngre hammere er ofte laget av aduser­ jern. Tegning: KajMolander

Aluminium Aluminium har massetetthet (egenvekt) på cirka 2,7 kg/dm5 og hører derfor til lettmetallene. Framstillinga av aluminium krever mye energi. Norge er en av verdens største produsenter av aluminium fordi vi har billig elektrisk kraft (vannkraft). Utgangspunktet for aluminium er bauksittmalm, som utvinnes blant annet i Sør-Amerika og Sør-Afrika. Egenskaper Aluminium har sølvgrå farge og er bløtt og seigt i rein tilstand, men vi kan forbedre hardheten gjennom legering med andre metaller. Viktige egenskaper med aluminium er at det leder strøm og varme godt, og det brukes derfor i elektriske kabler og til kokekar. Aluminium er lett å forme til ulike gjenstander ved støping, valsing og ekstrudering. Ved ekstrudering presses metallet ut gjennom ei dyse under høgt trykk, nesten som ei kjøttkvern. De aluminiumsprofilene som lages på denne måten, har gode styrkeegenskaper, og de kan lages så lange vi bare måtte ønske. Rør og skinner framstilles på denne måten. Aluminium korroderer lett når det kommer i kontakt med edlere

Aluminium Aluminium i legering med andre metaller kan være nesten like sterkt som jern og stål. Den store fordelen med aluminium er like­ vel den låge egenvekta. Tegning: Kaj Molander 69

I METALLER

metaller, men så lenge aluminium er alene, er det meget motstands­ dyktig mot korrosjon. Dette kommer av at det dannes et oksidlag på ubehandlet aluminium som hindrer videre korrosjon. Aluminium er et sterkt materiale i forhold til sin egen vekt, og det er derfor ettertraktet i bilindustrien og som bygningsmateriale. I tillegg til det som er nevnt, brukes aluminium til takplater, motordeler, girkassehus og felger.

Kopper

Kopper Vi kjenner til bruken av kopper, bronse og messing i pyntegjen­ stander, men de er også i praktisk bruk. Kopper brukesfor eksempel i vannrørfordi det ikke ruster. Kopper er også mye brukt i elek­ triske ledninger. Tegning: Arne Kristian Hansen

Kopper er et rødbrunt metall med massetetthet på cirka 8,9 kg/dm3. Metallet leder svært godt strøm og varme og brukes derfor mye i ele­ ktriske kabler. Kopper er motstandsdyktig mot korrosjon, og metallet er mye brukt i vannrør og i takplater på eksklusive bygninger. Ube­ handlet kopper utendørs får et oksidbelegg, irr, som er grønt. Kopper er mye brukt i legeringer med andre metaller. I materialer som bronse (kopper og tinn) og messing (kopper og sink) utgjør kopper hovedmetallet. Sammenføyning av kopperdeler skjer ofte ved lodding. Kopper er et forholdsvis mykt materiale, men det blir hardt ved kald bearbeiding. Etter oppvarming (gløding) blir det mykt igjen. Glødd kopper brukes som materiale i motorpakninger.

Sink Sink er et mykt metall med grå farge, og det har en massetetthet på cirka 7,1 kg/dm3. Sink er et uedelt metall som korroderer i kontakt med stål, og det brukes derfor til korrosjonsbeskyttelse av stål. I kontakt med luft får sink et oksidbelegg som beskytter metallet mot videre korro­ sjon. Materialet brukes til takrenner og bygningsbeslag.

Bly Galvanisering Galvaniserte spiker og plater er stålplater med sinkbelegg. Sinkbelegget kan være påført ved bjelp av elektrolyse (galvanisering) eller dypping i flytende sink (varmforsinking). Tegning: Kaj Molander

Bly er et tungt materiale med massetetthet på 11,3 kg/dm3. Metallet er motstandsdyktig mot korrosjon, og det er mykt og lett å forme. Der­ for blir bly brukt som materiale i beslag som kan formes i vanskelige fasonger, for eksempel som tetting mellom pipebeslag og takstein på hustak. Ellers er bly en del brukt i legeringer, og det brukes i bilbatte­ rier (blyakkumulatorer) og geværkuler. Bly er meget giftig.

Korrosjon Vi har alle opplevd at gjenstander som er laget av stål, har blitt skadet og ødelagt av rust. Når stålet ruster, virker det som om metallet blir borte. Stålplater som ruster, blir tynnere, og til slutt blir det hull. Rust er det samme som korrosjon av stål. De fleste metaller vil korrodere når forholdene ligger til rette for det, men korrosjon av stål (rust) er nok det største problemet. Det kommer av at stål ruster lett, men også av at stål er et mye brukt metall. Vi har lett for å tenke at korrosjon bare er negativt, for eksempel ødelegger den de fine bilene våre, men korrosjon gjør også noe posi­ tivt. Korrosjon er naturens måte å bryte ned metallet på, slik at det blir til byggesteiner som kan inngå i naturens kretsløp. Så lenge vi skal bruke en gjenstand, ønsker vi å hindre nedbryting av den, og det lykkes vi best med når vi kjenner til hvordan naturen arbeider.

Ro

METALLER

Galvanisk korrosjon Når to ulike metaller erfor­ bundet med hverandre og er nedsenket i en væske som leder strøm (for eksempel sjøvann), får vi det som b eter galvanisk korrosjon. Metallene nederst i spenningsrekka vil da korro­ dere.

Rust En jernstav i vann ruster, eller mer korrekt korroderer. Korro­ dere betyr gnage ellerfortære rett oversatt fra latin. Littfor­ enklet kan vi si at metallisk jern pluss vann pluss oksygen er lik jernoksid (rust) pluss vann. Egentlig er rusting en ganske komplisert elektrokjemisk prosess.

Spenningsforskjeller mellom metaller Korrosjon er en elektrisk prosess. Vi kan sammenlikne korrosjon med det som skjer i et bilbatteri. Batteriet har flere celler, og hver celle har en plusspol og en minuspol. Mellom disse polene er det en spennings­ forskjell. Tilsvarende forskjeller i spenning kan vi finne mellom ulike metaller. Noen metaller er edlere enn andre, og disse har høgere spen­ ning enn uedle metaller. Gull og sølv er edle metaller med høg spen­ ning, og de er derfor ikke utsatt for korrosjon. Et metall som sink har låg spenning, og sink er derfor utsatt for korrosjon. I spenningsrekka er metallene oppstilt etter hvor edle de er. De minst edle metallene står til venstre, og de mest edle til høgre. Dersom to metaller kommer i kontakt med hverandre, vil det uedle metallet tæres opp når betingel­ sene for korrosjon er til stede.

K

Mg

Al

Zn

Fe Pb

H

Cu Ag Au

Vi kan få korrosjon selv om vi ikke har flere metaller til stede samti­ dig. Stålplater ruster mye selv om det ikke er andre metalldeler i nær­ heten. Dette kommer av at spenningen ikke er lik over hele metalloverflata. Små urenheter i metallet kan være nok til å skape spennings­ forskjeller. Dessuten veit vi at de fleste metallgjenstander er laget av legeringer mellom flere metaller. Så snart vi har en spenningsforskjell, har vi også en anode (plusspol) og en katode (minuspol). For at strøm­ men skal gå mellom anoden og katoden, må det være en elektrolytt, for eksempel vann, til stede. Jo bedre denne elektrolytten leder elek­ trisk strøm, jo raskere får vi korrosjon. Sjøvann leder strøm bedre enn ferskvann, og derfor ruster stål lettere i sjøen enn i ferskvann.

Ojferanode Så lenge jernstaven er katode i en galvanisk celle, vil den selv være «immun» mot galvanisk korrosjon, men korrosjon på grunn av oksygenet i vannet kan vi ikke hindre med offeranoder.

Spenn ingsrekka Spenningsrekka viser metallene ordnet etter evnen til å holde på elektronene. Metallene lengst til høgre i rekka har høgest spenning og er derfor minst utsatt for korrosjon.

71

METALLER

Det må også være oksygen til stede, fordi metall som korroderer, reagerer med oksygen og danner oksider. Rust er det samme som jernoksid, altså en forbindelse mellom jern og oksygen.

Korrosjon i sjøvann Metaller i båtskroget er svært utsatt for korrosjon. Propellen er kopperholdig (ofte bronse), ror og beslag er laget av jern. Når skro­ get ligger i sjøen, vil propellen trekke til seg positive ionerfra sjøen, og roret vil avgi jernioner og sakte men sikkert korrodere og bli borte. Ved å feste metallbiter av sink eller aluminium til roret og de andre delene laget av jern vil sinken korrodereførst. Selv om vi bruker offeranoder (sinkbitene), vil jernplatene likevel være utsatt for korrosjon på grunn av oksygentrykket i vannet. Tegning: Arne Kristian Hansen

Passiv korrosjonsbeskyttelse Korrosjon kan forhindres på flere måter. Vi har nettopp sagt at oksy­ gen og vann (elektrolytt) er en forutsetning for at det skal oppstå kor­ rosjon. Da er det nærliggende å tro at hvis vi kan holde luft (oksygen) og fuktighet (elektrolytt) unna metallet, så vil vi unngå korrosjon. Dette er riktig. Vi har alle sett at stålplater som er plassert på tørre og luftige steder, ikke ruster. På metallgjenstander som skal brukes i fuktige omgivelser, må vi bruke ei overflatebehandling for å holde lufta og fuktigheten ute. Maling og lakk er midler vi bruker for å oppnå dette. Kraftigere beskyttelse kan vi oppnå ved å bruke belegg av andre me­ taller, for eksempel krom på bildeler. Dette kaller vi passiv korrosjons­ beskyttelse. For å få maling og lakk til å sitte ordentlig er det viktig at grunnar­ beidet er gjort skikkelig. Det betyr at det nakne metallet først må reingjøres godt. Vi må særlig være nøye med å få bort fett, oljeflekker og antydninger til rust. Rustangrep starter lett på bart stål, og det er der­ for lurt å smøre på en rustbeis eller liknende, som nøytraliserer det som måtte finnes av rust. Så maler vi over med ei grunningsmaling som har til oppgave å gi bedre feste for dekkmalinga. Til slutt påføres ett eller flere dekkstrøk med maling eller lakk. Dette topplaget skal holde vann og oksygen borte fra metallet. Vi har sikkert alle sett at ei malt stålplate kan få blemmer i malinga. Når vi skraper bort disse blemmene, finner vi som regel rustangrep på stålet under. Hvorfor? Blemmene er fylt med vann, og det er oppløst oksygen i dette vannet. Dermed er begge hovedforutsetningene for korrosjon oppfylt. I dette tilfellet oppstår det en spenningsforskjell mellom metallet under blemma og resten av metallet. Metallet under blemma blir anode, og metallet ellers blir katode. Anoden har lågere spenning enn katoden, og korrosjonen starter der det er lågest spen­ ning. Blemmer i malinga kan skjule alvorlige rustangrep, og vi bør åpne blemma og få tørket ut fuktigheten så fort som mulig. Så kan vi grunne og male på nytt. På understellet av biler og andre kjøretøyer er det vanskelig å kom­ me til med maling og lakk. Det brukes da en annen metode for å holde rusten unna. Når en bil skal rustbehandles, blir den først grundig reingjort og tørket. Så sprøytes det en tynn olje med gode, krypende rustbeskyttende egenskaper på understellet og inni alle hulrom. Denne oljen legger seg som et beskyttende vokslag på metallet. For å besky­ tte vokslaget mot påkjenninger utenfra blir det sprøytet på et lag med et tykkere stoff som blir til en feit, seig masse når det tørker. Også her er det snakk om en passiv rustbeskyttelse som har til hensikt å holde oksygen og fuktighet borte fra metallet. Aktiv korrosjonsbeskyttelse Ingen overflatebehandling er absolutt tett. Selv den beste maling eller lakk vil slippe litt fuktighet gjennom. På båter er det derfor ikke nok å male metalldeler som er nedi sjøen. Hvis skroget er laget av metall, må det beskyttes i tillegg til maling. I tilfeller som dette utnytter vi de forskjellene som er i spenning mellom ulike metaller. Hvis vi har en

72

METALLER

båt med stålskrog, kan vi bekjempe rust ved å skru fast offeranoder på skroget. Offeranodene er laget av sink eller et annet metall som har lågere spenning enn stål. Siden stålet er edlere enn offeranodene, vil anodene tæres opp først. Når anodene er opptært, vil skroget begynne å ruste. Anodene må skiftes ut når omtrent 80 % av metallet er tært bort. Vi må ikke male over offeranodene, for da mister de sin virkning. Samme metode kan også benyttes for å beskytte beslag og kompo­ nenter som er laget av andre metaller. Vi fester da offeranoder på, eller i nærheten av, de delene som skal beskyttes. I tillegg bør alle metalldeler jordes sammen med det elektriske anlegget i båten. Det elektriske anlegget om bord i båten må jordes slik at ikke krypstrøm­ mer fører til korrosjon om bord. Vi skal komme nærmere inn på jor­ ding i avsnittet om elektrisk utstyr. Vi jorder (kobler sammen) alle metalldeler om bord for at de skal få samme elektriske spenning. Når spenningsforskjellen er borte, er også grunnlaget for korrosjon borte. Vi har hittil omtalt korrosjon som et problem knyttet til metaller. Hvis vi har en trebåt, skulle vi tro at vi er sikret mot korrosjonsproblemer. Så enkelt er det dessverre ikke. En trebåt har beslag og fester av metall. Når treverket blir mettet med vann, vil det fungere som en elektrolytt. Dermed kan det gå strøm mellom metalldeler med ulik spenning. Resultatet kan bli at treverket ved det ene beslaget brytes ned som følge av korrosjon. Hvitt belegg rundt fester og beslag og mørke flekker kan være tegn på korrosjon i treverket. Jording, som beskrevet i avsnittet ovenfor, kan løse dette problemet. Bruk av jording og offeranoder er eksempler på aktiv korrosjons­ beskyttelse. Da setter vi inn tiltak som styrer prosessen i en retning som er gunstig for oss. Det samme gjør vi når vi bruker maling som inne­ holder uedle metaller. Metallet som er oppløst i malinga, vil da tæres opp før metallet det skal beskytte. Blymønje er et eksempel på ei slik maling. Blymønje er giftig og er i dag erstattet av andre typer grunningsmaling. Hvis vi bruker spiker av stål til å feste takplater av aluminium, kan vi oppleve at det tæres hull i platene rundt spikrene. Dette kommer av at aluminium er et uedelt metall i forhold til stål. Når det regner på taket, har vi en elektrolytt, og grunnlaget for korrosjon er til stede. For å unngå korrosjon må vi bruke gummiskiver under spikrene. Da hind­ rer vi elektrisk kontakt mellom spikrene og takplatene. En annen løs­ ning vil være å bruke spiker av samme materiale som takplatene.

Jording og krypstrømmer Figuren viser et stålskrog med en offeranode av sink. Bolten som holder offeranoden, erjordet sammen med andre metalldeler på båten. Det hindrer at vi får uheldige krypstrømmer i skroget, samtidig som korrosjonen skjer på ufarlige steder. Tegning: Arne Kristian Hansen

| Hvordan kan vi hindre korrosjon? | A Ved passiv korrosjonsbeskyttelse i - Hindre at oksygen og fuktighet kommer til metallet । 1 Fjerne oksygen og fuktighet (elektrolytten) i 2 Beskytte metallet med maling, lakk, fett eller liknende ■ 3 Beskytte metallet med andre metaller som ikke er så utsatt for korrosjon

I I

B Ved aktiv korrosjonsbeskyttelse - Plassere offeranoder på utsatte metalldeler - Jorde sammen alt metall og på den måten hindre krypstrømmer og uheldig korrosjon

I |

। 73

| METALLER

Oppgaver Repetisjonsoppgaver 1

Hva er forskjellen på stål og jern?

2

Hva betyr karboninnholdet for stålets egenskaper?

3

Hvordan kan stål bearbeides?

4

Hva er ei legering?

5

Forklar følgende begreper: - herding - anløping - settherding

6

a) Hva er de vanligste legeringsmetallene i stål? b) Hvordan påvirker legeringsmetallene stålets egenskaper?

7

Hvordan framstilles støpejern?

8

Hvilke egenskaper er karakteristiske for metaller?

9

Nevn noen gjenstander som er laget av aluminium.

10

Hvordan framstilles produkter av aluminium?

11

Hva er ekstrudering?

12

Grei ut om egenskaper og bruksområder for a) kopper b) sink c) bly

13

Hva er korrosjon?

14

Hvordan kan vi hindre korrosjon av stål?

15

Hvorfor ruster stål lettere i sjøvann enn i ferskvann?

16

Hvordan kan vi hindre korrosjon (rust) om bord i en båt?

17

a) Hva er aktiv korrosjonsbeskyttelse? b) Hva er passiv korrosjonsbeskyttelse?

18

a) Hvordan virker en offeranode? b) Under hvilke forhold kan offeranoder brukes?

Øvingsoppgaver

I 74

1

a) Ta for deg noen gjenstander og finn ut hvilke materialer de er laget av. b) Hvilke egenskaper har disse materialene? c) Hvorfor tror du personen som har laget gjenstandene, har valgt akkurat disse materialene?

2

Finn noen gjenstander som er laget av støpejern. Hvorfor tror du de er laget av dette materialet?

3

Noen gjenstander, for eksempel bilfelger, båter og kokekar, produseres i stål eller aluminium. Hvilke fordeler og ulemper ser du ved bruk av stål og aluminium i disse gjenstandene?

PLAST

Plast Plast er et forholdsvis nytt materiale som har stor betydning i sam­ funnet vårt. Det er knapt noe område hvor plast ikke blir brukt. Plast framstilles av råstoffer fra oljeindustrien, det er lett i vekt, og det iso­ lerer godt mot varme og elektrisk strøm. Materialet er ikke utsatt for korrosjon, og det er lett å bearbeide. Plast brytes langsomt ned i natu­ ren. Det betyr at plastprodukter har lang levetid, men også at plast er et avfallsproblem. Dette henger også sammen med at plast brukes mye til emballasje og til andre produkter med kort brukstid. Det fins et utall plasttyper, og vi kan bare komme inn på noen få her. Vi kan skille mellom to hovedtyper: termoplast og herdeplast.

Termoplast Denne plasttypen består av lange molekylkjeder som er filtret sammen til en filtstruktur. Når vi varmer opp termoplast, blir den myk, men den stivner igjen ved avkjøling. Den mekaniske styrken er god i et visst temperaturområde. Blir temperaturen høgere eller lågere, avtar styrken.

Plastprodukter Plastprodukterfins i mange vari­ anter med ulike egenskaper. Plast er laget av olje. Det er betenkelig at svært mange plastprodukter har kort brukstid og ganske raskt havner på søppelplassen. Tegning. Arne Kristian Hansen.

Polyetylen (PE) Dette er en av de mest utbredte plasttypene, og den brukes i plastfolie, vannrør, bøtter, tanker, beholdere og emballasje, og i tillegg i isola­ sjon på elektriske kabler. PE-plast brukes også til å lage små båter, som pionerjoller. Plasten tåler godt kulde, men for at den skal tåle sollys, må den tilsettes stoffer. Uten tilsetningsstoffer blir plasten sprø og øde­ lagt etter ei tid i sola. Slanger og rør av polyetylen lages i flere kvaliteter; PEL, PEM og PEH. PEL er den rimeligste kvaliteten og PEH den dyreste. Betegnelsene L, M og H sikter til egenvekta; PEL er lettere enn PEM, som igjen er lettere enn PEH. Den mekaniske styrken er best for PEH. Polyetylen er relativt miljøvennlig fordi den kan brennes uten at det oppstår vesentlig luftforurensning. Når vi brenner PE med god varme, dannes det CO og vanndamp. Det lukter stearin fra PE som brenner. PE-plast lar seg enkelt resirkulere og bruke på nytt.

Polystyren (PS) Denne plasttypen kjenner vi først og fremst fra isopor eller ekspandert polystyren. Dette materialet brukes til isolasjon og til formstøpt embal­ lasje. Polystyren brukes også uten at den er tilsatt skummemiddel til verktøyhåndtak og til engangsbeger. PS avgir giftig gass når den bren­ ner, og isolasjon av ekspandert PS skal derfor støpes inn i betong eller lukkes inne på andre måter.

Polyvinylklorid (PVC) PVC fins både som hard og myk plast. Den brukes til mange formål, som avløpsrør, drensrør, takrenner og gjennomsiktige takplater. Når PVC tilsettes et mykningsmiddel, brukes det som folie, regntøy og kunstlær, og i tillegg i overflatebehandling.

Ekspandert polystyren Isopor blir brukt som isolasjons­ materiale under eller mellom lag av betong. Tegning: Arne Kristian Hansen

75 I

I PLAST

Framstilling av PVC er en lite miljøvennlig prosess. Det stilles strenge krav til rensetiltakene i forbindelse med produksjonen, og PVC er også problematisk når vi skal kvitte oss med det. Når PVC brenner, dannes det giftig og aggressiv røyk. I dag prøver vi å finne andre plasttyper som erstatning for PVC.

Polyamid (nylon) Nylon er slitesterk, har liten friksjon og god mekanisk styrke. Den tåler høge og låge temperaturer og er motstandsdyktig mot mange kjemiske stoffer. Disse egenskapene gjør at nylon brukes mye til tannhjul, lagerforinger, børster, tau og tekstiler. Nylon Tauverk og børster kan være laget av nylon. Tegning: Arne Kristian Hansen

Myk PVC Regnklær er ofte laget av PVCplast. Tegning: Arne Kristian Hansen

Pleksiglass Pleksiglass er lett og splintsikkert. Tegning: KajMolander

Pleksiglass (akryl) Pleksiglass er gjennomsiktig og splintsikkert. Derfor er det mye brukt som vinduer der glass ville knuses eller bli for tungt. Det brukes som plater i vegger og tak på veksthus. Pleksiglass blir lett matt på grunn av mekanisk slitasje, og det angripes også av enkelte kjemikalier, for eksempel sprit.

Herdeplast Molekylkjedene i herdeplast ligger i en tredimensjonal nettstruktur. Denne strukturen dannes under ei kjemisk herding, og når herdinga er fullført, kan vi ikke omforme plasten ved å varme den opp. Herde­ plast blir ikke deformert av lengre tids påvirkning av små mekaniske krefter, men den kan ta fyr ved høg temperatur. De fleste stoffene i denne plastgruppa er flytende fram til herdeprosessen begynner, og herdinga skjer ved hjelp av trykk og varme eller ved tilsetting av et kjemisk herdestoff. Herdeplaststoffer brukes mye i maling, lakk og lim. Det fins mange typer herdeplast med vidt forskjel­ lige egenskaper.

