Titel: | Ueber Apparate zur Prüfung des Werthes der Schmiermittel. |
Fundstelle: | Band 225, Jahrgang 1877, S. 537 |
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Ueber Apparate zur Prüfung des Werthes der
Schmiermittel.
Mit Abbildungen auf Taf.
VII [d/3].
Apparate zur Prüfung der Schmiermittel.
Der von Ingram und Stapfer
patentirte, in Fig.
17 und 18 dargestellte Apparat hat im Allgemeinen denselben Zweck wie der früher
(*1873 209 411) schon beschriebene Thurston'sche Apparat
zur Prüfung des Werthes von Schmieröl o. dgl. und besteht dem Wesen nach aus einer
horizontalen Welle, welche zwischen zwei halben Metalllagern läuft, die mittels Gewichtshebel in
jedem beliebigen Grade gegen die Welle angedrückt werden können. Die obere
Lagerhälfte ist mit einem Thermometer versehen, um die jeweilig herrschende
Temperatur der reibenden Flächen ablesen zu können. Von der Welle wird ein
Zählapparat getrieben, welcher die Tourenzahl derselben angibt.
Die Qualität des der Prüfung unterworfenen Oeles wird nach der Anzahl der Umdrehungen
beurtheilt, welche die Welle macht, bis das Thermometer eine bestimmte
Temperaturerhöhung anzeigt.
Die Prüfung verschiedener Schmiermittel mit Rücksicht auf ihr Verhalten unter
Lufteinwirkung wird in der Weise vorgenommen, daß das Oel nach dem ersten Versuche
eine bestimmte Zeit lang in der Maschine der Einwirkung der Luft ausgesetzt belassen
wird, wonach ein zweiter Versuch vorgenommen wird, dessen Resultate gleichfalls wie
jene des ersten Versuches zum Zwecke des Vergleiches notirt werden.
Wird das untere halbe Lager mit seinem Gewichtshebel aus der Maschine entfernt und
dafür, wie in Figur
19 ersichtlich, ein kleines Oelreservoir eingesetzt, in welchem sich eine
bestimmte Menge des zu prüfenden Oeles befindet, und die Welle darin rotiren
gelassen, so wird sich nach einer bestimmten Dauer des Versuches beim Nachwägen des
im Reservoir befindlichen, der Probe unterworfenen Schmieröles ein Gewichtsabgang
ergeben, welcher dem Oelverbrauche entspricht.
Von Bailey und Comp. in Salford
bei Manchester wurden bis jetzt mehrere solcher Apparate ausgeführt, und zwar sowohl
zum Probiren von Oel als auch von Fett. Der erste derselben wurde für die Eisenbahn
in Neu-Süd-Wales, die zweite für die Manchester, Sheffield und
Lincolnshire-Railway angefertigt.
Wir fügen dieser nach Engineering Januar 1877 S. 28
gegebenen Beschreibung des Apparates von Ingram und Stapfer im Folgenden noch einige Daten aus den
Versuchsergebnissen bei, welche Prof. R. H. Thurston mit
seinem Apparate erzielte.