Glassfiberarmert polyester Glassfiberarmert polyester er et populært materiale som vi med enkle midler kan bruke til å lage gjenstander i ulike fasonger. Flytende poly­ ester tilsatt herder smøres eller sprøytes på glassfibermatter, gjerne i

Fe

PLAST

flere lag. På denne måten kan vi forsterke gjenstanden etter behov. Vi starter vanligvis med ei utvendig form og tar først det ytterste laget, senere bygger vi oss innover. Plastbåter blir laget på denne måten, og vi kan bruke samme metode når vi skal reparere en båt som har fått skader i skroget. Siloer, tanker og fiskekummer blir også laget på dette viset. Vi må huske på at disse produktene krever et visst vedlikehold, selv om de er laget av plast. Det gjelder særlig overflatebehandling som skal hindre at vann trekker inn i glassfibermattene. Flytende polyester fordamper lett og avgir helseskadelige gasser. Derfor må vi sørge for god ventilasjon og huske å bruke åndedrettsvern når vi arbeider med slike stoffer.

Oppgaver Repetisjo nsoppga ver 1

Hva er forskjellen på termoplast og herdeplast?

2

Gi eksempler på noen termoplaster og hvilke bruksområder de har.

3

Gi eksempler på herdeplaster og deres bruksområder.

Glassfiberskrog Når polyesteren blir tilsatt herder, blir den både hard og sterk på kort tid. Glassfiberen armerer polyesteren. Gjenstander som kommer i kontakt med vann, må ha et beskyttende topplag, for å hindre at glassfiberen trekker til seg vann. Tegning: Arne Kristian Hansen

Øvingsoppgaver 1

a) Hvilke plasttyper blir mye brukt innenfor fiske og fangst? b) Hva slags redskaper eller gjenstander dreier det seg om?

2

Hvilke plasttyper brukes i båter?

3

Hvilke plasttyper brukes i jord- og skogbruk?

Tre I landet vårt har vi i uminnelige tider brukt tre som materiale til bygninger og redskaper. Til tross for at tre er et gammelt materiale, er det fremdeles like aktuelt, og det får stadig nye bruksområder. Treverk er mest brukt som materiale for bygninger og møbler. Tidligere var det mye brukt til framstilling av redskaper og verktøy, men her har andre materialer, som plast, tatt over. Tre spiller en stor rolle som råstoff i industrien, blant annet til papir. Tre er et miljøvennlig materiale, og det er en fornybar ressurs fordi det vokser nye trær som erstatning for dem som blir hogd. Når treverk råtner eller brenner, går det tilbake til naturen og danner grunnlag for ny vekst. Tre er dessuten behagelig å arbeide med. Treslag og egenskaper Treverk har mange nyttige egenskaper. En av de viktigste er at styr­ ken er god i forhold til vekta. Dessuten er tre lett å bearbeide, sam­ menføye, lime og overflatebehandle. Vi skal heller ikke glemme at tre er vakkert å se på og at det lukter godt. Ulemper med treverk er at det forandrer form ved opptak av fuktighet, og at det lett brenner. Ved riktig bruk av treverket kan vi langt på veg unngå disse ulempene. Det fins mange treslag, og vi skiller ofte mellom bartrær og lauvtrær. 77

| TRE

Skurlast til bygningsmaterialer

Brennstoff til ved

Massevirke til papir, bygningsplater og liknende

Bruksområder Trevirke er et fantastisk natur­ produkt. Det er en fornybar ressurs som bar mange bruks­ områder. Tegning: Arne Kristian Hansen

Tørking Trestokken tåler mest strekk og trykk i treets lengderetning. Når stokken tørker, bar den lett for å sprekkefra ytterkanten. Tegning. Arne Kristian Hansen

I vår del av verden er det bartrærne som blir mest brukt til bygningsformål. Hovedsakelig dreier det seg om gran og furu. Trevirket er bygd opp av lange celler eller fiber, og veggene i disse cellene består av cellulose og lignin (trestoff). Når vi kutter en trestamme, ser vi at veden består av mørke og lyse årringer. Årringene dannes fordi treet vokser med ulik hastighet gjennom året. Vårveden er lys og porøs fordi treet vokser raskt. På ettersommeren vokser treet langsommere, og veden blir tettere og mørkere. Trevirket er som regel mye sterkere i fibernes lengderetning enn på tvers av fiberne, og det tåler derfor lite strekk på tvers av fiberretningen før fiberne slites fra hverandre. Furuveden er som regel mørkere enn veden hos grana. Dette kommer av at furu inneholder mye harpiks (tyri), og mest harpiks er det i den innerste delen av stokken, i kjerneveden eller malmen. Det gjør at veden fra naturens side er godt beskyttet mot råte og insekt­ angrep. Lim og overflatebehandling får dårlig feste på den feite furu­ veden, og liming av furu kan dermed være vanskelig å få til. Harpik­ sen i furuveden utvinnes til tjære. Vanninnhold Når treet står ute i naturen, inneholder veden opptil 60 % vann. Dette vannet befinner seg dels i hulrommene i cellene som fritt vann, dels i selve celleveggene, som bundet vann. Gran og furu har omtrent 30 % fuktighet når det frie vannet er fordampet og celleveggene er mettet med vann. Vanninnholdet i celleveggene vil etter ei tid komme i likevekt med vanninnholdet i lufta. Er lufta tørr, vil trevirket også bli tørt. Når vanninnholdet er over 20 %, kan trevirket bli angrepet av råte.

Vridning På grunn av ulik tetthet i kjerneved, ytterved og rundt kvister har materialene lettfor å vri og bøye seg under tørkinga. Tegning: Arne Kristian Hansen

Krymping og svelling Trevirket krymper når det tørker. Dette fører til at trematerialer har lett for å sprekke og forandre fasong. Krympinga er minst på langs av fib­ rene, mens den største krympinga er langs årringene. Dette ser vi når en tømmerstokk får sprekker som går fra yttersida og innover mot I 78

TRE

kjernen i stokken, fordi sprekkene har størst bredde ytterst og blir smalere innover. Det er en fordel at trevirket er ferdig tørket før vi skal bruke det. Da unngår vi oppsprekking etter at vi er ferdige med job­ ben. Vi må også huske at når treet blir oppbløtt, vil det svelle like mye som det krympet under tørkinga. Dette kan vi se på en trebåt som blir lekk når den har ligget på land ei stund. Ei tid etter sjøsetting blir båten tett igjen, fordi bordene har svelt (trutnet).

Etter at trevirket er saget opp til bord og planker på sagbruket, kaller vi det trelast. Trelasten blir sortert i ulike klasser etter styrkeegenska­ per og utseende. Sortering etter utseende brukes bare på trevirke som ikke skal ha bærende funksjoner, for eksempel paneler og listverk. Sortering etter styrkeegenskaper foregår etter regler fastsatt i Norsk Standard. De vanligste klassene er T18, T24 og T30. Tallet etter T-en angir bøyefastheten til trevirket i N/mm2. Større tall betyr sterkere trelast. For at trelasten skal komme i klasse T30, godtas det lite kvalitetsfeil, slik som kvist og sprekker. Selv om kvist i trevirket fører til en svekkelse, er det ikke dermed sagt at kvistfrie materialer er best egnet i alle sam­ menhenger. En sprekk i et bord vil som regel stoppe når den kommer til en kvist. Kvistfrie bord vil gjerne sprekke i hele sin lengde hvis de først sprekker. En båtbygger vil derfor ikke bruke kvistfrie bord til skroget på en trebåt. Vi bruker helst sager, eggverktøy (kniv, høvel, øks) og sliperedskaper (pussemaskin, sandpapir, fil) når vi skal bearbeide trevirke. Treet er forholdsvis mykt, og verktøyet holder seg kvast og fint lenge når vi behandler det pent. Eggverktøy er lett å bruke på langs av fiberne, men nesten umulig å bruke på tvers. Saging går greit på tvers av fiberne, men er straks vanskeligere på langs. Saging på langs av fiberne krever ei sag med spesiell tanning. På samme måte som saging går det lettere å pusse eller slipe på tvers av fiberretningen.

Margside

Yteside

Normal spikring

Tørr vegg klar for beising eller maling

Kvalitets klasser

I | i । . ' I I |

|

Spikring Trevirket krymper og sveller mest langs årringene. Det må vi tenke på når vi skal kle en husvegg som skal være så tett som mulig i kalde ellerfuktige vintermåneder. Det er godtfagarbeid å spikre tømmermannspanelen som vist ber. Tegning: brosjyre fra Ålesund trådstiftfabrikk AS

| ।

1

I

I_____________________________________________________________________________ l

Plater og limte produkter Limtre (laminert tre) Tre har fått nye bruksområder i de seinere år. Limtre er en av de mest spennende måtene å bruke trevirke på. Det består av lameller (bord) som er limt sammen, og lamellene er fingerskjøtt. Dermed kan limtrebjelkene lages så lange vi bare måtte ønske. Når vi bygger opp en bjelke på denne måten, kan vi unngå trevirke med feil som kvist og sprekker. Limtre blir derfor sterkere enn tilsvarende trelast av naturlig vokst tre. Limtre kan vi lage i mange buer og former ved at vi bøyer lamel­ lene til ønsket fasong før vi limer dem sammen. Dette prinsippet kan utnyttes i mange sammenhenger, blant annet er laminering av tre mye brukt imøbelindustrien. Prinsippet brukes også på ulike måter til båt­ bygging. Dette har ført til at tre har fått større popularitet som båtmateriale.

Limtrebjelke Limtrebjeikene er svært sterke og konkurrerer med dragere av stål i byggekonstruksjoner. Tegning: Arne Kristian Hansen 79 I

TRE

Kryssfiner Tynne flak med trevirke blir limt sammen til plater. Fiberretningen i hvert flak legges på tvers (90°) i forhold til fiberretningen på forrige flak, og det gjør at kryssfinerplatene blir like sterke både på langs og på tvers. Platene blir mer formstabile ved vekslende fuktighet enn vanlig trevirke. Hvis det er brukt vannfast lim og overflatebehandling under produksjon av kryssfinerplater, vil platene bli vannfaste og egnet til bruk i våte omgivelser.

Kryssfiner Kryssfinerplater er laget av tynne flak av trestokken. Det gir et vakkert og stabilt materiale. Tegning: Arne Kristian Hansen

Sponplater Disse platene kan vi framstille ved at vi presser trespon og lim sam­ men til plater. Sponplatene tåler vanligvis ikke vann, men de blir delvis vannfaste hvis vi bruker spesielle limtyper. Sponplater brukes mye som bygningsmateriale i bolighus og driftsbygninger. Limet i sponplatene avgir gass ei tid etter montering. Derfor bør platene bli dekt med maling eller annen overflatebehandling for å redusere avgassingen. Noen personer får allergiske plager på grunn av dette.

Trefiberplater Trefiberplater blir laget ved at tremasse presses sammen under høg temperatur og høgt trykk. Lim er ikke tilført, men harpiks og lignin i treet limer trefiberne sammen. Trefiberplater gir ikke de samme helse­ problemene som sponplater.

Overflatebehandling Vi har nevnt at tre er et naturlig materiale som brytes ned og etter ei tid går tilbake til naturen. Når vi bruker trevirke til bygninger og red­ skaper, må vi beskytte det for å hindre denne nedbrytinga. Det gjør vi først og fremst med overflatebehandling av trevirke som blir utsatt for fuktighet og sollys. Fuktighet fører til at treet råtner, og sollyset bryter ned fiberne i veden. Mørke farger gir best beskyttelse mot sollyset. Den mørke fargen tar til seg mer varme enn lyse farger. Derfor vil en mørk husvegg bli raskere oppvarmet av sola, og opptørkinga etter regnvær går raskere. Det bidrar i seg selv til at veggen blir mindre utsatt for råteangrep. En ulempe med mørke farger er at bordene har lettere for å sprekke på grunn av den raske opptørkinga.

Lett bindingsverk Yttervegg fra innsida og ut: Sponplate, fuktsperre (plast), isolasjon og bindingsverk, vindsperre, lekt og kledning. Luftinga under kledningen er viktig for at kledningen skal kunne tørke raskt opp etter kraftig regnvær. Tegning: Arne Kristian Hansen. 80

Beskyttende hinne Vi behandler overflata på trevirket med forskjellige stoffer som skal hindre at fuktighet trekker inn i treet. Vi kan skille mellom to typer av overflatebehandling. Maling, dekkbeis og lakk legger seg som ei be­ skyttende hinne på overflata av trevirket. Denne hinna har til oppgave å holde vannet ute fra trevirket. Ideelt sett bør hinna være litt åpen, slik at fuktighet kan slippe ut av treet, men ikke inn. Dette er vanske­ lig å få til i praksis. Derfor er det viktig at utvendige kledninger på hus har god lufting mellom kledningen og selve husveggen.

TRE

Vannavstøtende overflate Beis trekker inn i overflatelaget på veden og gjør den vannavstøtende. Tjære er naturens egen beis, og tjærebreding er en gammel metode for overflatebehandling av hus og båter. Beis har vanligvis kortere leve­ tid enn maling, og behandlinga må derfor gjentas oftere, men til gjen­ gjeld får vi ikke problemer med flassing og avskalling. De fleste typer maling og beis er tilsatt midler som skal bekjempe sopp og insekter som vil bryte ned treet. Disse midlene kan vi også bruke alene på utsatt trevirke.

Trykkimpregnering Tre som kommer i direkte kontakt med jord, må trykkimpregneres dersom det skal ha brukbar levetid. Dette gjelder også trevirke som brukes over lengre tid på steder med fuktighet og dårlig luftsirkulasjon. Trykkimpregnering skjer ved at impregneringsvæsken blir presset inn i veden under høgt trykk, og denne behandlinga er effektiv både mot råte og insektangrep. Det er stort sett bare furuved som kan trykk­ impregneres. Dette kommer av at cellene i granveden er lukket, slik at impregneringsmidlet bare blir liggende på overflata. De midlene som brukes til trykkimpregnering, er meget giftige. Trykkimpregnert trevirke må vi derfor behandle med vett og forstand.

| Trykkimpregnering består egentlig av en vakuumfase og en trykkfase. Først suges all væske ut av treet, deretter presses impregneringen inn.

| | । ।

' I I

Også granvirke kan impreg­ neres, men da må impregneringsvæsken vandre i treets lengderetning. Ved å presse inn impregneringsvæske i rotenden og suge ut vann i toppen kan hele stokken impregneres. Metoden er altfor dyr til å komme i praktisk bruk.

Oppgaver Repetisjonsoppgaver 1

Nevn noen bruksområder for tre.

2

Hvorfor er det så vanlig å bruke tre til bygningsformål i Norge?

3

Lag ei liste over fordeler og ulemper med tre som bygningsmateriale.

4

Nevn de viktigste forskjellene på gran- og furuvirke.

5

Hva slags verktøy bruker vi til bearbeiding av tre?

6

Hvordan kan vi hindre at treverk råtner eller forringes?

7

Gjør rede for overflatebehandling av tre.

8

Limtre, kryssfiner, spon- og trefiberplater er nyere måter å bruke tre på. Hva er fordeler og ulemper med disse sammenliknet med massivt tre?

Øvingsoppgaver 1 a) Hvilke metoder kan vi bruke for sammenføyning av trekonstruk­ sjoner? b) I hvilke situasjoner bruker vi de ulike sammenføyningsmetodene?

2 a) Lag en oversikt over hvilke treslag som fins i ditt område. b) Hva kan disse treslagene brukes til? c) Hvilke egenskaper er det som gjør treslagene brukbare til de formålene du har nevnt under punkt b?

81

BETONG

Betong Betong er et bygningsmateriale som er mye brukt. Materialet ble for alvor tatt i bruk her i landet etter andre verdenskrig. De siste årene har bruksområdet blitt utvidet, først og fremst gjennom bruken av betong i installasjoner i oljeindustrien. Betong brukes faktisk også til bygging av båter, gjerne ferrosement, men først og fremst brukes det i kon­ struksjoner i hus, bruer, kaier og parkeringsplasser. Betong er kjennetegnet av god trykkstyrke og brannsikkerhet, men det tåler strekk dårlig. For å bøte på det må vi armere betongkonstruk­ sjonene. Til armering bruker vi vanligvis stålstenger eller nett. Dermed kan vi få betongkonstruksjoner med gode styrkeegenskaper. Arme­ ringa plasseres i betongen, slik at den blir best mulig i stand til å stå imot de belastninger den blir utsatt for.

Armering Når vi har en vegg som utsettes for press fra en bestemt side, må betongen armeres godt. Itårnsiloerfor surfor blir det anbefalt to lag med armering. I låge siloer holder det med ett lag som da ligger midt i veggen. Tegning: Arne Kristian Hansen

,, ,

v

Pukk (4-30 mm)

Sement Betong består av sement, tilslag og vann, og eventuell armering. Når vi skal bruke betong som byggemateriale, kan vi velge om vi vil kjøpe fabrikklagede betongelementer, blande betongen selv eller bruke ferdigbetong. Ferdigbetong er blanda ferdig på en fabrikk og blir levert på byggeplassen før den har begynt å herde. Betong leveres i ulike fast-hetsklasser alt etter hva den skal brukes til. Klassene angis med Cl5, C25, C35 og så videre. Dess større tall, dess større fasthet. Sement fungerer som bindemiddel (lim) i betongen. Vi bruker van­ ligvis portlandsement, som består av knust kalkstein, sand og leire. Sementen kan tilsettes ulike stoffer for at den skal få ønskete egen­ skaper, som raskere eller seinere herding og bedre vanntetthet. Fram­ stilling av sement er energikrevende, store sentraliserte fabrikkanlegg medfører lang transport fram til brukerstedene, og vi kan derfor ikke si at betong& er et miljøvennlig materiale. 1 &

Sand, grus og pukk Tilslaget i betongen kan være sand, grus eller pukk. Sand haren kornstørrelsefra 0,6 mm til 2,0 mm, grus fra 2,0 mm til 4,0 mm og pukkfra 4,0 mm til 30 mm. Den sterkeste betongen får vi når alle kornstørrelsene blandes sammen, med et minimum av om lag 20prosent sand. Tegning: Arne Kristian Hansen

Tilslag Tilslag er sand, grus, pukk og eventuelt stein som vi blander i betongen. Tilslaget har stor betydning for styrken på den ferdige betongen. Dersom tilslagsmaterialene er sprø, vil betongen bli svak. Det samme kan inntreffe hvis tilslaget ikke er reint. Jord i betongen må derfor ikke fore­ komme. Blandingsforholdet mellom sement og tilslag har betydning for 82

BETONG

betongens styrke. En del sement og tre til fire deler sand eller grus gir van­ ligvis en sterk betong. Naturlig sand og grus er bedre enn knust tilslag. Vanninnhold i betongen Vanninnholdet i betongen bør være så lågt som mulig. Lite vann i betongen gir sterkere betong. I praksis må vi tilsette så mye vann at vi klarer å støpe ut betongen. Som regel tilsetter vi nok vann til at betongen får konsistens som tjukk grøt. Når vi har fylt betongen i for­ skalinga, må vi være nøye med stamping og eventuell vibrering, slik at det ikke blir luftlommer i betongen. Forskaling er ei solid form vi bruker for å holde betongen på plass til den er størknet.

Herding Sementen trenger vann for å størkne og herde. Derfor må betongen tilføres vann under herdinga. Blir det for lite vann under herdeprosessen, har betongen lett for å sprekke. Vi skal altså spare på vannet når vi blander betongen, men under herdinga bør vi sløse med vannet. En enkel metode som holder betongen fuktig under herdinga, er til­ dekking av betongen med plast, slik at vannet ikke fordamper.

Tæring Betong inneholder kalk og er derfor et alkalisk materiale, men kan bli opptært av syrer. I aggressive omgivelser må betong overflatebehandles, og det fins mange typer maling som er beregnet til dette formålet. I en surforsilo av betong er god overflatebehandling nødvendig for å unngå skader på betongen.

Oppgaver

Vanning Betongen herder lenge etter at den er blitt hard nok til å gå på. Herdinga er en kjemisk reaksjon mellom sement og vann. Reak­ sjonen utvikler varme. For store betongblandinger blir varmeutviklinga så stor at det er ekstra viktig å vanne betongen. Tegning: Arne Kristian Hansen

Repetisjonsoppgaver 1

Hva består betong av?

2

Hvilke egenskaper kjennetegner betong?

3

Hvordan bør du gå fram for å få sterk betong?

4

a) Hva er tilslag i betongen? b) Hvilke krav stiller vi til et godt tilslag?

5

Hvorfor armerer vi betongen?

6

Hvilken betydning har vann for betongens styrke?

Øvi ngsoppga ver 1

Finn eksempler på bruk av betong i dine omgivelser. Hvorfor er det brukt betong?

2

a) I hvilke situasjoner er det nødvendig å overflatebehandle betong? b) Hvordan vil du utføre overflatebehandlinga?

83

SAMMENFØYNING

Sammenføyning Når vi arbeider med materialer og redskaper, har vi ofte behov for å sette sammen flere deler. Det kan være flere deler av samme materi­ ale eller det kan være deler av forskjellige materialer. Bygging og repa­ rasjon er typiske arbeider hvor vi har behov for kunnskaper og ferdig­ heter i sammenføyning.

Sveising Sveising er sammensmelting av materialer med lik molekylstruktur. Vi kan utføre sveising på materialer som smelter når de varmes opp, og som stivner igjen ved avkjøling. Ved hjelp av sveising kan vi føye sam­ men metaller og termoplast. Sveising av metall, i hovedsak stål, er det vanligste. Vi har forskjellige metoder for sveising av metaller. De vanligste er gassveising, elektrisk sveising og dekkgassveising. Uansett metode dreier det seg om høge temperaturer, og vi må derfor ta hensyn til brannfaren. Gassveising Denne metoden innebærer at ei brennende gassblanding av acetylen og oksygen blir brukt til å varme opp arbeidsstykket så mye at materialet

Gassveiseapparat Fordelene med gassveising i forhold til elektrisk sveising erfor det første at vi ikke trenger elektrisk strøm. For det andre er det lettere å sveise tynne plater. Ulempene med gassveising ligger i brannfaren og at sveisingen går saktere enn med elektrisk apparat. Når vi bruker gassveise-utstyr, enten til å skjære eller sveise metalldeler, må vi bruke tjukke lærhansker og vernebriller. Tegning: Kaj Molander 84

SAMMENFØYNING

smelter. Samtidig tilføres tilsatsmateriale (sveisetråd) i sveisefugen for å fylle fugen. Sveisetråden er av samme materiale som arbeidsstykket, og den skal smelte i smeltebadet, ikke av gassflammen. Acetylen og oksygen oppbevares på hver sine gassflasker, og gass­ ene føres i slanger fram til munnstykket eller brenneren, (acetylen har rød slange, oksygen har blå). Riktig gasstrykk stiller vi inn på en regu­ lator på hver av flaskene. Så åpner vi ventilene på brenneren og ten­ ner gassflammen med en gasstenner. Flammen finjusterer vi før vi begynner å sveise. Hvis vi monterer et skjæremunnstykke i brenneren, kan vi bruke dette utstyret til å skjære i tjukke stålplater. Skjærebrenneren har et håndtak som åpner for ekstra oksygentilførsel når vi skjærer. Følg bruksanvisningen for utstyret! Det er viktig å øve inn riktige ruti­ ner for behandling av utstyret. Hvis vi får tilbakeslag, for eksempel brann i slangene, må vi holde hodet kaldt og stenge flaskeventilen.

Elektrisk sveising Ved denne sveisemetoden er det en elektrisk lysbue som smelter metal­ let. Det går en kraftig strøm gjennom arbeidsstykket og til elektroden. Den ene kabelen fra sveiseapparatet har ei godsklemme som vi fester til arbeidsstykket i nærheten av sveisestedet. Den andre kabelen fra sveiseapparatet ender opp i elektrodeholderen. Elektroden har en kjerne av metall og et dekkmateriale. Metallet i kjernen er vanligvis det samme som i arbeidsstykket. Dekkmaterialet skal hindre at det kom­ mer luft til under sveisinga, og det lager slagg som lager ei forskaling over sveiselarven til den er størknet. Slagget må vi fjerne etter sveising. Det gjør vi ved hjelp av ei slagghakke og en stålbørste. Dersom vi skal sveise flere lag, må slagget fjernes omhyggelig mellom hvert lag. Opplysninger om hvilke elektroder som egner seg til ulike oppgaver finner vi på emballasjen til elektrodene og i håndbøker. Her vil det også stå anbefalinger om hvilken strømstyrke (ampere) som skal benyttes. Generelt kan vi si at strømstyrken må være slik at vi får god innbrenning av sveisen i materialet. Elektrodene må lagres tørt og varmt. I noen tilfeller kan det lønne seg å varme elektrodene før vi skal bruke dem. Fuktige elektroder er vanskelige å sveise med, og de gir en svak og dårlig sveis. Sveiseapparatet ved elektrisk sveising kan være av tre typer; sveisetransformator, likeretter og omformer. Transformator og likeretter er mest vanlig. Transformatoren sveiser med vekselstrøm, og likeretteren med likestrøm. Likeretteren er litt dyrere, men har et noe større bruks­ område og er lettere å sveise med enn transformatoren. Elektrisk lysbuesveising gir sterkt lys. Vi må derfor bruke ei ansikts­ maske med mørke glass. All bar hud må dekkes til, fordi sveiselyset kan framkalle kreft. Vi må bruke solide hansker og klær til beskyttelse mot sprut fra sveisinga. Røyken fra sveisinga er ubehagelig, og vi må derfor sørge for god utlufting eller bruke sveiseavsug.

Slagghakke

Beskyttelse Elektrisk sveising krever en sterk strømkilde, men sveisingen går til gjengjeld raskt. Lysetfra lysbuen er svært sterkt, og vi må bruke beldekkende klær og sveisemaske. Røyken fra sveisinga er også skadelig og gir kvalme og oppkast. Skikkelig avsug er derfor belt nødvendig når vi sveiser. Tegning: Kaj Molander

Dekkgassveising (MIG- eller MAG-sveising) Denne sveisemetoden har fått økende popularitet de seinere år. I prin­ sippet dreier det seg om elektrisk sveising med en elektrode som mates fram kontinuerlig. Vi slipper dermed å stoppe opp for å skifte elektro­ der. Elektroden har ikke noe dekkmateriale. Derfor tilføres det beskytt85

SAMMENFØYNING

Beskyttelsesatmosfære

elsesgass (dekkgass) gjennom sveisepistolen (-håndtaket) som sikrer at lufta ikke kommer i kontakt med sveisen. Det brukes argon (Ar) og karbondioksyd (CO2) som beskyttelsesgass. Ved bruk av CO2 kalles det MAG-sveising (Metal Active Gas). Når vi bruker argon som dekkgass, kalles det MIG-sveising (Metal Inert Gas).

Sveising av plast Termoplast kan vi sveise omtrent som vi gjør ved gassveising av metaller. Forskjellen er at vi bruker en varmluftpistol til oppvarming av plasten. Under sveisinga tilfører vi tilsatsmateriale med en tråd av samme type plast som vi sveiser.

Lodding

Dekkgassveising Dekkgassveising harflere fordeler i forhold til vanlig elektrisk svei­ sing. Det er lettere å sveise tynne plater. Det blir ikke slagg og heller ikke så mye røyk under sveisinga. Vi kan legge lange sveiselarver uten å måtte bytte sveiseelektroder. Tegning: KajMolander

Lodding er en gammel metode som har vært brukt siden før år 3000 f. Kr. Metoden skiller seg fra sveising ved at materialene som skal føyes sammen, ikke blir varmet opp så mye at de smelter. Ved lodding tilfører vi et tilsatsmateriale, en tråd, som smelter og binder sammen delene som skal loddes. Det er også mulig å føye sammen ulike materialer, noe som er vanskelig ved sveising. Lodding krever mindre oppvar­ ming av materialet enn sveising, og arbeidet går raskere. Det er prak­ tisk å bruke lodding når vi skal føye sammen deler som ikke tåler opp­ varming til sveisetemperatur. Vi skiller mellom bløtlodding og hardlodding(s\ag\oååingf Forskjel­ len mellom disse to er at ved bløtlodding har tråden en smeltetemperatur lågere enn 450 °C, mens smeltetemperaturen er høgere enn 450 °C ved hardlodding. Vi bruker loddebolt eller gassflamme som varme­ kilde ved bløtlodding. Når vi skal hardlodde, må vi bruke gassflamme for å få nok varme. For å få en vellykket loddeforbindelse må loddeflatene være abso­ lutt reine. Det oppnår vi ved å bruke et flussmiddel som tar bort oksider fra metalloverflatene. Flussmidlet fins som pulver eller flytende væske (loddevann). Pulveret røres ut i vann til en pasta som smøres på loddestedet. Når pastaen varmes opp, blir den først tørr og hvit, så blir den vannaktig. Da skal tråden tilsettes.

Skruing, nagling og spikring Vi har ofte bruk for å lage sammenføyninger som det er mulig å ta fra hverandre uten å ødelegge materialet rundt sammenføyningen. Skruing er naturlig å bruke hvis delene skal tas fra hverandre flere ganger siden.

Lodding med gassbrenner

Gassbrenner med loddespiss

P86

Lodding Når vi lodder, har tilsatsmaterialet en lågere smeltetemperatur enn de gjenstandene vi skal lodde sammen. For eksempel kan vi lodde sammen kobbertråder ved hjelp av tinn. For at loddingen skal holde, må gjenstandene som skal loddes sammen, være så varme at de smelter tilsatsmaterialet. Tilsatsmaterialet skal altså ikke smeltes av loddebolten eller gassflammen. Tegning: Kaj Molander

SAMMENFØYNING

Skruene kan vi bruke flere ganger uten at cle blir ødelagt. Nagler og spiker bruker vi når vi ikke planlegger å ta fra hverandre sammenføyningen. Disse festemidlene kan vanligvis ikke brukes om igjen hvis de har vært brukt en gang.

Skruer Ordene skrue og bolt brukes til daglig om hverandre. Skruer fins i utal­ lige utførelser. Etter definisjonen er en bolt det samme som en skrue med mutter. Det betyr at en bolt må være gjennomgående, slik at mutteren får plass på baksida av de delene vi skal føye sammen. Skruer som festes i metall, skrus fast i et hull med gjenger. I mykere materia­ ler, for eksempel tre, skjærer gjengene på skruen seg inn i materialet og gir feste for skruen.

Venstregjenget sekskantskrue

Stoppskive

Underlagsbrikke

Fjørskive

Sprengskive

Noen vanlige skruer og skiver i handelen Tegning: KajMolander

Skruehodet har spesiell fasong for at vi skal få tak med verktøy på skruen. Sekskanthode brukes mye, men også andre hodeformer som spor, kryss-spor og unbrako er vanlige. De sistnevnte brukes helst på steder der det er trangt å komme til. Vi bruker vanligvis underlagsskiver (stoppskiver) som skal gi jevnt underlag og fordele trykket mellom mutteren og underlaget. Hvis vi skal bruke boltforbindelser på treverk, må vi ha store underlagsski­ ver, slik at vi ikke ødelegger treverket når vi strammer til mutteren. Vibrasjoner, varme og rotasjon kan føre til at skrue- og boltforbind­ elser løsner. I slike tilfeller må vi derfor sikre mutteren. Det kan vi gjøre på mange måter. En vanlig måte er at vi bruker fjørskive (sprengskive) som underlag for mutteren. De seinere år er bruk av låsevæske blitt vanlig. Det vil si at mutteren limes fast til skruen, men det er fremde­ les mulig å løsne mutteren med vanlig verktøy.

87

SAMMENFØYNING

Kulehammer

,

2. Form hodet med lette slag

Klmknaglmg Teg n ing: Kaj Mola nder

Nagling med rørnagle Tegning: KajMolander

Popnagling Tegning: Kaj Molander 88

Nagler Nagler har den fordelen at de tar liten plass, og de er derfor fine å bruke på steder der et skruehode vil være i vegen. Nagler brukes til å sette sammen plater og andre gjenstander med liten tykkelse på godset, og de er dessuten forholdsvis enkle og raske å sette på plass. Hvis nagleforbindelsen skal løses igjen, må vi bore ut den gamle naglen. Bruk av nagler betyr også at vi ikke behøver å varme opp materialene, og det blir ikke spenninger i konstruksjonen som følge av sammenføyningen. Dermed får vi sterke og pålitelige forbindelser. Derfor brukes nagler til å sette sammen platene i flyskrog. Nagler fins i ulike metaller, og vi bør bruke samme materiale i naglene som i delene vi skal binde sammen. Dette gjør vi for å unngå korrosjon. Vi har tre typer nagler; klinknagler, rørnagler og popnagler. Klinknagleneer laget av mykt materiale, og naglen stikkes gjennom hullene i de platene vi skal føye sammen. Hodet på naglen legges an mot et mothold, og vi gir den andre enden et kraftig slag med en hammer. Til slutt former vi naglen med lette slag med hammeren. Klinknagler bruker vi til å feste knivbladene til knivstanga på en slåmaskin. Rørnagler kan vi bruke til mindre påkjenninger, som tynnere pla­ ter. Denne nagletypen brukes også til å feste bremseband til bremseskoene på trommelbremser. Popnagler har delvis erstattet vanlige rørnagler. Selve naglen sitter rundt hodet på en nagletråd. Det fine med popnagler er at det er nok å komme til på ei side av forbindelsen. Når vi skal montere naglen, stikker vi nagletråden inn i munnstykket på ei popnagletang. Naglen stikkes inn i hullet i platene, og vi klemmer sammen håndtakene på tanga. Dermed ryker nagletråden, og forbindelsen er ferdig.

Spiker Spiker er først og fremst brukt som festemiddel i treverk. Det fins mange typer spiker til ulike bruksområder. Den vanligste er varmforsinket eller galvanisert firkantspiker. Vi bruker som regel en klohammer til å slå inn spiker, men profesjonelle snekkere bruker også spikerpistoler under husbygging. Tidligere var det vanlig å oppgi lengden på spiker i tommer. Dette henger fremdeles igjen hos mange, men offisielt skal vi nå bruke milli­ meter når vi angir dimensjonen på spiker. På spikerpakkene står dimensjonen angitt med to tall i millimeter. Eksempelvis kan det være 3,4/95. Det første tallet angir diameteren og det andre lengden på spike­ ren. I dette tilfellet er altså spikeren 3,4 mm i diameter og 95 mm lang. Spikeren tåler størst belastning når belastningen kommer på tvers av spikeren. I spikerens lengderetning (aksialt) tåler den lite belastning. Vi bør derfor unngå å lage konstruksjonene slik at spikeren blir belastet aksialt. Hvis vi likevel må gjøre det, bør vi bruke stikkspikring. I endeved bør vi unngå å spikre fordi spikeren da sitter dårlig. Når vi spikrer i tynt trevirke eller med grove spikerdimensjoner, er det lett for at treet sprekker. Dette skjer også lett om vi spikrer nær enden på trebiten. For å unngå oppsprekking kan vi bore hull i trevir­ ket før vi setter i spikeren. Hullet bør være litt trangt, slik at spikeren sitter godt. Vi kan også unngå sprekking ved at vi slår spikerspissen butt før vi slår spikeren inn i trevirket. Spikeren vil da knuse trefiberne i stedet for å sprenge dem til side.

SAMMENFØYNING

Spikervalg Vi bør velge lengden på spikeren slik atforankringslengden blir minst 2/3 av bele spikerlengden. Det betyr at om vi skalfeste en planke som er 25 mm tykk, må spikeren være minst 75 mm lang. Tegning: Arne Kristian Hansen

Stikkspikring Stikkspikring gir det beste boldet når to planker skal spikres sammen som vist ber. Tegning: Arne Kristian Hansen

Liming Liming er en gammel sammenbindingsmetode. De gamle limtypene var laget av dyreprodukter som kaseinlim (ostestoff) og hornlim. Disse limtypene tålte ikke vann, og derfor er det seinere kommet syntetiske (kunstige) limtyper. I dag er liming et meget omfattende fagområde, og det kan i dag måle seg med de fleste sammenføyningsmetoder når det gjelder styrke. Det brukes for eksempel mye lim i bilindustrien der det før ble brukt sveising. Det fins lim til de aller fleste oppgaver, og problemet er dermed å velge riktig lim og bruke det rett. Når vi skal lime, bør vi følge de anbefalingene som står i bruks­ anvisningen nøye. Generelt gjelder for de aller fleste situasjoner at limflatene må være tørre og reine før limet påføres. Dessuten gjelder det å passe på at vi holder oss innenfor de temperaturgrensene som gjelder for limet. Vi kan si at en limoperasjon utføres i tre faser: forberedelse, påføring og sammenpressing. Det er særlig forberedelsene og sammenpressinga som krever godt og samvittighetsfullt arbeid. Påføringa går greit bare vi følger bruksanvisningen. Sammenpressinga må være så langvarig at limet har herdet nok til at det kan holde limflatene sam­ men. Limforbindelsen må vi ikke belaste før limet er skikkelig herdet.

Sprekking En nødløsning for å unngå at bordene sprekker hvis vi blir nødt til å spikre nær enden av borda kan være å slå spikerspissen butt. Da vil spikeren knuse veden foran seg i stedetfor å kile seg gjennom veden. Tegning: Arne Kristian Hansen 89

SAMMENFØYNING

Lim Lim kan være vannbasert, løsemiddelbasert eller løsemiddelfri. Tegning: Arne Kristian Hansen

Limtyper I grove trekk kan vi si at vi har tre hovedgrupper av lim: vannbaserte, løsemiddelbaserte og løsemiddelfrie lim. Vannbaserte lim har bindemidlet finfordelt i vann. Når vannet for­ damper eller suges opp av porøse materialer, herder limet. Hvitt trelim hører til denne gruppen. Løsemiddelbaserte lim herder når løsemidlene fordamper. Disse limtypene er som regel både helseskadelige og brannfarlige, og vi må derfor ha god utlufting og bruke gassmaske under arbeid med slike limtyper, som for eksempel med kontaktlim. Løsemiddelfrie lim er vanligvis to-komponentlim, noe som vil si at herdeprosessen ikke starter før de to limkomponentene blandes sam­ men. Herding er en kjemisk prosess som overfører limet til fast form, og epoksy og polyuretan er limtyper som hører til i denne gruppen. «Araldit» er eksempel på et epoksylim.

Oppgaver Repetisjo nsoppga ver 1

Hvilke metoder har vi for sammenføyning av metallkonstruksjoner?

2

Hva er forskjellen på gassveising og lodding (slaglodding eller hardlodding)?

3

Hvordan fungerer et elektrisk sveiseapparat?

4

Hva slags verneutstyr skal brukes ved sveisearbeider?

5

a) Hvilke faremomenter er forbundet med sveising? b) Hvordan kan vi beskytte oss mot disse farene?

6

a) Hva er dekkgassveising? b) Hvilke fordeler har dekkgassveising framfor andre metoder?

7

Nevn noen skruetyper og deres bruksområder.

8

Hvordan kan vi hindre at en skrueforbindelse løsner utilsiktet?

9

10

a) I hvilke situasjoner bruker vi nagler til sammenføyning? b) Hvorfor bruker vi nagler framfor andre sammenføyningsmetoder i disse tilfellene?

Hvordan kan vi unngå at trevirket sprekker når vi spikrer i det?

Øvingsoppgaver

90

1

Lag en bruksanvisning som du kan følge ved gassveising.

2

Lag en generell bruksanvisning for spikring av trekonstruksjoner.

SAMMENFØYNING

3 a) Finn fem ulike spikertyper og beskriv hvilke bruksområder de har. b) Beskriv hvordan spikrene er tilpasset sine bruksområder.

4 a) Nevn fem ulike limtyper. b) Beskriv hva slags materialer de kan brukes på, og hvordan de skal brukes. 5 Sett opp ei liste med fordeler og ulemper ved bruk av lim sammen­ liknet med andre sammenføyningsmetoder.

Tauverk, kjetting og wire Bruk av tau av forskjellige slag har lange tradisjoner både på sjø og land, og vi kan tenke oss mange situasjoner der vi har bruk for å gjøre fast, slepe eller heise saker og ting. Vi har i dag et rikt utvalg av tau­ verk å velge mellom. Hva vi bør velge, avhenger av bruksområdet. Ofte vil prisen være avgjørende for hva vi velger. Tau er laget av myke fiber, og tauverk er derfor relativt mykt og bøyelig. Tauverk kan være slått eller flettet, og vi kan skille mellom tau laget av naturfiber og syntetisk fiber. Tau av naturfiber råtner hvis det blir liggende vått. Derfor må vi være nøye med at tauet tørker etter bruk. Strekkstyrken til tau av naturfiber er vanligvis dårligere enn syntetisk tau, men tau av naturfiber er godt å holde i, og det er lett å knyte. Naturfibertau synker i vann. Bomull, sisal, manila og hamp er naturfiber som har vært brukt til tauverk. Syntetisk tau er vanligvis laget av plaststoffer. Plast er ei stor og sam­ mensatt stoffgruppe, og det fins derfor mange typer syntetisk tau med ulike egenskaper. Felles for alt syntetisk tauverk er at det har god motstandsevne mot råtning. Noen typer tau blir ødelagt hvis de utsettes for sollys over lengre tid.

Tvinnet og flettet tauverk Tauverk er som regel tvinnet eller slått, som vist øverst. Det kan også være flettet, noe som gir et mer elastisk tauverk. Tegning: Arne Kristian Hansen.

Materialer i tauverk Oversikt over de vanligste materialene i tauverk.

Strekkstyrke og elastisitet Strekkstyrken er kanskje den egenskapen som har størst betydning når vi skal velge tauverk. Vi må være sikre på at tauet tåler de påkjen­ ninger det blir utsatt for. Strekkstyrken kan vi måle i N/mm2. Dersom strekkstyrken er 100 N/mm2, vil det si at et tau med et tverrsnitt på 1 mm2 vil holde en belastning på 100 N. I praksis blir det gjerne opp­ gitt hvor mange kilo eller tonn de ulike taudimensjonene tåler før de ryker. Dimensjonen på tauet oppgis som diameter, målt i millimeter. 91

TAUVERK, KJETTING OG WIRE

Det har også betydning hvor elastisk tauet er. Noe tauverk er fjørende og strekker seg mye før det ryker. Andre typer tauverk er stumt, det vil si at det er ikke elastisk. Vi bør ikke bruke stumt tauverk til å fortøye en båt, fordi det blir kraftige rykk i fortøyninga når båten beveger seg i bølgene, det kan oppstå skader både på festene og tauet. Til ankertau bør vi bruke tau som er så tungt at det synker. Hvis ankertauet fly­ ter, er det lett for at vi får det i propellen. Til alle formål der vi ønsker å dempe rykk og påkjenninger i tauet, bør vi bruke elastisk tau. I riggen på en båt bør vi bruke tau som ikke fjører, altså stumt tau­ verk. Her kan vi ikke godta at tauet gir etter når påkjenningen varierer.

Syntetisk tauverk Eksempler på syntetisk tauverk er polyetylen, polypropylen, polyester (terylene, dacron, trevira) og polyamid (nylon). Tau av polyetylen er billig, men det er stivt og vanskelig å knyte. Polypropylen er mykt, behagelig, lett å knyte og relativt billig. Polyamid og polyester ex kost­ bart tauverk. Disse fiberne er sterke, og polyamid er meget elastisk. Uansett hvilken type tauverk vi bruker, må vi passe på at tauet ikke blir utsatt for gnaging og skamfiling, for de myke fiberne har dårlig motstand mot slik påkjenning. Dessuten må vi huske at knuter og bend på tauet reduserer strekkstyrken. Dette kommer av at når vi har en knute, er det bare noen av fiberne i tauet som må bære hele belast­ ningen.

Sjakkelen er svært praktisk til å skjøte sammen kjettinger eller kjetting og tauverk. Ved sterk belastning risikerer vi at låsepinnen bøyer seg og blir umulig å få ut. Tegning: Arne Kristian Hansen

Kjetting Rette og vridde lenker i en kjetting. Tegning: KajMolander 92

Kjetting Kjetting består av ledd laget av stål. Leddene i ulike kjettingtyper kan ha forskjellig utforming. De kan være langlenket, kortlenket eller ha vridde lenker. Vi bruker kjetting når vi har behov for et sterkt tau som ikke floker seg. Den delen av kjettingen som ikke er i bruk, kan vi la falle ned i en kasse uten å frykte floker og vaser. Vi har nevnt at kjetting brukes i forbindelse med elektrotaljer, men den brukes også som ankerkjetting på båter og som snarekjetting i skogen. En fordel med kjetting er at den er sterk mot filing og gnaging. Dette kommer godt med når ankerkjettingen sleper langs havbunnen. I forbindelse med ankring er det en stor fordel at kjettingen er tung, for tyngden gjør at ankeret eller dreggen blir liggende flatt langs bunnen, slik at klørne får godt feste. Det er enkelt å skjøte eller korte inn kjetting, og til dette er sjakkel et nyttig hjelpemiddel. Ellers fins det ulike kjettingskjøter. Til midler­ tidig innkorting av kjettingen kan vi bruke en krok eller ei lenke med nøkkelbull-lås, noe som er nyttig ved snarekjøring i skogen. Til stramming av kjetting kan vi bruke en bendebjønn. Til taljer og løfteinnretninger skal det brukes sertifisert kjetting. Det betyr at kjettingen er garantert å holde en viss belastning før den ryker. Vanlig galvanisert kjetting er ikke godkjent til slikt bruk. Ordtaket om at «En kjede er ikke sterkere enn sitt svakeste ledd» har absolutt gyl­ dighet når det gjelder kjettinger. Ved den minste antydning til defor­ masjon av et ledd må kjettingen skiftes ut.

Wire (ståltau) Wire eller ståltau bruker vi når vi trenger tau som ikke er elastisk, og som tåler filing og mekanisk slitasje. Wire brukes mye i heiseinnret­ ninger og til vinsjing. Den største svakheten med wire er at den ikke tåler å knekkes eller å bøyes rundt skarpe kanter.

TAUVERK, KJETTING OG WIRE

Vanlig wireklemme

6 x 25 + 1

6 x 25 + 7 x 7

6 x 36 + 7 x 7

Oppbyggingen av ståltauet Kjernene kan være laget av fiber eller stål. En typebetegnelse som 6 x 7+1, betyr at wiren har 6parter med 7 tråder i hver. 1-tallet betyr at denne wiren harfiberkjerne. Dersom typebetegnelsen er 6x 25 + 7 x 7, betyr det at wiren har 6parter med 25 tråder i hver. Kjernen består av 7parter med 7 tråder i hver. Tegning: Kaj Molander

Ståltau består vanligvis av en kjerne med flere parter eWvc kordeler rundt, og hver part består igjen av flere ståltråder som er tvinnet eller spiralslått. Kjernen kan være av fiber eller stål. Ståltau med fiberkjerne er egnet til vinsjing fordi kjernen er gjennomtrukket av olje, og den gir dermed smøring til den indre bevegelsen mellom trådene i wiren. Wire til stag og barduner har ikke kordeler, men er laget av like stål­ tråder som er spiralslått. Slik wire kalles også kabel. Denne typen wire kan leveres galvanisert eller rustfri. Wiredimensjonen angis ved typebetegnelse og utvendig diameter. Typebetegnelsen forteller om antall parter i tauet, om antall tråder i hver part og om kjernen. En typebetegnelse som 6x7+1, betyr at wiren har 6 parter med 7 tråder i hver. 1-tallet betyr at denne wiren har fiberkjerne. Dersom typebetegnelsen er 6 x 25 + 7 x 7, betyr det at wiren har 6 parter med 25 tråder i hver. Kjernen består her av 7 parter med 7 tråder i hver. Ståltau kan sammenføyes med spleising. En annen og enklere mulighet er bruk av wireklemmer. Klemmer eller øyespleis kan ikke brukes på den delen av wiren som skal gå gjennom blokker, men de kan brukes til å feste kauser\.i\ enden av wiren. Til permanente avslut­ ninger på vant og stag om bord i båter kan vi bruke terminaler som blir presset eller skrudd på wiren.

Wireklemmer Når vi skal skjøte ellerfeste endestykkerpå ståltau, må vi bruke skikkelige wireklemmer. Ståltauet tåler ikke hard knekking, så hvis vi trenger ei løkke i enden av ståltauet, må vi bruke en kaus. Tegning: Kaj Molander

Dimensjon Foruten antall parter og tråder er også dimensjonen på wiren avgjørendefor styrken. Vi måler den størst mulige diameteren når vi skal oppgi dimensjonen på en wire. Tegning: Kaj Molander 93

I

I TAUVERK, KJETTING OG WIRE

Knuter I motsetning til wire og kjetting kan tauverk sammenføyes med knu­ ter. Det er en stor fordel, fordi vi ikke trenger noe utstyr i tillegg til tauet for å sette det fast eller skjøte to ender. Det fins et utall forskjellige knuter til ulike bruksområder. Noen knuter som vi ofte får bruk for, er det nyttig å lære seg skikkelig. Da må håndgrepene være innøvd slik at vi kan slå knuten uten å bruke lang tid til å tenke oss om. I kritiske situasjoner kan riktig omgang med tauverk og knuter ha avgjørende betydning.

En god knute bør - være rask og enkel å slå - ikke redusere tauets bruddstyrke nevneverdig - bli sterkere når belastningen øker - ikke gli opp utilsiktet - være enkel å åpne Det er ikke mange knuter som tilfredsstiller alle disse kravene. For enkelte formål kan vi stille mindre krav. En knute som skal brukes til en varig forbindelse, behøver ikke være lett å åpne. På den annen side har det liten betydning om en knute reduserer tauets bruddstyrke hvis den bare skal brukes ved små belastninger. Mange knuter har lett for å gli opp hvis belastningen på tauet forandrer seg. Noen typer tauverk er bedre egnet til knyting enn andre. Stivt og glatt tauverk er vanskelig å knyte. Stort sett kan vi si at tauverk av natur­ fiber som for eksempel hamp eller sisal er godt egnet til knyting.

Båtmannsknop Tegning: Arne Kristian Hansen

Båtmannsknop (råbandsknop) Denne knuten har vi ofte bruk for i dagliglivet. Den er godt egnet til skjøting av to tauparter av omtrent samme tykkelse og stivhet. Knuten kan være vanskelig å få opp hvis den har vært hardt belastet. På stivt og glatt tauverk kan den gli opp, spesielt ved varierende belastning. For å få knuten til å sitte bedre kan vi slå en ekstra tørn i første og eventuelt andre stikk. Båtmannsknopen må ikke forveksles med kjerringknute, som er en dårlig knute som holder lite.

Dobbelt balvstikk Dette er en effektiv måte å feste et tau til ei stang eller en påle. Dob­ belt halvstikk brukes mye ved fortøyning av båter. Stikket er raskt å slå på en påle, fordi vi bare smetter to løkker over pålen. Halvstikket kan være vanskelig å få opp igjen etter at det har vært hardt belastet.

Dobbelt halvstikk Tegning: Arne Kristian Hansen 94

Flaggstikk (skotstikk) Navnet kommer av at denne knuten brukes til å feste flagglina til løkkene på flagget. Flaggstikket har mange andre bruksområder. Det

TAUVERK, KJETTING OG WIRE

er lett å slå og lett å få opp igjen etter belastning. En stor fordel med flaggstikket er at det er godt egnet til å sette sammen to tau av forskjellig tykkelse og til å feste et tau til et øye eller ei løkke. Hvis vi har behov for ekstra styrke, kan vi slå et dobbelt flaggstikk.

Pålestikk Når vi har behov for å lage ei løkke som ikke glir på enden av et tau, er pålestikket nyttig. Stikket er sterkt, og det er lett å åpne igjen etter hard belastning. Pålestikket slås ved at vi først lager ei løkke på tauet. Så stikker vi den frie enden av tauet ned i løkka og opp rundt den inngående parten på tauet. Deretter tar vi tauenden tilbake gjennom løkka og strammer til.

Flaggstikk

Pålestikk

Tømmerstikk Dette stikket bruker vi når vi skal feste et tau til en rundholt eller en stokk. Stikket er ikke vanskelig å slå. Tømmerstikket holder godt når det er konstant belastet, men det kan ha en tendens til å gli opp når det ikke belastes. Tømmerstikk Tegning: Arne Kristan Hansen

Sleperstikk Når vi skal slepe en båt eller et kjøretøy, er det viktig å bruke en knute som ikke svekker tauet, og som er rask å åpne igjen. Sleperstikket gjør at den som befinner seg på den slepte farkosten, kan avslutte slepet når han selv ønsker å være uavhengig av sleperen. En pullert eller liknende er et passende forankringspunkt for sleperstikket. Tauet slås noen ganger rundt pullerten, og enden smettes over pullerten og trekkes til under slepetauet. Den frie enden kan vi enten holde mens slepet pågår, eller vi kan gjøre den fast på annet vis.

Nakkestikk og mulestikk Når vi arbeider med kraner og løfteinnretninger, har vi ofte behov for å feste tau til løftekroken. Da er det viktig at knutene er raske å slå og lette å få opp. Nakkestikket er ganske enkelt ei løkke som legges rundt løftekroken, slik at tyngden av hivet låser enden av tauet mot kroken. Et enkelt nakkestikk har imidlertid dårlig holdekraft, og vi kan derfor ikke bruke det ved store belastninger. Nakkestikket tåler større belastning hvis vi slår det to ganger rundt kroken før vi stikker enden under det tauet som skal bære lasta. Holdekrafta blir enda bedre hvis vi lar løkka rundt krokskaftet også gå rundt spissen på kroken. Vi får da det som kalles et mulestikk.

Slippestikk I mange situasjoner er det nødvendig å løsne et belastet tau i full fart. Typiske eksempler er fall og skjøter om bord i en seilbåt. Slippestikket

Sleperstikk Tegning: Arne Kristian Hansen

Enkelt nakkestikk

Dobbelt nakkestikk

Mulestikk

Nakkestikk og mulestikk 95

TAUVERK, KJETTING OG WIRE

er godt egnet til dette og har ellers utallige bruksområder. Stikket er ikke egnet dersom tauet av og til er ubelastet. Vi drar ei løkke av den frie tauenden inn under den belastet parten på tauet, slik at belastningen låser løkka fast mot underlaget. Et kraftig rykk i den frie enden på tauet vil være nok til å frigjøre tauet. Vi må passe på at vi legger løkka under det belastet tauet, slik at det ikke er den frie tauenden som blir klemt.

Slippestikk Tegning: Arne Kristan Hansen

Vantknute Tegning: Arne Kristan Hansen

Enkel og dobbel burknop

P96

Vantknute På mindre båter der riggen måtte reises og tas ned ofte, var det nød­ vendig med enkle knuter for å stramme og feste vantene (stagene) til masta. Vantknuten er enkel og effektiv til dette formålet. Tauet tas gjen­ nom festepunktet (røstjernet), og den frie enden slås rundt vantet to til tre ganger et stykke oppe på vantet. Hver tørn slås under inngående part. Dermed blir knuten strammere for hver tørn som strammes til. Den løse enden kan til slutt sikres med et halvstikk rundt vantet. Vantknuten kan brukes til mye. Den kan sikre ei talje der vi mangler festepunkt for den frie tauenden. Knuten slås da rundt alle tauene i talja. Det sier seg selv at det kan være vanskelig å få denne knuten til å sitte på stivt og glatt tauverk.

Burknop Denne knuten oppstår når vi slår et halvstikk på et tau. Selv om den er enkel, har den flere bruksområder. Vi kan bruke burknopen for å hindre at tauet trevler seg opp i enden, eller vi kan bruke den for å hindre at en tauende skal gli gjennom en annen knute. Burknopen er godt egnet for å gi godt gripetak på glatt og tynt tauverk. Dobbel burknop kan brukes dersom vi vil lage et øye på et tau. Vi lager da ei bukt på tauet og slår ganske enkelt en burknop på bukta.

Stell av tauverk Vi har tidligere nevnt at tauverk kan råtne, og at det kan bli ødelagt av sollys. Derfor bør vi oppbevare tauverk på et tørt og mørkt sted. Før vi henger det bort, bør vi forsikre oss om at det er godt reingjort. Det er lite trivelig å ta igjen tau som er skittent. Skitt og forurensninger kan dessuten svekke tauet. Tau av naturfiber må impregneres for at det skal beholde sine egenskaper over lang tid. Tjære eller ei blanding av tjære, talg og kokt linolje ble brukt til å impregnere tauverket i riggen på gamle nordlandsbåter. Tauender har lett for å løse seg opp hvis de ikke sikres. En lettvint måte å gjøre det på er å surre tape rundt tauenden, men denne surringa holder bare så lenge tapen sitter på plass. Når vi skal kutte et tau, er det lurt å surre med tape på begge sider av kuttstedet før vi skjærer av tauet. Tau av kunstfiber kan vi varme opp på enden, slik at fiberne smelter sammen. Den beste sikringen av tauender får vi med ei takling. Det vil si at enden surres med tynt garn slik at fiberne i tauet ikke glir fra hverandre. Taklinga kan utføres på mange måter. Det bør brukes vokset nylonline til takling av syntetisk tauverk og naturtakkelgarn til tau av naturfiber. Tauverk må kveiles på en skikkelig måte, slik at tauet er lett å ta igjen

TAUVERK, KJETTING OG WIRE

uten at det blir vase på det. Slått tauverk har lett for å floke seg under kveiling. Dette kan vi unngå ved å kveile andre vegen. Her kan det bli nødvendig å prøve seg fram til vi får det til. Enden på tauet bør være fri slik at vridinga på tauet ikke hoper seg opp. Når kveilen er ferdig, må vi belegge og henge den opp. Da er den lett å åpne uten at det blir vase på tauet.

Oppgaver Repetisjonsoppgaver 1

a) Nevn noen materialer som blir brukt ved produksjon av tauverk. b) Hva er fordelene og ulempene med disse materialene?

2

Hvorfor reduseres bruddstyrken når det er knute på et tau?

3

Hvilke egenskaper bør tauverk ha?

4

Hva er bruksområdene for kjetting?

5

Hvilke bruksområder har wiren?

6

Hvordan kan vi skjøte, korte inn og stramme en kjetting?

7

Hvordan kan vi lage skjøter og avslutninger på en wire?

8

Hva er de viktigste kravene til en god knute?

9

Hva er reglene for stell av tauverk?

Øvingsoppgaver 1

Hvordan kan vi hindre korrosjon på en kjetting som ligger i sjøvann?

2

Mindre båter har ofte ankeret eller dreggen festet i et tau. Likevel er det som regel kjetting nærmest ankeret. a) Hvorfor brukes det kjetting nærmest ankeret? b) Hvilke krav stilles til ankertauet?

3

Hvilke krav stilles til et tau som vi skal bruke til å fortøye en båt til ei brygge?

4

Hvilke knuter kan være nyttige i din daglige praksis?

5

6 7

Hvilken knute vil du bruke når du skal a) slepe en bil b) skjøte to like tykke tau c) skjøte tau med ulik tykkelse d) feste et tau som raskt må kunne løsnes

Hva er forskjellen på båtmannsknop og kjerringknute? Beskriv med ord hvordan du slår følgende knuter: a) båtmannsknop b) pålestikk c) tømmerstikk d) dobbelt halvstikk

97 I

VEDLIKEHOLD AV BÅTER

Vedlikehold av båter En båt krever mye stell og omtanke for å fungere problemfritt over lang tid. Når vi skal vurdere behovet for vedlikehold, kan vi ikke bruke samme målestokk som for gjenstander på landjorda. Dette har sam­ menheng med at en båt befinner seg i omgivelser som medfører store påkjenninger på båten. Dette gjelder fysiske påkjenninger fra sjøgang og nærkontakt med kaier, med andre båter og med bunnen ved grunn­ støting. De største påkjenningene i det lange løp kommer nok fra vær og vind og fra sjøen. Det kan være begroing og vanninntrenging. For å motstå disse påkjenningene er en båt for yrkesmessig bruk svært solid bygd. Mange konstruksjoner kan fortone seg overdimensjonert for en landkrabbe, men dette er nødvendig for at båten skal tåle den bruken den er beregnet for. På grunn av det aggressive miljøet som båten befinner seg i, er det viktig at vedlikeholdet er godt utført til enhver tid. Vi kan ikke slurve med vedlikeholdet, fordi forfallet går mye raskere enn på landjorda. Det er også en myte at noen materialer er vedlikehaldsfrie. Materialer som vi til daglig betrakter som vedlikeholdsfrie, for eksempel plast, krever sitt vedlikehold i det maritime miljø. Vi må også ta i betraktning at arbeidsforholdene som regel er van­ skelige når vi jobber med vedlikehold av båter. Som regel må vi stå ute under arbeidet. Det gjør vedlikeholdsjobben ekstra krevende. Det er bare små og lette båter vi kan ta med oss innomhus for reparasjo­ ner og vedlikehold. Når vi skal vurdere om en båt trenger vedlikehold, er det fornuftig å starte med en inspeksjon av overflatebehandlinga på skrog, over­ bygg og utstyr. Vi bør ta for oss en begrenset del av båten om gangen, og vi bør se nøye etter. Dersom overflata er uskadd og uten misfarging eller blærer, kan vi gå ut fra at alt er i orden. For sikker­ hets skyld bør vi også banke lett på overflata. Lyden vil da avsløre om det er områder med dårlig heft mellom overflatelaget og underlaget.

Blærer Blærer oppstår helst på malte og lakkerte overflater. Årsaken er som regel væskeansamlinger eller gassutvikling under malinga. Blærene kan også skyldes at det er dårlig heft mellom malinga og underlaget. Før vi prøver å utbedre blærene, må vi finne årsaken til at de har oppstått. Det har lite for seg å reparere noen blærer for så i neste omgang å finne at det har oppstått mange nye. Svært ofte oppstår blærer fordi grunnarbeidet før maling eller lakking er for dårlig utført. I bruksanvisningen for all maling og lakk står det at underlaget må være rent og tørt. Det kan ikke gjentas ofte nok. Samtidig er nettopp fuktigheten det store problemet når vi skal male en båt som ligger ute under åpen himmel. Det hjelper ofte å grunne med et stoff som gir bedre feste for overflatebehandlinga. Uansett er det enklere å gjøre grunnarbeidet grundig og godt enn å måtte gjøre hele arbeidet om igjen seinere. Da er alt arbeidet med maling og lakking bortkastet. I tillegg kan det være svært vanskelig å få bort malinga og lakken slik at vi får gjort grunnarbeidet på nytt. 98

VEDLIKEHOLD AV BÅTER

Vi kan få blærer fordi underlaget er behandlet med et stoff som ikke passer sammen med den overflatebehandlinga vi har valgt. Treverk som er behandlet med feit grunning, som linolje og tranmaling, får gjerne slike blærer. Blærene blir ekstra store når sola står på, og når det er varmt. Noen blærer oppstår fordi vann har trengt inn gjennom malingsfilmen. Vannet kan da bli liggende i blærer under malinga. Det kan skje på alle underlag. På glassfiberskrog må vi være spesielt på vakt mot blærer. Dersom blærene går inn til glassfiberveven i skroget, kan det være alvorlig. Glassfiberlaminatet kan da bli gjennomtrukket av vann, slik at skroget blir ødelagt. Blærene må åpnes og tørkes ut før de blir forseglet med epoksy eller liknende. Hvis skaden er omfattende, kan tørkinga av laminatet ta lang tid. På glassfiberskrog kalles slike skader for byllepest eller osmose.

Misfarging og rustflekker Når overflata flekkvis får andre fargenyanser enn omkringliggende områder, er det grunn til mistanke. I heldigste fall er det snakk om falming eller skitt som er kommet utenfra, men ofte er slike fargeforandringer tegn på skader som er i ferd med å utvikle seg under overflate­ laget. På malt treverk er mørke flekker ofte et tegn på at vann har trengt seg inn under malinga og at et råteangrep er i gang. Rustflekker eller rustvann tyder på at et rustangrep er under utvikling under malinga. Først må vi finne og utbedre årsaken til flekkene eller misfarginga, før vi eventuelt fornyer eller reparerer overflatebehandlinga.

Maling og lakk som flasser Når overflatebehandlinga faller av i større eller mindre flak, er dette et tegn på at bruksanvisningen ikke er fulgt under påføring av maling eller lakk. Det er først og fremst dårlig reingjøring og tørking av underlaget som er årsaken til at overflatebehandlinga flasser av. Bruk av feil grunning kan føre til samme resultat. Botemidlet mot flassende maling er som regel å fjerne all løs maling og så behandle underlaget på nytt i henhold til bruksanvisninga for den malinga vi skal bruke. Når vi er i tvil, er det naturligvis lurt å spørre fagfolk til råds. Vær også oppmerksom på at begynnende råte i treverket kan føre til at malinga begynner å flasse av.

Sprekker Sprekker oppstår helst i sprø materialer. På båter er nok glassfiber det mest utsatte materialet, men også metalldeler kan sprekke. En sprekk representerer en alvorlig svekkelse av konstruksjonen. Årsaken til at det har kommet sprekker, er som regel tretthet i materialet. Da har materialet blitt overbelastet i et begrenset område. Derfor vil sprekker helst dukke opp på steder der spenningene i materialet er størst. Spenningene er vanligvis størst i overganger der utstyr er festet, rundt 99 I

VEDLIKEHOLD AV BÅTER

åpninger og skarpe kanter. Innfestinga mellom innvendige skott og skroget kan være et svakt punkt på mange plastbåter. Sveiseskjøter i metallkonstruksjoner kan være utsatt for sprekkdannelse. Tretthetsbrudd oppstår som regel etter lengre tids bruk. Vi må derfor kontinu­ erlig følge med om det oppstår sprekker. På glassfiberfartøyer er det viktig at det blir lagt inn forsterkninger under utstyr som skal skrus fast til dekk eller skrog. De sprekkene som oppstår rundt slikt utstyr, skyldes ofte at skruene er dratt til for hardt slik at glassfiberlaminatet har fått knusingsskader. Som forsterkning er det vanlig å legge flere lag glassfiber der utstyr skal monteres. Det er også vanlig å lage underlag av metallplater eller kryssfiner. Slike for­ sterkninger bør avtrappes, slik at det ikke blir brå overganger mellom forsterkningen og skroget eller dekket.

Sandwicbkonstruksjon Et båtskrog med sandwicbkon­ struksjon er laget av to lag med glassfiberarmert polyester og en mellomliggende lett og myk kjerne. Oppbyggingen gir et stivt skrog, men både inner- og ytterskallet er utsatt for punktbelast­ ninger. Tegning: Arne Kristian Hansen

Sa ndwichkonstruksjon På båter med et sandwich konstruert skrog er det spesielt viktig at ut­ styr som skal monteres, har skikkelig underlag. Sandwichprinsippet går ut på at to relativt tynne skall er forbundet med et kjerne- eller avstandsmateriale mellom ytter- og innerskallet. Det gir en sterk og stiv kon­ struksjon i forhold til vekta. De tynne skallene tåler likevel ikke store punktbelastninger, fordi kjernematerialet er forholdsvis mjukt. Til kjernemateriale brukes ofte tre, for eksempel balsa eller kunststoff som PVC. Dersom utstyr skal boltes fast til en sandwichkonstruksjon, bør det brukes gjennomgående bolter med treklosser eller avstandshylser

Fwo

VEDLIKEHOLD AV BÅTER

for å holde avstanden mellom skallene. Det må også brukes solide plater på ytter- og innersida for å fordele belastningen fra utstyret.

Delaminering Delaminering vil si at to eller flere lag løsner fra hverandre. Det er helst der to ulike materialer er støpt sammen, at dette kan oppstå. Sandwichskrog er utsatt for delaminering ved at kjernematerialet løsner fra ett eller begge skallene. Delaminering oppstår helst når konstruksjonen har vært utsatt for et kraftig støt, rundt fester i skroget og der det har vært boret eller saget hull uten at det er brukt mothold. Innvendig i båten kan det være innstøpt treverk til for eksempel motorfester. Her kan treverket lett løsne fra glassfiberlaminatet. God forbindelse mellom treverk og glassfiber forutsetter at treverket først er grunnet med umettet polyester, eller at vi bruker epoksy til å forbinde tre og glassfiber. Delaminering kan være vanskelig å se, men det kan av og til arte seg som buler på overflata. Skallet vil imidlertid gi etter når vi trår eller trykker på det. I tillegg kan det høres knirk og knasing. Reparasjon av delaminering krever at kjernematerialet er skikkelig tørt. Deretter må vi sprøyte inn et bindemiddel, epoksy, før det legges press på skallet til bindemidlet har herdet.

Feste med avstandsklosser Fester til fortøyning, motor og innredning må ha gjennom­ gående bolter og avstandsklosser for å hindre delarminering på sandwich konstruerte skrog. Mellom ytterlaget og trykkfordelingsplata og rundt holtene må vi ha på rikelig med silikonmasse for å hindre at vann trenger inn i kjernen. Tegning: Arne Kristian Hansen

Overflatebehandling av skrog over vannlinja Det fins et utall forskjellige produkter til overflatebehandling av skro­ get, og det er vanskelig å gi generelle retningslinjer som gjelder for alle produktene. For de aller fleste gjelder imidlertid at underlaget skal være rent, tørt, støvfritt og uten løstsittende gammel overflatebehandling.

Trebåter Over vannlinja er vi gjerne opptatt av at båten skal være pen å se på i tillegg til at overflatebehandlinga skal beskytte skroget. På trebåter ønsker vi gjerne at treverket skal være synlig fordi tre er vakkert å se på. Derfor bruker vi ofte gjennomsiktige lakk- eller oljeprodukter. På gamle båter ble det brukt tjære, gjerne blandet med linolje. Tjæra ble som regel oppvarmet før påføring, slik at den ble mer tyntflytende. Dermed trakk den bedre inn i treverket. Denne behandlinga gav god beskyttelse mot råte. Lakkering krever at treverket på forhånd er mettet med impregnerende olje eller beis. Tørt og ubehandlet treverk trekker store mengder olje. Derfor trengs det mange strøk for å gi et godt og varig resultat. Overflødig olje bør tørkes bort. Selve lakkeringa må utføres i tråd med bruksanvisningen. Vær nøye med at krav til temperatur og forarbeid blir etterkommet. Det kan også være snakk om pussing med sandpapir mellom hvert strøk. Mange vil bli forundret over hvor mange strøk som skal til for å gi ei fullgod behandling. Det er som regel bedre med mange tynne strøk enn ett tjukt strøk. 101

I VEDLIKEHOLD AV BÅTER

Glassfiberbåter På båter av glassfiberarmert polyester, ofte forkortet GRP, består det ytre laget av gelcoat, som er det første laget som blir lagt i forma når skroget støpes. Med godt stell som reinhold, voksing og polering, kan gelcoaten holde seg pen i mange år før det er nødvendig med etter­ behandling. Før etterbehandlinga starter, må den gamle overflata pusses ned slik at den er glatt og støvfri. Så bør overflata behandles med ei grunning {primer) for å gi godt feste og underlag for videre behandling. Vær nøye med å velge en primer som passer sammen med malinga som skal brukes etterpå. Pass også på at det ikke går for lang tid fra grunning til videre behandling. Se i bruksanvisningen. Dersom det er hakk og riper i overflata, må disse sparkles og pusses før toppstrøkene legges på. Til toppstrøkbruker vi som regel ei helblank emaljemaling (topcoaf) beregnet for båter. For at resultatet skal bli godt, er det viktig at tempe­ ratur og fuktighetsforhold på arbeidsstedet er innenfor de krav som bruksanvisningen foreskriver. Vi bruker vanligvis to strøk med topcoat. Overflata bør poleres og vokses før båten sjøsettes igjen.

I Se også avsnittet om korroI sjon og rust side 70! 1

|

1

I______________________________________ I

Stålbåter Stål ruster lett i saltvann, og et viktig mål med overflatebehandling av stålskrog er å hindre utvikling av rust. For å oppnå det må vi starte med bart metall. Rust og glødeskall fra sveising gir dårlig feste for ny over­ flatebehandling. Sandblåsing er effektivt for å fjerne løs maling, rust og glødeskall, og det gir ei ru overflate som gir godt feste for videre behandling. Stålbørsting og pussing med sandpapir erstatte sand­ blåsing. Når vi har kommet ned til bart metall, må overflata beskyttes så snart som mulig før det dannes ny rust. Vi bør følge anbefalingene i bruksanvisningen for den malinga vi skal bruke. Ofte kan det være aktuelt å smøre en rustbeis på metallet før grunning. Til grunning kan det være aktuelt å benytte ei maling som er tilsatt metaller som fun­ gerer som offeranoder. Det dreier seg da gjerne om sink eller alumi­ nium som er mindre edelt enn jern, og dermed vil sinken eller alumi­ niumen i malinga bli tært opp før stålet blir angrepet av rust. Etter grunning er det aktuelt med sparkling og pussing dersom over­ flata er ujevn og vi vil ha ei slett og fin overflate. Det er nødvendig at den totale tykkelsen på malingsfilmen er ganske stor. Derfor bruker vi gjerne to understrøk før vi legger på de siste dekkstrøkene.

Overflatebehandling av skroget under vannlinja Under vannlinja må skroget behandles med grohindrende midler i tillegg til generell overflatebehandling. Disse midlene kaller vi bunn­ stoff, og de skal hindre begroing på alle typer skrog og markangrep på trebåter. Bunnstoffene inneholder giftstoffer, vanligvis kopperforbindelser, som langsomt siver ut i vannet. Det hindrer levende orga­ nismer i vannet i å feste seg til skroget. Når alle giftstoffene i bunn­ stoffet har kommet ut i vannet, opphører den grohindrende virkninga. Det er derfor viktig at bunnstoffet påføres tjukt nok til at gift­ stoffet varer helt til båten tas opp av vannet igjen. Båter som tas opp av vannet mellom hver gang de brukes, trenger ikke bunnstoff. I 102

VEDLIKEHOLD AV BÅTER

Skrogbunnen må grunnes i henhold til bruksanvisningen før vi legger på bunnstoff. Det gjør vi for at bunnstoffet skal få godt feste og for at gifta i bunnstoffet ikke skal trekke inn i eventuell underliggende maling.

Patent Det fins mange typer bunnstoff. Noen er beregnet for langsomtgående fartøyer, mens andre er beregnet for høgere hastigheter. De tradisjonelle bunnstoffene virker ved at kopperforbindelsene langsomt vaskes ut av malingsfilmen. Dette gjør at bunnstoffet blir porøst etter ei tid i sjøen. Disse bunnstofftypene kalles også kopperstoffeller patent. Tradisjonelle bunnstoffer er rimelige i innkjøp, men de krever at gammelt bunn­ stoff må fjernes, pusses ned eller grunnes før båten kan stoffes på nytt. Hvis nytt bunnstoff legges på gammelt porøst bunnstoff, vil gifta i det nye bunnstoffet trekke inn i det gamle stoffet. Dermed blir den grohindrende virkningen kraftig redusert. Nyere bunnstoffer er selvpolerende. Det vil si at malingsfilmen slites bort av båtens bevegelse gjennom vannet. På denne måten kommer det stadig fram nytt og friskt bunnstoff med aktivt grohindrende stoff. Giftvirkningen er derfor like god helt til alt bunnstoffet er slitt bort. Når vi bruker selvpolerende bunnstoff, er det nok å vaske, skylle og tørke det gamle bunnstoffet før vi legger på nytt.

Begroing Båter som ligger i sjøen og ikke er behandlet med bunnstoff, gror fort til med alger og ulike sjødyr. Begrodde båter går tungt i sjøen og bruker mye drivstoff. Tegning: Arne Kristian Hansen

Patent og aluminium Det må imidlertid understrekes at skrog og skrogdeler av aluminium ikke må stoffes med kopperholdige bunnstoffer. Siden kopper er et mer edelt metall enn aluminium, vil aluminiumsskroget tæres opp ganske fort. Aluminium krever spesielle bunnstoffer til beskyttelse mot groing i sjøen.

Reparasjon av skrogskader Generelt kan vi si at reparasjoner av skrog ikke er arbeid for uøvde folk. Et tett og godt skrog er nok den viktigste sikkerhetsfaktoren i forbindelse med ferdsel i båt. Vi kan imidlertid komme ut for uhell uten at det er kvalifiserte folk og utstyr til stede, og da må vi være i stand til å foreta en reparasjon for å komme oss sikkert ut av en kanskje farlig situasjon. Nødreparasjoner går som regel ut på å tette lekkasjer midlertidig til vi kan få brakt båten i sikkerhet. Dersom det er hull i skroget, må vi lage en plugg eller liknende som vi kan fylle hullet med. Vanligvis må vi jobbe fra innsida fordi det er vanskelig å komme til fra utsida. I slike situasjoner må vi improvisere og bruke det som måtte være tilgjengelig. Dette kan være alt fra klær og filler til andre gjenstander.

Treskrog Mindre skader på tre- og glassfiberskrog kan vi reparere selv uten alt­ for store problemer. På treskrog vil reparasjoner ofte dreie seg om utskifting av bord, innfelling av spunser i treverket eller fornying av dårlige klinknagler (søm). Det største problemet ved utskifting av bord 103

VEDLIKEHOLD AV BÅTER

Klinking av en nagle (søm) Først borer vi et lite hull gjennom bord-gangene og driver naglen gjennom med lette slag. Særlig på tørt tre-verk er detfare for at bordene kan sprekke. Legg tjæredrev under hodet og roa på naglen. Når roa er på plass, klipper vi naglen av tre tilfire millimeter over roa. Deretter klinker vi naglen på vanlig måte. Tegning: Arne Kristian Hansen

er å forme det nye bordet slik at det passer godt. Bord med kompli­ sert fasong bør vi overlate til fagfolk å skifte ut. Enkle bord kan vi kan­ skje greie selv dersom vi er nøye med utvelgelse og tilpasning av det nye bordet. Ofte må bordene vris og bøyes for å få rett fasong. For å få til det må bordene bløtes og varmes med damp eller kokende vann. Når bordet har fått rett fasong, borer vi hull til klinknaglene og klinker bordet på plass. Sømmen stikkes inn fra utsida av skroget, og roa slås på mens vi holder imot med en hammer på hodet til sømmen. Roa må ikke slås for hardt på, spesielt hvis materialene er tørre. Det lønner seg å legge tjæredrev under roa og hodet på sømmen for å hindre lekkasje gjennom naglen. Når roa er på plass, klippes den utstående enden på sømmen av og klinkes slik at vi får en pen avslutning. Vær oppmerk­ som på at vi ikke må smøre kopperholdig bunnstoff direkte på klinknagler av stål. Det vil føre til tæring av naglene fordi kopper er mer edelt enn jern. For å unngå dette må vi grunne godt før vi stoffer båten.

Teining På båter av tre er teining den beste måten å tette store sprekker i skroget. Teinen bør vi helst legge på innsida av båten. Da kan vi legge den slik at den synes minst mulig. Under teinen må vi legge et godt lag med striefylt med tjære, for at båten skal bli helt tett. Tegning: Arne Kristian Hansen 104

Teining Dersom et båtbord får en sprekk som er så stor at den ikke trutner når båten kommer på sjøen, kan vi legge en tein (klamp} på innsida av bordet. Teinen tilpasses bordet og klinkes på plass som forklart oven­ for. For å gjøre reparasjonen tett kan vi legge en striebit som er innsausa med tjære, mellom teinen og bordet. Vi skal være varsomme med å bruke moderne tetningsmasse, som for eksempel silikon, i sprekker i trebåter. Dette vil hindre sprekken i å trutne på naturlig vis, og vi kan risikere at den åpner seg enda mer. Det gamle knepet med grønnsåpe eller smør til å tette mindre sprekker med er bedre. Tetningsmidlet blir da presset ut av sprekken etter hvert som treverket trutner.

Glassfiberskrog Glassfiber er et sprøtt materiale som kan sprekke og få hull. Små hull i glassfiberskrog er relativt enkle å utbedre. Vi starter med å skjære reint

Skade

Ferdig reparasjon

rundt hullet slik at alt skadet materiale er fjernet. Her bør vi lage en avrundet åpning fordi skarpe kanter og hjørner vil føre til ekstra spen­ ninger og svekkelse av reparasjonen. Vi bør sage og file fra utsida av skroget fordi saging fra innsida fører til at små biter av gelcoaten brekker av. Når hullet er reinskåret, sliper vi en liten skråkant på utsida og en brei skråkant på innsida av hullet. Etter at sliping og tilskjæring er ferdig, tørker vi bort slipestøvet og vasker reparasjonsområdet med aceton eller white-spirit. Klipp til en lapp med glassfiberduk som er litt større enn hullet. Smør polyester på den innvendige skråkanten og press glassfiberduken på plass. Trykk godt med polyester inn i glassfiberduken langs skråkanten. Smør polyester over hele lappen. Når herdinga er godt i gang, smører vi mer polyester på lappen og former den forsiktig etter skroget. Etter at dette laget er herdet, klipper vi til flere lapper med glassfiberduk. Vi legger på stadig nye lapper samtidig som vi passer på at hver lapp blir godt mettet med polyester. Dette gjør vi både fra inn-sida og utsida. Hver lapp bør være litt større enn den foregående, spesielt på innsida. Reparasjonen bygges opp slik at den er litt høgere enn omgivelsene både på innsida og utsida av skroget. På innsida bør reparasjonen gå

Lapping Mindre skader på glassfiberskrog kan vi reparere. Ved bjelp av en vinkelsliper med pusseskive er det lett å slipe til glassfiberen rundt skadestedet. Skrå kantene som vist på figuren. Klipp ut en lapp og fest den med polyester. Start på inn­ sida og legg lag på lag med stadig større lapper. Til slutt legger vi to til tre lag på utsida av skroget. Når polyesteren bar berdet, må vi legge to lag med gelcoat over den nye glassfiberen. Det hindrer at glassfiberen trekker vann og blir ødelagt. Tegning: Arne Kristian Hansen

105 I

VEDLIKEHOLD AV BÅTER

et stykke utenfor hullet og skråkanten, slik at den får godt feste mot skroget. Dersom skroget er tykkere enn 10 mm, må reparasjonen utføres i flere trinn. Dette er fordi varmeutviklinga under herdinga av poly­ esteren kan bli så stor at laminatet sprekker. Når reparasjonen er herdet, pusser vi på utsida til reparasjonsstedet har samme fasong som skro­ get hadde før skaden oppstod. Til slutt maler vi over med et par strøk epoksymaling eller gelcoat med samme farge som skroget. Etter avslut­ tende maling bør reparasjonsstedet eventuelt rubbes og poleres.

Oppgaver Repetisjonsoppgaver 1

Hva slags vedlikehold trenger skrog av a) tre b) glassfiber c) stål

2

Hvordan kan du undersøke om det er råte i treverket på en båt?

3

Hva er byllepest på en plastbåt?

4

Hva er delaminering?

5

Hvordan er et sandwichskrog oppbygd?

6

Hvordan oppstår blærer på malte og lakkerte overflater?

7

Du oppdager sprekker ved et beslag på en plastbåt. a) Hva kan sprekkene skyldes? b) Hvordan kunne de vært unngått?

8

Hvordan vil du gå fram ved overflatebehandling av a) treskrog b) glassfiberskrog c) stålskrog

9

Hvordan kan vi gå fram for å hindre begroing under vannlinja?

10

Hvorfor kan vi ikke bruke kopperholdig bunnstoff på skrog av aluminium?

11

Beskriv trinn for trinn hvordan du vil reparere et hull i et glassfiber­ skrog.

12

Hvordan går du fram når du skal feste et bord på et klinkbygd treskrog

Øvingsoppgaver

Pl06

1

Hvordan oppstår råte i treverk?

2

En trebåt råtner lettere i ferskvann enn i saltvann. Hvorfor?

3

Undersøk en båt med hensyn til vedlikeholdsbehov. a) Lag en kort rapport om båtens vedlikeholdstilstand. b) Hva må gjøres av vedlikehold? c) Hvordan vil du utføre vedlikeholdet?

4

Hvilke typer bunnstoff har vi, og hvilke egenskaper har de ulike typene?

Elektrisitet

| Mål 3: । Elevene skal kunne betjene og . behandle elektrisk utstyr pd 1 en sikker og forskriftsmessig I mdte.

| ।

. ' ।

Hva er strøm? For de fleste av oss er elektrisk strøm noe som er vanskelig å forstå og kanskje også litt skremmende. Dette kommer kanskje av at strøm­ men er usynlig. Vi kan ikke se at det går strøm gjennom en elektrisk kabel. Når fagfolk snakker om strøm, bruker de uttrykk og betegnelser som vi ikke skjønner så mye av. Uttrykk som watt, spenning, ampere, resistans og effekt kan synes vanskelige å forstå. Vi skal nå prøve å forklare de viktigste elektriske begrepene på en enkel måte. I Norge bruker vi vannkraft for å lage elektrisk strøm. Strømmen blir til ved at vann strømmer gjennom et rør og treffer skovlene på en turbin. Turbinen går rundt og driver en generator som produserer elektrisk strøm. Vi kan også bruke vind, bølger, gass, olje og atomkraft til å pro­ dusere strøm. Den elektriske strømmen går gjennom ledninger eller kabler fram til strømbrukeren.

Vannkraft Ved utnytting av vannkraft omformer vi stillingsenergi (potensiell energi) til elektrisk energi. Det er høgda (h) og massen av vannet (m) som avgjør hvor stort energipotensialet er. Dypest sett kan vi betrakte vind, vann og bølge­ kraft som ulike formerfor solenergi.

Strøm Vi har to forskjellige typer strøm: likestrøm og vekselstrøm. Likestrøm vil si at strømmen går i samme retning gjennom kablene, og vi har en plusspol og en minuspol på samme sted hele tida. På kjøretøyer bruker vi likestrøm i det elektriske anlegget. Vekselstrøm går fram og tilbake i kablene, og pluss- og minuspolen bytter kontinuerlig plass. Den strømmen som er i stikkontaktene i husene våre, er vekselstrøm. I prin­ sippet virker de elektriske naturlovene på samme måte enten vi har likestrøm eller vekselstrøm. I stedet for likestrøm og vekselstrøm finner 107 1

| ELEKTRISITET

vi ofte de engelske forkortelsene DC og AC på apparater og i bruks­ anvisninger. DC betyr likestrøm og står for engelsk Direct Current, AC betyr vekselstrøm og står for engelsk Alternating Current.

Spenning Vi kan tenke oss at vi har et kar som er fylt med vann, og dette karet kan vi sammenlikne med et batteri. Fra karet går det en slange som det strømmer vann gjennom, og denne vannstrømmen kan vi sammenlikne med elektrisk strøm. Elektrisk strøm måler vi i enheten ampere (A). Hvis vi løfter slangen slik at utløpet kommer høgere opp, blir det mindre trykk på vannet, og vannspruten blir mindre. Vi ser at vanntrykket er avhengig av høgdeforskjellen mellom utløpet på slangen og vannoverflata i karet, og denne høgdeforskjellen kan vi sammenlikne med elektrisk spenningsforskjell, som har enheten volt (NY Vi kan si at spenning er det samme som elektrisk trykk.

«Spenning» Trykket i vannslangen er klart større når slangen er senket (A). Vannet vil også strømme mye fortere ut av karet i situasjon A i forhold til situasjon B. Vannstrømmen er altså avhengig av trykket.

Resistans (motstand) Skifter vi ut slangen med en tynnere slange, vil vi oppdage at det kom­ mer mindre vann ut av slangen. Dette skjer til tross for at høgdefor­ skjellen mellom vannoverflata og utløpet av slangen er den samme som med den tykke slangen. Det betyr at det er større motstand i den tynne enn i den tykke slangen. Vi sier også at ledningsevnen er dårligere når motstanden blir større, og motstanden i slangen fører til at vi taper trykk. Vi har akkurat det samme forholdet når det gjelder elektriske kabler og strøm. Tynne kabler har større motstand enn tykke kabler, og det elektriske trykket, spenningen, blir mindre. Elektrisk motstand har enheten ohm (Q) og kalles resistans etter det engelske ordet «resistance». Sammenlikner vi en kort og en lang slange med samme tverrsnitt, vil vi se at vannstrømmen er minst fra den lange slangen. Det betyr at motstanden også har sammenheng med hvor lang slangen er. I elek­ trisk sammenheng vil dette si at vi bør bruke så korte kabler som mulig for å få minst mulig spenningstap. 108

ELEKTRISITET

Tynne og tykke kabler Selvsagt vil vannstrømmen gjennom den tykke slangen være langt større enn gjennom den tynne selv om trykket er det samme. Overført til elektrisk spenning og ledningsevne i kabler kan vi si at tykke kabler leder strøm bedre enn tynne kabler.

Ohms lov Vi skjønner av det som her er sagt, at strøm (=1), spenning (=U) og motstand (=R) avhenger av hverandre. Vi kan ikke forandre en av dem uten at det får konsekvenser for de andre. Denne sammenhengen er uttrykt i Obms lov, som sier at spenning = motstand • strømstyrke. Med bokstaver får vi da U = R • I. Denne loven er et nyttig redskap når vi skal gjøre beregninger med strøm, spenning eller motstand. U= R.l $ uR = I1 S

I1 = UR

eller U = R • I $ y

=r

$ R = y

Ved hjelp av enkel matematikk kan vi snu litt på Ohms lov og finne strømmen eller motstanden. Uer spenning i volt (V), R er motstand i ohm (VI), og I er strøm i ampere (A). Som huskeregel kan vi sette opp formelen i en trekant. Ved å legge fingeren overfor eksempel motstanden (R) blir vi stående igjen med U: I.

Oppgaver Repetisjonsoppgaver 1

Hva er forskjellen på likestrøm og vekselstrøm?

2

Forklar med egne ord hva spenning er.

3

Hva er Ohms lov?

Øvingsoppgaver 1

Hvordan produseres elektrisk energi?

109

BATTERI

Batteri Vi har sagt at batteri er lager for elektrisk energi. På kjøretøyer har vi bruk for denne energien når vi skal starte motoren. Dessuten funge­ rer batteriet som reservelager for strøm når strømforbruket er større enn det generatoren (dynamoen) på kjøretøyet klarer å produsere. Batteriet hjelper også til med å holde spenningen konstant i det elektriske anlegget på kjøretøyet. Selve batteriet består av plater av bly og blyoksid som står nedsenket i svovelsyre (elektrolytt). Batteriet blir utladet når vi forbruker av den lagrede energien. Det blir ladet opp igjen ved at vi kjører strøm motsatt veg av den retningen strømmen har. Ladestrømmen blir levert av generatoren i kjøretøyet (dynamoen) eller av en lader utenfor kjøretøyet. Under lading utvikles det eksplosjonsfarlig knallgass i bat­ teriet, og vi må derfor sørge for god lufting når vi driver med batterilading. For å unngå gnister må vi trekke ut støpslet til batteriladeren før vi kobler fra klemmene på batteripolene. Blyakkumulator Blyakkumulatoren er en galva­ nisk celle derfortynnet svovelsyre er elektrolytten, porøse blyplater er katoden og plater av blyoksid er anoden. Spenningen over hver celle er maksimalt 2,12 volt. Tegning: Arne Kristian Hansen

Utlading Forenklet skisse av bva som skjer under utladingen av en blyakkumulator. Ved katoden: Pb + SO4- = PbSO.. 4 Ved anoden: PbO2 + 4H+ = Pb+ 2H,O.

Vedlikehold Vedlikehold av batteriet omfatter utvendig reinhold og kontroll av væskenivå og ladetilstand. Væskenivået skal være omtrent én centi­ meter over blyplatene. Hvis det er for lite elektrolyttvæske, må vi etter­ fylle med destillert vann. Ladetilstanden kan vi undersøke ved hjelp av en syre-vektmåler, og da måler vi elektrolyttens spesifikke vekt eller volumvekt. I et fulladet batteri skal elektrolytten ha ei volumvekt (syrevekt) på 1,28 g/cm3.

Batterikapasitet Volumet av karet vårt bestemmer hvor mye vann som får plass. Der­ som det per time renner ut ti liter vann av slangen, kan vi si at dette tilsvarer strømmen som går gjennom en kabel fra batteriet, altså 10 A (ampere). Etter fem timer er karet tomt. Ved å multiplisere, 10 1/time • 5 timer = 50 1, kan vi finne hvor mye vann som var i karet. På samme I 110

BATTERI

måte kan vi finne kapasiteten for et batteri ved å multiplisere strøm­ men som går ut av batteriet med den tida det tar å tømme batteriet for strøm. Batterikapasiteten får da enheten amperetime. Her brukes for­ kortelsen Ah, der A står for ampere og h for hour (time). Et stort bat­ teri til en traktor kan ha en kapasitet på 200 Ah, mens et lite motorsykkelbatteri kan ha 10 Ah. Hvis disse batteriene skulle gi strøm til ei lyspære som bruker 5 A, ville motorsykkelbatteriet være tomt for strøm etter 10 Ah : 5 A = 2 timer, mens traktorbatteriet ville holde i 200 Ah : 5 A = 40 timer. Batterikapasiteten i Ah står stemplet på batteriet sam­ men med spenningen. Batterier som brukes i kjøretøyer og båter, har vanligvis en spenning på 12 V.

Sammenkobling av batterier Av og til har vi behov for større batterikapasitet enn det ett batteri kan gi. Da kan vi parallellkoble to batterier. Det vil si at vi kobler sammen plusspolen på det ene batteriet med plusspolen på det andre. Det samme gjør vi med minuspolene. Vi vil fortsatt ha samme spenning som hvert enkelt batteri har, men kapasiteten vil være dobbelt så stor som på enkeltbatteriene. Hvis vi seriekobler batteriene, vil kapasiteten være som på enkelt­ batteriene, men spenningen vil være dobbelt så stor. Ved seriekobling kobler vi sammen plusspolen på det ene batteriet med minuspolen på det andre.

Syrevekt Under utladingen av en blyakkumulator går svovelsyra over til vann. Fordi svovelsyre er tyngre enn vann, kan vi måle ladetilstanden i et slikt batteri ved å måle densiteten på «batterisyra». Hvis densiteten på syra kommer ned mot 1,15gram per kubikkcentimeter, er batteriet heltflatt. Tegning: Kaj Molander

Paralell- og seriekobling ~ Når viparallellkobler to like batterier (øverst), vil spenningen være den samme som for et enkelt batteri. Seriekobler vi de to batteriene (nederst), vil spenningen bli dobbelt så stor. 111

|

| BATTERI

Starthjelp Hvis et kjøretøy har flatt batteri, kan vi låne strøm fra et annet. Til det trenger vi startkabler som har så stort tverrsnitt at de tåler den store startstrømmen. Vi parallellkobler batteriene i de to kjøretøyene, og det utladede batteriet vil da motta strøm fra det friske batteriet. Det kan da utvikles knallgass i det utladede batteriet. For å unngå eksplosjonsfare fester vi startkabelen fra minuspolen til motorblokka eller karosseriet på det kjøretøyet som mottar strøm. Når vi har fått start på kjøretøyet, bryter vi parallellkoblinga ved å fjerne festet på motorblokka først. Om det da skulle oppstå gnister, vil de ikke komme i nærheten av batteriet, der det kan være knallgass. Kablene fjernes forsiktig, en om gangen.

Oppgaver Repetisjonsoppga ver 1

Hvordan vil du gå fram ved lading av et batteri (blyakkumulator)?

2

Hvordan er det vanlig å oppgi batterikapasiteten?

3

Hvorfor kan batterilading være farlig? Hva kan du gjøre for å unngå denne faren?

4

Hvordan vil du gå fram dersom du må få strøm fra et annet kjøretøy for å få start på bilen din?

Øvingsoppgaver 1

Et batteri har en oppgitt kapasitet på 100 Ah (amperetimer). Hvor lenge vil ei lyspære som trekker 5 A, lyse før batteriet er utladet?

2

Lag ei oppskrift for lang levetid for batteriet.

3

Du har et fulladet batteri på 63 Ah i en elektrisk krets med ei lyspære på 55 W. Spenningen i kretsen er 12 V. Tegn kretsen! Hvor lenge vil lyspæra lyse før batteriet er utladet?

Elektriske kretser Bildet med vannkaret og slangen er ikke helt riktig i forhold til det som skjer med elektrisk strøm, for strøm kan ikke renne ut av en slange slik vannet gjør, men den må gå i en sluttet krets. Et vanlig bilbatteri har en plusspol og en minuspol (likestrøm). Spenningsforskjellen mellom disse er cirka 12 V. For at ei lyspære skal lyse, må pæra ha forbindelse med begge polene på batteriet. Sagt på en annen måte må pæra stå i en elektrisk krets. For å slå lyset på og av må vi ha en bryter i kretsen. Når bryteren er åpen, er kretsen brutt, og det går ingen strøm. Så snart vi lukker bryteren, vil spenningen drive strømmen gjennom kretsen. Spenningen er altså strømmens drivkraft. I lyspæra går strøm­ men gjennom glødetråden, som har stor motstand. Når strømmen møter motstand, må den arbeide hardt for å komme gjennom tråden. Ved hardt arbeid utvikles det varme, og det skjer også i lyspæra. Gløde­ tråden blir så varm at den begynner å gløde, og det blir lys i pæra. 112

ELEKTRISKE KRETSER

Jording av likestrøm På biler og andre kjøretøyer kan vi få til en elektrisk krets, selv om det går bare én kabel fra batteriet og fram til lyspæra eller til en annen strømforbruker. Vi bruker da karosseriet til bilen som strømforbindelse. Strømmen tilbake til batteriet går gjennom karosseriet, som er av metall og derfor leder strømmen godt. Det kaller vi jording. Vi må da passe på at batteriet og alle strømforbrukerne på kjøretøyet har god jordforbindelse. Som regel er batteriets minuspol koblet til jord.

Jording av vekselstrøm I et elektrisk anlegg med vekselstrøm har jordinga en annen funksjon. Vi har sagt at spenningsforskjellen er drivkrafta for strømmen, og det betyr at jo større spenningsforskjellen er, jo lettere går strømmen. Hvis det blir feil på en av lederne i en elektrisk kabel, blir motstanden i kabelen så stor at strømmen vil søke til jord. Strømmen søker alltid minste motstands veg. Hvis vi tar i en ujorda kabel eller et elektrisk apparat som har en feil, kan strømmen gå gjennom kroppen vår og til jord. Det kan dessverre få katastrofale følger. På steder der slik kon­ takt kan oppstå, skal det elektriske anlegget være jorda med en ekstra leder som går til jord, en jordledning. Motstanden i denne lederen er mindre enn motstanden i kroppen vår, og da vil strømmen gå gjen­ nom jordledningen i stedet for gjennom kroppen. Jording av et veksel-strømanlegg er altså et viktig sikkerhetstiltak. Det er også livsfarlig å komme i berøring med to av lederne på lys­ nettet, for da vil strømmen gå gjennom kroppen vår.

Elektrisk effekt Vannet i karet kan vi sammenlikne med den elektriske energien som er lagret i et batteri. Energi er det samme som det arbeidet vi kan utrette med strømmen som er lagret i batteriet. Når vi skal ha utført et arbeid, er vi ikke bare interessert i å få arbeidet gjort, men også hvor fort vi kan gjøre det. Da kommer vi inn på begrepet effekt. Effekt kan vi si er det samme som arbeidsevne, eller vi kan si at effekt er et uttrykk for hvor mye arbeid vi kan gjøre på ei viss tid. Fra fysikken veit vi at arbeid er det samme som kraft • veg. Hvis vi løfter et lodd med tyngde 10 N opp 1 m, har vi utført et arbeid på 10 Nm (newtonmeter) eller 10 J (joule). Arbeidet er det samme enten vi bruker 1 sekund eller 10 sekunder på jobben, men det er mer anstrengende å løfte loddet i løpet av 1 sekund enn i løpet av 10 sekunder. Vi må altså utvikle en større effekt for å gjøre jobben på kortere tid. Enheten for effekt er W (watt), og 1 W = 1 Nm/s. Effekten i dette eksemplet blir 10 Nm/1 s = 10 W når vi bruker 1 sekund, og 10 Nm/10 s = 1 W når vi bruker 10 sekunder på jobben. Elektrisk effekt beregner vi ved å multiplisere spenning med strøm­ styrke. Vi bruker ofte symboler for å slippe å skrive ordene fullt ut; effekt = P (enhet: W), spenning = U (enhet: V), strøm = I (enhet: A). Sammenhengen mellom disse begrepene kan vi uttrykke i formelen P = U • I. I avsnittet om batterikapasitet hadde vi ei lyspære med et

Støpsel Bruk riktig støpsel til riktig kontakt. Elektrisk utstyr med jordledning er langt sikrere å bruke enn utstyr uten jording. Tegning: KajMolander

ELEKTRISKE KRETSER

strømforbruk på 5 A. Hvis denne pæra settes inn i en elektrisk krets med en spenning på 12 V, vil effekten bli: P = U • I = 12 V • 5A = 60W. Formelen kan vi skrive på ulike måter alt etter hva vi ønsker å finne: I = P : UogU = P : I. eller P = U • 1

P= U • I

$ EI $ I I_-

II U pl_

I: 1

p

$

i $ J___ u_

1 :U

eller

a

/n\ / P\ /u • l\

/

\

Effekt På samme måte som for Obms lov kan vifinne andre ukjente enn effekten ved å regne om på formelen. P er effekt i watt (W), U er spenning i volt (V), og I er strøm i ampere (A). Også her kan vi lage vår egen huskeregel med de tre størrelsene i en trekant. Vi finner den ukjente størrelsen ved å holde over den, og bruke de to andre størrelsene.

Sikringer

Elektriske kabler Elektriske kabler må være ordent­ lige. Kabler slik som vist her, kan for det første gi kraftige støt til den som bruker kabelen, og for det andre kan kabelen være brann­ farlig. Uvaner som å trekke ut støpseletfra kontakten ved å røske til i ledningen, forkorter kabelens levetid og bør ikkeforekomme. Tegning: Arne Kristian Hansen 114

Vi har sett at strømmen får glødetråden i lyspæra til å gløde, fordi varme blir utviklet når strømmen må overvinne motstanden i tråden. Hvis en kabel må lede mer strøm enn den er beregnet på, blir det for stor motstand i forhold til strømmen. Dette merker vi ved at kabelen blir varm. Hvis ikke kretsen blir brutt og strømmen avslått, blir kabelen til slutt så varm at den tar fyr. For å unngå dette har vi ei sikring i en elek­ trisk krets. Sikringen er laget slik at den skal være det svakeste punk­ tet i kretsen. Når strømstyrken blir for stor, bryter sikringen strømkretsen. Etter at årsaken til den store strømstyrken er funnet og rettet på, kan vi sette inn en ny sikring. Hvis vi har automatsikring, kan vi slå på bryteren, og forbindelsen er igjen opprettet. I de fleste elektriske anlegg fins det et sikringsskap. Her er sik­ ringene samla, slik at hvis det blir strømbruddd, er det enkelt å kon­ trollere om en sikring har gått. Gamle sikringsskap har porselenssikringer som blir skrudd inn i sikringsholderen. Vi bør gjøre det til en vane at vi av og til går over sikringene og sjekker om de er godt tilskrudd. Løse sikringer kan føre til brann, fordi sikringsholderen kan bli svært varm hvis det er dårlig kontakt. Selve sikringen vil ikke regi­ strere dette, fordi det ikke går unormalt mye strøm gjennom sikringen. Samme situasjon kan vi ha hvis det er dårlig kontakt andre steder i det elektriske anlegget. En kabel som er nesten avslitt, kan forårsake brann, fordi det blir varmt ved bruddstedet. Dette viser hvor viktig det er å kontrollere og holde det elektriske anlegget i god stand. Kurser Det elektriske anlegget er delt opp i kurser, og hver kurs har sikringer og er å betrakte som en elektrisk krets. Sikringene har oppgitt hvor stor strømstyrke de tåler før de slår ut. Vanlige størrelser på sikringene kan være 10 A, 16 A og 25 A. Ved hjelp av det vi har lært tidligere i dette kapitlet, kan vi beregne hvor stor elektrisk belastning en kurs tåler før sikringene går. Vi tenker oss at vi har en kurs i driftsbygningen som har 16 Asikringer. Kursen er belastet med to varmeovner på til sammen 2 500 W,

ELEKTRISKE KRETSER

og spenningen på nettet er 230 V. Vi ønsker å koble en ekstra varme­ ovn på 1 500 W til kursen, men vil det gå bra? For å finne ut det bruker vi formelen P = U I, eller rettere sagt I = P : U. I vårt eksempel blir P = 2 500 W + 1 500 W = 4 000 W, og U = 230 V. I = 4 000 : 230 = 17,4 A. Dette svaret betyr at strømstyrken vil bli for stor. Vi må derfor sette inn en mindre varmeovn, for eksempel en på 1 000 W. Et annet alternativ er å få en elektriker til å legge opp en ny kurs med tilstrekkelig kapasitet.

Feil på det elektriske anlegget Det er ingen forskrifter som setter grenser for hva vi har lov til å gjøre selv på det elektriske anlegget på et kjøretøy. Dette kommer av at det er lågspentanlegg med små strømstyrker. Likevel kan feil bruk og behandling av elektrisk utstyr få alvorlige konsekvenser også på lågspentanlegg. På elektriske anlegg koblet til lysnettet er det derimot strenge regler for hva vi har lov til å gjøre selv. «Lov om internkontroll» pålegger eieren og brukeren av et elektrisk anlegg ansvar for at det er i orden. For­ sømmelser på dette området kan føre til straffeansvar og avkorting i forsikringsutbetalinga etter en eventuell skade. Det vi kan gjøre selv på et elektrisk anlegg, er stort sett begrenset til kontroll av om noe er galt. Tegn på feil i det elektriske anlegget er stort sett de samme enten det er i en bil eller i et hus. Generelt kan vi si at varmeutvikling ikke hører hjemme i forbind­ else med elektriske komponenter som kabler, brytere og kontakter. Hvis en elektrisk komponent blir varm, tyder det på at motstanden er for stor i forhold til strømmen som passerer. Vi sier at komponenten er overbelastet. Vi må da slå av strømmen og finne ut om det er en feil, eller om vi har kobla til utstyr som drar for mye strøm. Dette kan skje hvis vi kobler en kraftig varmeovn til en tynn skjøtekabel. Vær opp­ merksom på skjøtekabler på rull. De kan ikke belastes for fullt før kabelen er dratt ut av rullen. Spraking og knitring fra brytere og koblingsbokser er tegn på at noe er galt. Det samme gjelder svilukt og røykutvikling. Hvis vi oppdager slike tegn, må vi straks slå av strømmen og varsle autorisert installatør. Ulyder og unormal varmeutvikling fra elektriske motorer og elek­ trisk utstyr er et faresignal. Sørg for at årsaken til feilen blir funnet og utbedret før utstyret brukes igjen. Jordfeil Jordfeil på elektrisk utstyr kan medføre at vi får strøm i oss når vi bruker utstyret. Dette kan være livsfarlig. Hvis vi får montert en jordfeilbryter i anlegget, har vi ei god forsikring mot slike farer, fordi jordfeilbryteren kobler ut den kursen feilen er på. Jordfeil kan føre til at strømmåleren på anlegget registrerer for høgt strømforbruk. Alternativt kan vi få montert en jordfeilvarsler eller en isolasjonsovervåker. Tordenvær kan føre til store ødeleggelser på elektriske installasjo­ ner. Overspenningen som oppstår på grunn av lynutladingene, kan følge e-verkets ledningsnett. Spenningen søker til jord, og den går langs ledningsnettet til den kommer inn i et hus og finner vegen til jord gjen­ nom det elektriske anlegget i huset. Som regel blir alt av elektrisk utstyr i huset ødelagt. Spenningen er så stor at sikringer eller jordfeilbrytere ikke kan hindre den i å komme inn i huset. En måte å løse dette

Belastning Vi må ikke belaste skjøtekabler med større strøm enn de er god­ kjent for, og vedfull belastning må vi dra kabelen utfor å hindre varmgang i rullen. Tegning: Arne Kristians Hansen

115

I ELEKTRISKE KRETSER

problemet på er å montere overspenningsvern ved strøminntaket til huset. Overspenningsvernet vil lede spenningen til jord før den kom­ mer inn i huset. Høge bygninger og tårn har ofte montert lynavleder, som skal lede overspenningen fra et eventuelt lynnedslag til jord så fort som mulig.

Oppgaver Repetisjonsoppgaver 1 Hvorfor har vi sikringer i en elektrisk krets?

2 Hvorfor blir sikringsskapet regnet som en mulig brannkilde, spesielt i eldre anlegg?

Lynnedslag Ved lynnedslag i det elektriske nettet vil spenningen bli så stor at strømmen «hopper over» sik­ ringene i sikringsboksen. Slike nedslag kan gi stor skade på alt elektrisk utstyr. Poenget med overspenningsvern eller lynav­ ledere på båter og bygninger er å lede strømmen fra lynnedslaget til jord så fort som mulig. Tegning: Arne Kristian Hansen

3 På større kjøretøyer og fartøyer brukes ofte 24 V-elektrisk anlegg i stedet for 12 V. Hvorfor?

4 Feil på elektriske anlegg forårsaker hvert år mange branner. a) Sett opp ei liste over hvilke feil det kan dreie seg om. b) Hva kan vi gjøre for å hindre at feilene oppstår? 5 Hva bør vi se, lukte eller høre etter for å avsløre feil i det elektriske anlegget?

Øvingsoppga ver 1 Hvilke typer sikringer finner vi i - kjøretøyer? - hus og faste anlegg? - fartøyer til sjøs?

2 Du har et rom i driftsbygningen med elektrisk oppvarming. Rommet har to varmeovner som hver er på 1500 W. Spenningen på lysnettet er 230 V, og den elektriske kursen ovnene er tilkoblet, har 16 Asikringer. Du syns det blir for lite varme i kalde perioder, og du vil sette inn en ekstra varmeovn. Hvor mange watt kan denne ovnen gi uten at sikringene ryker? 3 Tegn det elektriske anlegget på en traktor og sett navn på komponentene. 4 Tegn et enkelt elektrisk anlegg om bord i en båt.

5 Hvilke komponenter i anleggene i oppgave 1 og 2 krever størst strømstyrke?

116

ELEKTRISKE MOTORER

Elektriske motorer Vi har allerede snakket om generatorer i elektriske anlegg. Enkelt sagt er en elektrisk motor en generator som får tilført strøm i stedet for at den produserer det. Innledningsvis sa vi at strømmen fra e-verket er vekselstrøm. Det betyr at den stadig skifter mellom pluss og minus. For å utnytte generatoren best mulig produserer generatoren tre slike vek­ selstrømmen Disse er forskjøvet i forhold til hverandre, slik at rotoren i generatoren har dreiet 120 ° fra den begynte å produsere den forrige strømmen til den begynner på neste. Vi kaller disse strømmene for faser. Det er altså tre faser med vekselstrøm i det elektriske nettet (lysnettet) fra e-verket. Der strømmen går i luftspenn, ser vi dette ved at det er tre strenger eller kabler mellom mastene.

Enfasemotorer I vanlige bolighus har vi enfaseopplegg for elektrisk strøm. Det vil si at anlegget i huset har forbindelse med to av fasene på lysnettet. Der­ for har stikkontaktene bare to hull i tillegg til eventuell jordkontakt. Når vi skal drive en elektromotor med enfasestrøm, får vi problemer. Når vi slår på strømmen for å starte motoren, vil den ikke gå rundt. Dette kommer av at motoren savner den tredje fasen på det elektriske nettet. For å bøte på dette har elektromotorer for enfaseopplegg en kondensator. Kondensatoren kan lagre elektrisitet, og i startøyeblikket hjelper den enfasemotoren til å komme over savnet av den tredje fasen. Når motoren har kommet i gang, klarer den seg uten kondensatoren. Kondensatoren ser ut som en liten sylinder, og den er vanligvis skrudd fast utenpå enfasemotoren. Enfasemotorer brukes til alle husholdningsapparater og annet utstyr beregnet for enfaseopplegg. Slike motorer bruker forholdsvis mye strøm i forhold til den effekten de avgir. Det betyr at virkningsgraden er dårlig. De fleste enfasemotorer har vanlig av- og på-bryter. Hvis det er en motor som bruker mye strøm, er det bare en liten styrestrøm som går over bryteren. Styrestrømmen brukes til å betjene en kontaktor som raskt og presist kobler inn hovedstrømmen til motoren. Dette gjør vi for å unngå at kontaktpunktene i bryteren skal bli brent under inn- og utkobling. Det samme prinsippet blir også brukt i andre sammenhenger. På kjøretøyer brukes releer til å koble store strømforbrukere som startmotor og lys inn i det elektriske anlegget. Et relé er en elektromagne­ tisk bryter som betjenes av en styrestrøm. Vi oppnår to ting ved å bruke releer. Releet sørger for en rask inn- og utkopling av hovedstrømmen, og styrebryteren kan plasseres sentralt i førerhuset. I tillegg unngår vi spenningstap i unødig lange kabler.

Vekselstrøm (en fase) Figuren viser en vekselstrøm vist som en kurve. En vekselstrøm har topper og bunner med høg spen­ ning. Derfor går strømmen støtvis i en vekselstrøm, men det er også korte øyeblikk da spenningen og dermed strømmen er lik null. De stiplede vertikale strekene marke­ rer en frekvens. Frekvensen måles i hertz (Hz), som er antall frekvens per sekund.

Tofasestrøm En motor eller ei lyspære trenger mer enn en veksel­ strøm for å virke noenlunde jevnt. Med to faser unngår vi direkte nullpunkter i spenning og strøm, men fortsatt er spenningen ujevn. 1171

ELEKTRISKE MOTORER

Trefasemotorer Når vi har bruk for litt større elektriske motorer, bruker vi trefaseopplegg, der motorene kobles til alle tre fasene på lysnettet i tillegg til jord. Stikkontaktene har derfor 3+1 plugghull. Asynkronmotorer den van­ ligste trefasemotoren, og motoren må ha strøm fra alle fasene på lys­ nettet. Asynkronmotoren har en enkel konstruksjon, krever lite ved­ likehold og har god virkningsgrad. Hvis en maskin med trefasemotor flyttes fra ett sted til et annet, kan vi oppleve at motoren går baklengs på det nye stedet. Dette kommer av at rekkefølgen av fasene i stikkontakten ikke er den samme. Rotasjonsretningen på motoren snur vi lett ved å bytte om de to ytterste ledningene i støpslet. Noen maskiner har en egen bryter, slik at vi kan snu rotasjonsretningen uten å skru opp støpslet. En trefasemotor trekker svært mye strøm i startøyeblikket. Store tre­ fasemotorer starter vi derfor med en totrinnsbryter. Denne bryteren kalles stjerne-trekantbryter. Navnet har sammenheng med måten fasene fra lysnettet blir koblet på inni motoren. Når motoren er koblet i stjerne, får vi en redusert startstrøm, og motoren starter mykt og forsiktig. Vi lar bryteren stå i stjerneposisjon til motoren har kommet opp i turtall. Så slår vi over til trekantkobling. Da gir motoren full effekt, og vi kan belaste den for fullt. Vi må altså vente med å belaste motoren til bryteren er satt i trekantposisjon. I noen brytere skjer omkoblinga mellom stjerne og trekant automatisk.

Trefasestrøm På lysnettet i Norge bar vi tre faser med vekselstrøm. Nå ser vi av figuren at det nesten alltid er en fase med topp spenning. Teoretisk kunne vi lagt på flerefaserfor å få enda jevnere spenning, men det ville blitt dyrt.

Stjerne-trekantbryter Store trefasemotorer bar en stjerne-trekantbryter. Før du starter motoren, skal bendelen stå i stjerneposisjon. Når motoren kommer opp i fart, drar du bendelen ned i trekantposisjon. Tegning: Arne Kristian Hansen 118

Feil på trefasemotorer Vi kan av og til oppleve at en trefasemotor bare brummer når vi prøver å starte den, og at motoren ikke vil gå rundt. Det kan skyldes at det er brudd på en av fasene, og to faser alene klarer ikke å trekke motoren rundt. Denne situasjonen blir en parallell til enfasemotoren, som trenger en kondensator til hjelp i starten. Hvis dette skjer, må vi få rettet opp feilen før vi prøver å starte motoren igjen. En trefasemotor kan bli ødelagt hvis vi belaster den for hardt. Den trekker mye strøm for å komme opp i turtall igjen, og hvis den ikke greier det, vil den store strømstyrken føre til at motoren går varm. I verste fall kan motoren brenne opp. For å unngå dette skal elektriske motorer være utstyrt med motorvern. Motorvernet kan være en sikring som er innebygd i motoren. Når temperaturen blir for høg, er det ei

ELEKTRISKE MOTORER

fjør som løser ut en bryter. Etter at motoren er avkjølt, kan vi koble inn igjen motorvernet ved å trykke inn en knapp. Andre typer motorvern har automatisk innkobling når motoren er avkjølt.

Elektriske kabler Elektriske kabler omfatter alt fra tynne telefonledninger som har en enkelt tråd, til tykke høgspentkabler. Tykkelsen på kabelen retter seg etter den strømstyrken som skal overføres. På et kjøretøy kan vi tydelig se dette. Kabelen til startmotoren er mye tykkere enn kabelen til ei varsellampe på dashbordet. Det er ikke økonomisk å spare på kabeltykkelsen, fordi motstanden i kabelen øker og spenningstapet blir stort. Kabler for innendørs bruk har som regel ei ytre kappe av plast. Denne kappa har som hovedoppgave å beskytte lederne, som ligger inni kappa. Lederne er også hver for seg isolert med plast. En kabel for enfaseopplegg uten jord har to ledere, men dersom kabelen er beregnet for opplegg med jording, har den en jordleder i tillegg til faselederne. Jordlederen er vanligvis gul og grønn. Når vi skal skru fast et støpsel (plugg) til en kabel, må vi passe på at jordlederen kobles til jordklemma. Feilkobling her kan være livsfarlig! Lederne i en kabel har forskjellige farger, slik at vi kan finne igjen den samme lederen i den andre enden av kabelen. Når vi skal montere et støpsel på en kabel, må vi fjerne isolasjonen på den delen av lederne som skal monteres i klemmene. Alle andre steder må isola­ sjonen være uskadd. Der det blir strekk på kabelen, for eksempel på grunn av tyngden av ei lampe, må vi montere en strekkavlaster. Det er ytterkappa på kabelen som skal holde belastningen fra lampa. Lederne i kabelen skal overføre strøm og ikke bære vekta av lampa. Kabler som er beregnet for bruk utendørs, er tyngre og mer solide enn innendørskablene, og ytterkappa er vanligvis av gummi, noe som gjør at kabelen blir mer smidig i kaldt vær. Hvis vi skal bruke kabelen i omgivelser der oljesøl kan forekomme, må kabelen ha oljebestandig ytterkappe, fordi olje og kjemikalier kan angripe gummi og plast. Skal kabelen være ute over lengre tid,1 må den også være værbestandig.

Elektrisk gjerde Når husdyr går på beite, har vi behov for å kontrollere hvor dyra skal gå. Tradisjonelle gjerder er godt egnet til permanent inngjerding. Mid­ lertidig inngjerding kan vi enkelt sette opp ved hjelp av et elektrisk gjerde (strømgjerde). Dette gjerdet er lett å flytte når vi ønsker at dyra skal beite et annet sted. Strømgjerdet består av en strømkilde som sender strømimpulser med høg spenning gjennom en strømkrets. Kretsen består av en uisolert tråd som strekker seg fra strømkilden rundt beiteområdet og tilbake. Strømtråden må festes til gjerdepålene med isolatorer for å unngå at strøm­ men går til jord. Isolatorer kan være laget av plast, keramikk eller annet materiale som ikke leder strøm. Eventuelt kan selve gjerdepålen være laget av ikke-ledende materiale.

i---------------------------------------------------------------- 1

I Hva har vi lov til å gjøre selv?

Amatørmessige reparasjoner | på elektriske anlegg har ført | til mange ulykker og branner. । Derfor har Norges vassdragsog energiverk, NVE, fastsatt > hva ufaglærte har lov til å gjøre selv. Hvis vi går ut over dette, kan vi bli straffet. Det vil også bli reduksjon i forsikringsutbetalingen etter brann eller ulykke. I Dette kan vi gjøre selv: a) koble til og skifte topola plugger til og med 25 A (ampere), med og uten jording.

| | । । ।

' ' I I | | | |

I ।

। b) koble til og skifte topola

|

skjøtekontakter og apparatkontakter til og med 16 A (ampere), med og uten jording.

| c) koble til og reparere bordlamper, lampetter og liknende med bevegelig ledning. Det gjelder også ledningsbrytere.

I d) koble til og skifte belys­ ningsutstyr som er oppI hengt i takkrok eller lig| nende, og som normalt | ikke betraktes som en del | | av den faste installasjonen. | । I tillegg kan vi skifte andre | । belysningsarmaturer i tørre rom med isolerende j golvdekke. I e) montere og skifte varme­ ovner som leveres med bevegelig ledning og plugg. I | f) skifte deksel for brytere, | stikkontakter og koblings। bokser.

| |

I______________________________________ 1

119

I ELEKTRISKE KABLER

Gjerdeapparater Elektriske gjerdeapparater leverer høg spenning på ledningen, men spenningen står på i svært korte tidsrom om gangen. Derforfår ikke husdyra mye strøm i seg når de får støt. Hester er likevel så ømfintligefor elektrisk strøm at vi ikke må bruke de sterkeste gjerdeapparatene til dem. En jordingsledning like under den strøm­ førende ledningen vil også dempe virkningen av støtet dersom hesten berører begge ledningene samtidig. Tegning Arne Kristian Hansen

En betingelse for at gjerdet skal fungere, er at den elektriske kretsen ikke blir brutt. Dette kan skje ved at gras og annen vegetasjon kom­ mer borti tråden og leder strømmen til jord. Vi må derfor kontrollere at tråden henger fritt, at isolatorene er i orden, og at det ikke er brudd på selve tråden. Når et dyr kommer borti gjerdet, ønsker vi at det skal få elektrisk støt. Strømmen går da gjennom tråden fram til dyret og til jord. Vi veit at strømmen ikke kan gå uten at det foreligger en elektrisk krets. For at strømmen skal komme tilbake til gjerdeapparatet etter at den har gått gjennom dyret, må apparatet jordes. Jordinga fanger opp strøm­ men som har gått til jord, og slutter den elektriske kretsen. Jordinga består av ett eller flere jordingsspyd som stikkes i bakken på et vått sted, våt jord leder nemlig strømmen bedre enn tørr jord. Når vi tar borti strømgjerdet, vil vi få et ganske kraftig elektrisk støt. Dette er ubehagelig, men ikke farlig. Spenningen er høg, på flere tusen volt, men strømstyrken er beskjeden. Strømgjerdet kan være farlig hvis dyr eller mennesker blir liggende inntil gjerdet over lang tid ute av stand til å komme seg unna. Strømkilden til det elektriske gjerdet drives av lysnettet eller av bat­ teri og solcellepanel. Batteri- og solcelledrift bruker vi når gjerdet skal monteres på steder uten tilgang til strøm.

Oppgaver Repetisjonsoppgaver 1

Hva er forskjellen på en elektrisk enfasemotor og en elektrisk trefase­ motor?

2

Hva er fordelene og ulempene med enfase- og trefasemotorer?

3

Hva er motorvern på en elektrisk motor?

4

Gjør rede for valg av kabler i en elektrisk krets.

5

Hva slags arbeid har du selv lov til å gjøre på et elektrisk anlegg på 230 V?

6

Hvorfor er det krav om at elektriske apparater som skal brukes i fuktige omgivelser, skal være ekstraisolerte? I

120

7

Hvorfor er det farlig å ta borti vannkranen samtidig som du holder i et elektrisk apparat?

8

Hvordan vil du gå fram når du skal sette opp et elektrisk gjerde?

ELEKTRISKE KABLER

DE 11 EL-VETTSREGLENE FRA NVE: 1 Bruk elutstyr og apparater som er godkjent av NEMKO (Norges Elektriske Materiellkontroll), og som er N-merket.

| | I

I

2 La aldri barn fingre med elektriske apparater, ledninger eller stikkontakter. Har du småbarn, bruk babyvern i stikkontaktene. .

। ।

3 Ta ikke i et elektrisk apparat og samtidig i vannkran, vask eller andre metalliske gjenstander som har ledende forbind­ else til jord. Er det overledning på apparatet,vil strømmen gå gjennom deg til jord. 4 I fuktige og våte rom, i kjøkken og utendørs skal apparater | være ekstraisolerte eller jordet. I private bad tillates bare ekstraisolerte, flyttbare apparater og vaskemaskiner. Pass på | at slike apparater ikke utsettes for unødig vannsøl. I

I

| I |

।I

I I

5 Bruk aldri elektriske ovner til klestørk dersom de ikke er beregnet for det. Bruk heller tørkeskap. Plasser ikke brennbare gjenstander nær koke- og varmeapparater, eller slik at gjenstandene kan falle ned på dem.

. .

6 Bruk strykejernet med fornuft. Termostaten kan svikte, og overoppheting kan få lettmetall til å smelte. På kort tid kan brennbare materialer antennes. Ta derfor ut pluggen når strykejernet ikke er i bruk.

I I |

I

7 Flyttbare stråleovner og vifteovner er det ikke lurt å ha i samme rom som barn eller dyr. Vær forsiktig ved bruk av slike ovner.

।

8 Bruk åpne og luftige lampeskjermer og bruk aldri sterkere lyspære enn lampa er merket for. ■ 1 * 9 Bevegelige ledninger må ikke benyttes slik at de kan skades. Ikke overdriv bruken av skjøteledninger.

I I

I‘-

I

I 10 Bruk bare godkjente sikringer. Fuskesikringer medfører | brannfare og straffeansvar. Husk alltid å ha reservesikringer I for hånden. De bør ligge i sikringsskapet. | i 11 Sørg for at apparatene og ledningene til flyttbare apparater iI alltid er i orden.

| | I | । । I 1

1

121

|

I---------------------------------------------------------------- 1

| Mål 4: | Elevene skal under vegledning | kunne betjene og behandle । bensin- og diesel-motorer og । eventuelt andre typer eksploI sjonsmotorer.1

| | |

Forbrenningsmotorer

। । ।

1 Betegnelsen «eksplosjonsmotor» erfagligfeil Det heter ' I forbrenningsmotorfordi det । I er ei kontrollert forbrenning I I som foregår, så lenge moto- I | ren går som den skal | l---------------------------------------------------------------- 1

Forbrenningsmotorer er en viktig del av vår hverdag, og vi har på mange måter gjort oss avhengige av disse motorene. Felles for alle forbrenningsmotorer er at de omdanner den kjemiske energien i brennstoffet til mekanisk energi, som vi kan bruke til å utføre et arbeid. Energien i brennstoffet blir frigjort under forbrenninga. Forbrenning er det samme som at brennstoffet reagerer med oksygenet i lufta, og vi kan altså ikke få til forbrenning hvis vi ikke har oksygen til stede. Stempelmotoren er i dag stort sett enerådende som forbrennings­ motor. Den har sitt utspring i dampmaskinen, som ble utviklet av skotten James Watt på slutten av 1700-tallet. I dampmaskinen skjer for­ brenninga av brennstoffet utenfor motoren, men i forbrenningsmotoren skjer forbrenninga inne i selve motoren. Vi skal komme tilbake til hvordan dette foregår.

Brennstoffer

Raffinering Raffinering av råolje skjer ved oppvarming og avkjøling. Råoljen består av en rekke ulike hydro­ karboner med svært ulike koke­ punkt. Råoljen blir varmet så kraftig opp at nær sagt alle hydro­ karbonene er i gassform når de blir pumpet inn i raffineringstårnet. Straks gassblandinga kommer inn i tårnet, begynner temperaturen å synke, og de hydrokarbonene med høgest kokepunkt går over i væskeform. Oppover i tårnet synker tempe­ raturen gradvis, og ved bestemte temperaturer går de ulike gruppene av hydrokarboner over i væskeform. Tegning: Kai Øvre, Norsk Petroleumsinstitutt 122

Brennstoffer til forbrenningsmotorer er for det meste basert på olje som råstoff. Oljeprodukter er velegnet som brennstoff fordi de inneholder mye energi i forhold til volumet. De er dessuten forholdsvis enkle å frakte og lagre. Det er imidlertid flere problemer knyttet til forbrenning av oljeproduk­ ter. Olje er en lagerressurs som før eller siden vil bli oppbrukt. Kull, naturgass og olje kaller vi fossile brennstoffer fordi vi finner dem i berg­ grunnen nede i jordskorpa. Brennstoffene representerer i seg selv en forurensningsrisiko, og forbrenninga fører til utslipp av stoffer som er skadelige i naturen. Olje består blant annet av grunnstoffene hydrogen og karbon. Et felles­ navn på oljeprodukter er derfor hydrokarboner. Når hydrokarboner forbrenner, utvikles det karbondioksid (CO,) og vanndamp (H,O). Disse stoffene er ikke forurensende i seg selv, og de inngår i naturens kretsløp. Den voldsomme bruken av olje i verden har imidlertid ført til at CO2-mengden i atmosfæren øker mer enn det naturen klarer å binde i kretsløpet. Det økende CO2-innholdet i atmos­ færen kan føre til klimaendringer på jorda som vi ikke kjenner konse­ kvensene av. Det er dette vi kaller drivhuseffekten.

Biologiske brennstoffer En forbrenningsmotor kan godt drives av brennstoffer som er laget av andre råstoffer enn olje som er pumpet opp fra jordskorpa. Mange planter inneholder energirike forbindelser, og disse kan vi utnytte som

BRENNSTOFFER

Biologiske brennstoffer Oversikt overframstillingen av de mest aktuelle biologiske brennstoffene. Brennstoffene kan brukes i rein form eller i blandinger med diesel, bensin eller propangass.

motorbrennstoff. Planteoljer blir utvunnet av oljevekster, og denne oljen har egenskaper som likner på dieselolje. Alkohol kan framstilles fra poteter og korn. Alkohol likner på bensin når det gjelder egenskaper som brennstoff. Ellers er det også mulig å utvinne metangass fra bio­ logisk materiale. Metangass kan utvinnes fra søppel, avfall, plante­ materiale, husdyrgjødsel og kloakk. Denne gassen kan være et bruk­ bart motorbrennstoff. Felles for alle de biologiske brennstoffene er at de, med dagens priser og teknologi, blir dyrere enn oljebasert brennstoff. Nettoutbyttet i denne brennstoffproduksjonen blir relativt lite fordi det kreves mye energi for å produsere disse brennstoffene. Den største fordelen med biologiske brennstoffer er at de ikke tilfører mer CO, til atmosfæren enn det som går med til å produsere plantene som brennstoffet er laget av. Biobrennstoffer er dessuten miljøvennlige ved at de brytes raskt ned i naturen, og at det er lite skadelige stoffer i eksosgassen.

Oppgaver Repetisjonsoppgaver 1

Hva er drivhuseffekten, og på hvilken måte kan forbrenningsmotoren påvirke den?

2

Hva er forskjellen på fossilt brennstoff og biobrennstoff? 123 1

BRENNSTOFFER

Dieselmotor De fleste nyttekjøretøyer og båter drives i dag av dieselmotorer. Denne motortypen har navn etter Rudolf Diesel, som utviklet dieselmotoren på slutten av 1800-tallet. Det viktigste kjennetegnet for dieselmotoren er at den suger inn rein luft som blir så kraftig komprimert at kompresjonsvarmen blir høgere enn antennelsestemperaturen for brenn­ stoffet. At luft blir varm på grunn av kompresjon, kan vi kjenne på sykkelpumpa når vi pumper opp et sykkelhjul. Dieselmotoren har et kompresjonsforbold på cirka 20 : 1. Det betyr at luftvolumet over stempe-let når stempelet er på topp, er Vzo av volumet over stempelet når stempe-let er helt nede. Et annet særtrekk ved dieselmotoren er at den arbeider med luftoverskudd, det vil si at den suger inn mer luft enn det som skal til for å forbrenne brennstoffet. Firetaktsmotoren Oppbygningen av diesel- og bensinmotorer er i prinsippet lik. Forskjellen ligger i måten brenn­ stoffet antennes på. Tegning: Martin Hogvall

Dieselmotoren er vanligvis en firetakts stempelmotor. Det fins også totakts dieselmotorer, men det er helst store skipsmotorer, og de kom­ mer vi mer inn på under båtmotorer. De fire taktene er:

1. takt: Stempelet går nedover. Innsugingsventilen er åpen, og luft suges inn. Eksosventilen er stengt.

2. takt: Innsugingsventilen stenger, og stempelet går oppover i sylinderen. Lufta blir komprimert og varmes opp. 3. takt: Brennstoffet sprøytes inn i forbrenningsrommet og antennes av den høge temperaturen. Forbrenninga fører til enda høgere temperatur, og den sammentrykte lufta i sylinderen øker i volum og sender stempelet nedover med stor kraft. Begge ventilene er stengt. 4. takt: Eksosventilen åpner seg, og stempelet går oppover igjen. Avgassene etter forbrenninga, eksosen, skyves ut av sylinderen.

Brennstoffsystem

Taktene De fire taktene i en firetakts stempelmotor. Har motoren fire sylindere vil det alltid være en sylinder som bar arbeidstakt. Tegning: Kaj Molander 124

Dieselmotorens brennstoffsystem består av tank, ledninger eller rør, filter, matepumpe, innsprøytingspumpe og innsprøytingsdyser. Brennst­ offet lagres i tanken og går gjennom brennstoffledningen fram til matepumpa. Matepumpa har til oppgave å forsyne innsprøytingspumpa med brennstoff. Innsprøytingspumpa er dieselmotorens hjerte. På vegen dit har brennstoffet passert gjennom ett eller flere filtre som tar bort urenheter. Denne pumpa sender en porsjon brennstoff under høgt trykk og til akkurat nøyaktig tid til innsprøytingsdysen. Dysen går inn i forbrenningsrommet, og brennstoffet blir forstøvet i en fin dusj som blander seg med den komprimerte lufta og blir antent. Denne tennvilligbeten blir uttrykt ved brennstoffets cetantall. Diesel har et høgt cetantall, biologiske brennstoffer har gjerne lågere cetantall.

DIESELMOTOR

Forbrenningsrom Vi skiller mellom dieselmotorer med direkte og indirekte innsprøyting. Motorer med direkte innsprøyting har som regel forbrenningsrommet i stempeltoppen. Dysen sprøyter brennstoffet inn i dette rommet. Direkteinnsprøyta motorer utnytter brennstoffet forholdsvis godt, men de har en hard motorlyd. Motorer med indirekte innsprøyting har en del av forbrennings­ rommet i topplokket som virvelkammer eller forkammer. Disse moto­ rene har en mykere og mer behagelig motorlyd, og vi finner dem helst i personbiler med dieselmotor. Dieselmotorer med indirekte inn­ sprøyting må ha forvarming av lufta i forbrenningsrommet ved start av kald motor. Forvarminga foregår vanligvis ved hjelp av en elektrisk glødeplugg eller glødespiral. Kjøretøyer med slike motorer har som regel ei varsellampe som forteller om gløding er nødvendig, og hvor lenge vi må gløde motoren før vi kan starte den. Uansett motortype er det en fordel å bruke motorvarmer når det er kaldt. Motorvarmeren gjør at motoren kommer raskt opp i normal arbeidstemperatur. Dette er en stor fordel fordi slitasjen på motoren er størst når den er kald, og det er også da det blir sluppet ut flest skadelige stoffer i eksosen. Motorvarmeren består av et elektrisk varmeelement som varmer opp kjølevannet eller motoroljen som vi har på luftkjølte motorer. Vi må altså ha tilgang på elektrisk strøm der vi skal bruke motorvarmeren. Det fins også motorvarmere som drives med bensin eller dieselolje.

Direkte innsprøyting

Overløpsventil Returrør for lekkasjediesel

Lufteskrue

Filter

Trykkrør

Dyseholder med innsprøytingsdyse

Forkammer Materør

Innsprøytingspumpe Regulator

Handpumpe Kaldstart

Materpumpe Virvelkammer

Stigeledning

Returrør

Tank

Brennstoffsystemet for en dieselmotor Tegning: KajMolander

Brennkammer Ulik utforming på brennkammeret i en dieselmotor gir litt forskjellige bruksegenskaper. Brennkammer med direkte innsprøyting utnytter drivstoffet best og er lettest å starte, men motoren støyer også mest. Motorer medforkammer eller virvelkam­ mer går litt stillere, og krever forvarming (gløding) av innsugslufta. Tegning: Kaj Molander 125

L BENSINMOTOR

Bensinmotor (ottomotor) Til daglig kaller vi denne motortypen bensinmotor. Dette er ikke helt riktig, for motoren kan også gå på andre brennstoffer enn bensin. Fag­ folk bruker betegnelsen ottomotor etter oppfinneren Nikolaus August Otto fra Tyskland. Han presenterte den første motoren i 1876. Bensinmotoren fins både som totakts- og som firetaktsmotor. De fire taktene er i prinsippet de samme som hos dieselmotoren innsuging, kompresjon, forbrenning og utblåsning. Forskjellen mellom dieselmo­ toren og bensinmotoren er at bensinmotoren suger inn ei blanding av luft og brennstoff. Denne blandinga må ha hjelp fra gnisten på en tenn­ plugg for å få i gang forbrenninga. Bensinmotoren har vesentlig lågere kompresjonsforhold enn dieselmotoren, og kompresjonsforholdet er sjelden over 10 : 1. I---------------------------------------------------------------- 1

I Dieselen er av god kvalitet når | den er tennvillig. Da er ceti antallet høgt. Bensinen er av god kvalitet når den tåler høgt trykk uten at den selvantenner. Da er oktantallet

I | ।

. ' ।

Totaktsmotor I en totakts stempelmotor skjer utblåsing og innsuging akkurat i overgangen mellom arbeidstakten og kompresjonstakten. Legg merke til at gassblandinga i veivbuset er under trykk når åpningenefor innsug og eksos frigjøres. Totaktsprinsippet er mest vanlig for små bensinmotorer, men vifinner også totakts dieselmotorer. Tegning: Rudolf Vie Pl26

Luft og brennstoff Når lufta er på veg inn i motoren, passerer den gjennom en forgasser eller forbi en innsprøytingsdyse. Her tilføres det bensin, som blandes med lufta. Bensinen blir altså med under kompresjonstakten i motoren, og det er da viktig at ikke blandinga av bensin og luft antennes av kompresjonsvarmen, for dette vil gi feiltenning. Legg merke til at hos bensinmotoren må brennstoffet ha stikk motsatte egenskaper av dieselbrennstoff. Bensinen må ha god bankefastbet for å unngå feiltenning, eller banking. Bankefastheten uttrykkes ved oktantallet, og et høgt oktantall tyder på god bankefasthet. Luftmengden som suges inn i motoren, bestemmer vi ved hjelp av gasspjeldet. Stillinga på spjeldet styrer vi med gasspedalen eller gasshåndtaket. Bensinmotoren må ha et bestemt forhold mellom den luft­ mengden som kommer inn i motoren og den bensinmengden som tilføres. For å forbrenne 1 kg brennstoff går det med 14-16 kg luft. Det vil si at for hver liter bensin som forbrenner i motoren, går det med ca. 8 500 liter luft. Når vi skal starte en kald bensinmotor, må den ha ekstra tilskudd av brennstoff. Dette oppnår vi ved å strupe lufttilførselen med cbokespjeldet. Blandinga av bensin og luft blir da ekstra feit. Etter hvert som motoren blir varm, klarer den seg med magrere blanding, og chokespjeldet kan da åpnes gradvis. På noen motorer skjer dette automa­ tisk, mens andre krever at føreren må gjøre dette manuelt.

KOMPRESJONSTAKT

ARBEIDSTAKT

BENSINMOTOR

To takts motor Denne motortypen har bare to arbeidstakter; kompresjonstakt og arbeidstakt. Når stempelet går oppover i sylinderen (kompresjonstakten), dannes det undertrykk i veivhuset. Innsuginga i veivhuset starter så snart stempelet kommer forbi innsugingskanalen. Når stempelet går ned-over (arbeidstakten), stenges innsugingskanalen, og bensin- og luftblandinga går gjennom overstrømmingskanalen til forbrenningsrom­ met. Samtidig med at eksosgassen fra forbrenninga går ut av sylinde­ ren gjennom utblåsningskanalen, strømmer den nye brennstoff- og luft­ blandinga inn i forbrenningsrommet. I og med at ny blanding kom­ mer inn i forbrenningsrommet samtidig med at eksosen strømmer ut, vil en del av den nye blandinga følge med eksosen ut. Dermed er det en del uforbrent bensin i eksosen, og vi kan se at totaktsmotoren utnytter brennstoffet relativt dårlig.

Forgasser Bensinmotoren har en forgasser eller et innsprøytingssystem som tilfører forstøvet bensin til innsugingslufta. De fleste motorer har ei bensin­ pumpe som forsyner forgasseren med bensin, og forgasseren er van­ ligvis en flottørforgasser. Denne forgasseren må imidlertid stå omtrent horisontalt, fordi bensinen ellers vil renne ut av flottørhuset. På små totaktsmotorer i motorsager bruker vi membranforgasser. Denne forgasseren har ikke flottørhus og kan derfor arbeide opp ned om nødvendig. Membranforgasseren utnytter det vekslende under- og overtrykket i veivhuset på motoren til pumping av bensin fra tanken og fram til forgasseren. Ellers har membranforgasseren de funksjonene vi finner i andre forgassere; den kan dosere rett mengde bensin og blande luft og bensin.

Flottørforgasser Når en forgassermotor arbeider, vil suget etter brennstoff være stort. Vi regulerer suget gjennom forgasseren ved bjelp av gasspjeldet. Åpner vi opp gasspjeldet, suges altså mye luftforbi innsnevringsbylsen, og mye bensin «rives med»fra bovedsprederen. Tegning: Rudolf Vie

Gasspjeld Forsnevringshylse Hovedspreder Luftspjeld (choke) Luftinntak Flottør Flottørkammer Brenselrør Reguleringsskrue for bland­ ingsforholdet i bovedsprederen 10 Slamskrue 11 Luftmunnstykkefor ekstraluft til bovedsprederen, 12 Reguleringsskrue for bland­ ingsforholdet til tomgangssprederen 13 Luftkanalfor ekstraluft til hovedspreder og tomgangsspreder 14 Tomgangsspreder 15 Luftåpninger i hovedspreder 16 Akselerasjonskammer 17 Flottørventil

1 2 3 4 5 6 7 8 9

127 1

| KJØLING

Kjøling Vi har alle lagt merke til at en forbrenningsmotor blir varm når den går. Denne varmen må føres bort på en eller annen måte, og det er denne bortføringa vi kaller kjøling av motoren. Før vi går inn på hvordan motorens kjølesystem virker, kan vi tenke litt over hvor denne varmen kommer fra og hvor mye varme det er snakk om. Motoren får tilført energi gjennom brennstoffet, og varmen må der­ for komme fra bensinen eller dieseloljen. Brennstoffet inneholder ener­ gi i kjemisk form, og motoren omdanner den kjemiske energien til mekanisk arbeid, som vi kan bruke til å drive et kjøretøy eller en båt. Hvis vi foretar beregninger på dette, vil vi finne at det er lite av den energien som fins i brennstoffet vi kan utnytte til mekanisk arbeid. Her kommer vi inn på begrepet virkningsgrad. Virkningsgraden er forhol­ det mellom tilført og nyttbar energi, og vi oppgir vanligvis virknings­ graden i prosent. Det er dessverre skuffende lite av energien i brennstoffet som blir til nyttig arbeid i en forbrenningsmotor. Vi regner med at en god diesel­ motor har en virkningsgrad på 35-40 %, en firetakts bensinmotor har en virkningsgrad på 25-28 %, og enda verre blir det for totaktsmotoren; den har bare 17-18 % virkningsgrad på grunn av at noe uforbrent bensin forsvinner ut av motoren sammen med eksosen. Den energien vi taper i forbrenningsmotoren, blir til varme. Varmen føres bort gjennom eksosen og gjennom kjøleanlegget til motoren. Dessuten går noe energi tapt i form av strålevarme og friksjon i moto­ ren. Kjøleanlegget fører bort om lag 30-35 % av energien i brenn­ stoffet. På forbrenningsmotorer har vi vanligvis to typer kjøleanlegg: luftkjøling og vannkjøling (væskekjøling).

Luftkjøling Dieselmotor

Virkningsgrad Virkningsgraden av dieselmotorer (øverst) erjevnt over bedre enn på bensinmotorer. Likevel går om lag 65prosent av energien i dieselen tapt. Tegning: Kaj Molander I 128

Kjølinga av motoren foregår ved at ei vifte blåser luft rundt motoren. Motoren er da utstyrt med kjøleribber på motorblokka og topplokket. Dette er gjort for at kjøleflata skal bli så stor som mulig. Vi må passe på at kjøleribbene er reine, ellers kan kjølinga bli for dårlig. Fordelen med luftkjølte motorer er at de har låg vekt, og at de kommer raskt opp i normal arbeidstemperatur. Små motorer til motorsager og gras­ klippere er derfor luftkjølte. Ulempen med dette kjøleprinsippet er at motortemperaturen varie­ rer alt etter belastningen, og det er derfor vanskelig å konstruere et godt varmeapparat i et kjøretøy med luftkjølt motor. Støydemping av luftkjølte motorer er vanskelig.

Vannkjøling (væskekjøling) Vannkjølte motorer har doble vegger rundt sylinderene. Mellom veggene sirkulerer det kjolevæske som består av vann og frostvæske

KJØLING

(glykol). Om vinteren må vi blande frostvæske i kjølevannet for at ikke motorblokka skal fryse i stykker. Blandingsforholdet mellom vann og frostvæske bør variere etter klimaet. Dersom vi veit at det pleier å bli -30 °C om vinteren, må vi sikre oss at kjolevæsken har et frysepunkt som ligger lågere enn dette. Kjolevæsken sirkulerer rundt motoren og gjennom radiatoren, hvor avkjølinga skjer. Vannpumpa sørger for at kjolevæsken pumpes rundt i kjølesystemet. Termostaten er en slags ventil som gjør at kjolevæsken bare sirkulerer rundt motorblokka så lenge motoren er kald. Når kjolevæsken oppnår ønsket temperatur, åpner termostaten seg slik at kjolevæsken må sirkulere gjennom radiatoren. Radiatoren kjøles av fartsvinden og av ei vifte som drar luft gjennom radiatoren. Påfyllingslokket for kjolevæsken sitter enten på toppen av radiatoren eller på en ekspansjonstank. Dette er et trykklokk, som gjør at vannet kan holde mer enn 100 °C uten å koke. Hvis trykket overstiger et visst nivå, vil lokket slippe ut damp til trykket har kommet ned på riktig nivå. Lokket har også en ventil, som slipper inn luft hvis det blir undertrykk i kjølesystemet. Vi må være forsiktige når vi skal åpne trykklokket ved varm motor, fordi kokende kjolevæske kan sprute ut og forårsake for­ brenning. Det er viktig å bruke hansker. Lokket må først åpnes for­ siktig, slik at overtrykket slippes ut. Så kan vi skru videre og ta lokket helt av. På båter brukes enten sjøvann eller ferskvann til kjøling av motoren. Ved sjøvannskjøling blir det tatt inn kjølevann gjennom hull i skroget. Båtmotorer med ferskvannskjøling har en varmeveksler i stedet for radiator. Da strømmer kjolevæsken gjennom rør som er omgitt av kaldt sjøvann, og dermed blir kjolevæsken nedkjølt.

Væskekjøling I væskekjølte motorer sirkulerer vannet i et lukka system rundt om i motorblokka. Vannet tar opp varme i motorblokka og avgir den i radiatoren. Tegning: Rudolf Vie

I---------------------------------------------------------------- 1

.

. Mer om kjøling av båt' motorer, på side 143.

Oppgaver Repetisjonsoppgaver 1

Forklar hvordan dieselmotoren fungerer.

2

Forklar hvordan ottomotoren (bensinmotoren) fungerer.

3

Forklar begrepene - slagvolum - kompresjonsforhold - virkningsgrad - cetantall - oktantall

4

Hva er forskjellen på en totaktsmotor og en firetaktsmotor?

5

Hvordan virker en forgasser?

6

Hvorfor må en forbrenningsmotor ha kjøling?

7

Hva slags kjøleanlegg finner vi på kjøretøy motorer?

8

Hvordan virker termostaten i kjøleanlegget? 129

SMØRING OG SMØREMIDLER

Smøring og smøremidler En forbrenningsmotor er avhengig av et godt smøresystem for å fungere tilfredsstillende. De fleste motorer har trykksmøring, og smøresystemet består av oljebeholderen (bunnpanna), oljepumpa, oljekanaler, filter, ventiler og trykkbryter. Oljepumpa pumper oljen gjennom oljekanalene til smørestedene i motoren. Etter pumpa sitter en overløpsventil, som slipper olje forbi og tilbake til bunnpanna hvis trykket skulle bli for stort. Oljefilteret renser oljen for skitt. Filteret har en sikker­ hetsventil, som slipper oljen utenom filteret hvis filteret blir tilstoppet. Oljen slippes utenom filteret fordi det er bedre at motoren får urenset olje enn at den ikke får olje i det hele tatt. På toppen av motoren sitter trykkbryteren, som ved hjelp av ei varsellampe varsler føreren om det er tilstrekkelig oljetrykk i motoren. Hvis varsellampa lyser mens moto­ ren går, må vi øyeblikkelig stoppe motoren og finne årsaken. Motoren blir ødelagt på et øyeblikk hvis den kjøres uten smøring. Etter at oljen har passert smørestedene, renner den tilbake til bunnpanna og går inn i kretsløpet på nytt. Oljeblandet bensin Små totaktsmotorer har ikke trykksmøring. Her blir smøreoljen tilført sammen med brennstoffet. På motorsager og påhengsmotorer må vi derfor bruke oljeblandet bensin. I motorens instruksjonsbok og på tanklokket er det oppgitt hvilken oljeblanding som skal brukes. Som regel skal det være fra 2 til 5 % totaktsolje i bensinen.

Peilepinne På firetaktsmotorer må vi alltid bolde øye med oljenivået. Uten oljesmøring vil en motor bli ødelagt i løpet av noen sekunder. Tegning: Arne Kristian Hansen

f 130

Motoroljen har mange ulike oppgaver. Den skal

- redusere friksjonen i motoren. Dette skjer først og fremst ved at oljen legger seg som en tynn oljefilm på metallflatene. Metallflatene holdes dermed fra hverandre, slik at vi unngår metallisk kontakt - føre bort varme. Oljen passerer varme motordeler og blir oppvarmet av dem. Når oljen kommer tilbake til bunnpanna, vil den bli noe avkjølt. Noen motorer har egen oljekjøler som fungerer på samme måte som en radiator - tette mellom stempelet og sylinderveggen. Oljefilmen på sylinder­ veggen gjør at lekkasjen i motoren blir minimal, slik at den sterkt komprimerte gassen i sylinderen ikke slipper forbi stempelet og ned i bunnpanna. Dette kan vi illustrere ved å feste en sugekopp på ei tørr og ei våt glassplate - holde motoren rein innvendig. Vi ser at motoroljen forandrer farge etter at den har vært i bruk ei tid. Dette er et tegn på at den har ført med seg forurensninger fra motoren. Disse forurensningene kan være støv, sot, kondensvann, metallpartikler og brennstoffrester. Etter hvert får oljen dårligere renseeffekt - beskytte mot korrosjon. Oljen er tilsatt stoffer som hindrer korrosjon i motoren - dempe slag og støt. Oljefilmen på metallflatene i motoren gjør at motoren går roligere og stillere. Dette kan vi av og til høre ved at en motor bråker mer i startøyeblikket før oljetrykket har bygd seg opp. På slitte motorer kan støyen dempes ved å bruke tykkere olje, som lager tykkere oljefilm i motoren

SMØRING OG SMØREMIDLER

Oljekvalitet For at motoroljen skal oppfylle alle kravene vi stiller til den, må den være av god kvalitet. Moderne motorer stiller stadig strengere krav til motoroljen. Rein mineralolje slik den utvinnes av råolje, vil ikke klare de kravene som stilles. Derfor må oljen tilsettes stoffer som gjør den bedre i stand til å løse de ulike oppgavene. Slike stoffer kaller vi additiver. Det fins ulike kvalitetsnormer [or motorolje. I motorens instruk­ sjonsbok er det oppgitt hvilken oljekvalitet som skal brukes på motoren. De stadig stigende kravene til motoroljen har ført til at det er van­ skelig å oppfylle dem, fordi mineralolje er råstoff. Det er derfor blitt vanlig å bruke syntetisk eller balvsyntetisk olje til de mest krevende opp­ gavene. Syntetisk olje er kunstig framstilt, slik at oljen er tilpasset bruks­ området allerede i produksjonsprosessen. Syntetisk olje kalles ofte lettløpsolje fordi motoren går svært lett når vi bruker slik olje.

API- og CCMCnormen API-spesifikasjonene er mest brukt som kvalitetsnorm, og API står for American Petroleum Institute. API har en norm for dieselmotorer og en norm for bensinmotorer. «C» gjelder dieselmotorer, og «S» gjelder bensinmotorer. I tillegg til C og S finner vi en av de første bokstavene i alfabetet; A, B, C, D, E, F og G. Jo lenger ut i alfabetet, jo bedre kva­ litet har oljen. Dersom det står API SF/CC på oljeemballasjen, betyr det at oljen kan brukes på en bensin motor som krever API-spesifikasjon SF, og på en dieselmotor som krever API-spesifikasjon CC. Hvis vi har en dieselmotor som krever motorolje med API-spesifikasjon CD, kan vi ikke bruke denne motoroljen. Motoroljen må minst ha den kvaliteten som instruksjonsboka forlanger, men vi kan godt bruke olje av bedre kvalitet. I de seinere år har også andre kvalitetsnormer kommet i bruk. CCMC er en europeisk kvalitetsnorm som EU-landene har blitt enige om. CCMC-normen er bygd opp rundt bokstavene D (dieselmotor) og G (bensinmotor). I tillegg til bokstavene er det tall som angir kvaliteten; jo høgere tall, jo bedre kvalitet. CCMC D5 har bedre kvalitet enn D4 og så videre. Noen motorfabrikanter har egne kvalitetskrav til motoroljen. Vi må da sjekke om den oljen vi har, er av tilsvarende eller bedre kvalitet enn det som står i instruksjonsboka. Hvis vi bruker olje av dårligere kva­ litet enn det som kreves, kan vi risikere at vi selv må betale en even­ tuell reparasjon, som ellers ville gått på kjøretøyets garanti.

Oljetype og viskositet

Motorolje