Die Construction dieses 1876 in Philadelphia von dem Stevens
Institute of Technology zu Hoboken, N. J., ausgestellten Apparates weist
gegen die schon erwähnte Construction des J. 1873 (vgl. Bd. 209 S. 411) nur
unwesentliche Veränderungen auf, wie ein Vergleich derselben mit den Figuren 20 und 21 ergibt,
worin bezeichnen: F den Zapfen der Welle A, auf welchen das zu prüfende Oel kommt; B, B' die an der Säule D
montirten Lager der Welle A; C die Antriebstufenscheibe,
mittels welcher die Welle A in der Richtung des Pfeiles
(Figur
20) beliebig schnell in Umdrehung versetzt Erwünschten Falles kann an dem
rückwärtigen Ende der Welle A ein Tourenzähler
angebracht werden, wie
er in Figur
17 des Ingram und Stapfer'schen Apparates ersichtlich ist. G, G' (Fig. 20 und 21) sind die
beiden halben Metalllager, welche durch den Druck der im Pendel H eingeschlossenen Spiralfeder gegen den Zapfen F angepreßt werden. Diese Spiralfeder ist sorgfältig
regulirt; der totale Druck derselben auf den Zapfen F,
sowie der Druck Pro Flächeneinheit werden durch den Zeiger M auf einer Scale angezeigt. Oberhalb des Zapfens F befindet sich das Thermometer Q, an welchem
die durch die Reibung hervorgerufene Temperaturerhöhung abgelesen werden kann. Die
Schraube zum Reguliren des Druckes der Spiralfeder geht durch das Pendel H hindurch und überragt dasselbe mit einem viereckigen
Ende K, auf welches ein Schlüssel aufgesteckt werden
kann. Das Pendel trägt das Gewicht I und ist so
balancirt, daß die maximale Reibung, welche zwischen den trockenen, aber glatten
Lagerflächen stattfindet, das Pendel in die horizontale Lage emporhebt. Der mit dem
Pendel verbundene Zeiger O, welcher an dem Bogen PP' gleitet, gibt die Pendelstellung in jedem
Augenblicke des Versuches an. Der hierdurch markirte Abweichungswinkel von der
Verticalen ist sehr groß bei großem Reibungswiderstande und verringert sich mit dem
Abnehmen des letztern. Die Eintheilung des Bogens PP' ist so angefertigt, daß man durch Division der Ablesung an derselben
durch die vom Zeiger M angezeigte Pressung sofort den
Reibungscoefficienten erhält.
Beim Versuche wird eine bestimmte Menge Oel auf den Zapfen F gebracht und dieser unter der gewünschten Pressung mit einer mittlern
Umfangsgeschwindigkeit von 3m,81 in der
Secunde in Umdrehung versetzt, wobei Zeit, Geschwindigkeit, Temperatur, Pressung und
Reibungscoefficient in bestimmten Intervallen notirt werden. Die hohe mittlere
Geschwindigkeit von 3m,81 Pro Secunde (750
Fuß engl. in der Minute) wird von Thurston bei seinen
Versuchen stets angewendet, um die Dauer der Versuche abzukürzen, welche sonst bei
mäßiger Pressung wohl Tage in Anspruch nehmen würden.
Sobald der Zapfen F trocken läuft, steigt die Temperatur
schnell und der Versuch ist vollendet.
Die folgenden der Polytechnic Review, März 1877 S. 70
entnommenen Tabellen enthalten die Mittelwerthe der Ergebnisse der von Thurston mit seinem Apparate in der vorbeschriebenen
Weise mit den besten bekannten, ihm zu Gebote stehenden Schmiermitteln ausgeführten
Versuche. Die erste Tabelle enthält die Mittelwerthe aus Versuchen mit fast allen
gewöhnlich gebräuchlichen guten Schmierölen, die zweite Tabelle Mittelwerthe von
schönen Mustern bekannter Schmiermittelsorten bei 3m,81 Umfangsgeschwindigkeit in der
Secunde.
Pressung.k auf 1qc.
Dauer in Minuten.
Temperaturerhöhung.
Reibungscoefficient.
Mittel.
Minimum.
Maximum.
0,56
82
17
411
75°
0,20
1,12
29
9
97
100
0,16
2,25
10
2
19
108
0,12
3,37
8
1
13
108
0,10
Bezeichnung des Oeles.
Pressung.k auf 1qc.
Dauer.Minuten.
Temperaturerhöhung.
Reibungscoefficient.
Sperm (Winter) Oil
0,561,123,37
111 29 9
110107 90
0,130,100,08
Sperm (Summer) Oil
0,561,123,37
165 33 7
77102129
0,130,110,10
Lard Oil
0,561,123,37
77 27 11
80121127
0,160,120,07
Neat's foot Oil
0,561,123,37
106 31 6
96135 88
0,150,100,10
Olive Oil
0,561,123,37
83 41 14
77118115
0,130,100,06
Cotton Seed Oil
0,561,123,37
107 45 12
85135154
0,160,120,07
Palm Oil
0,561,123,37
49 15 9
90113146
0,170,130,07
Castor Oil
0,561,123,37
45 35 11
71 82191
0,190,110,07
Fish (Cod) Oil
0,561,123,37
40 14 9
93 80104
0,150,120,07
Crude Mineral Oil.
0,561,123,37
129 97 5
41141132
0,100,100,10
Für das Maximum der zulässigen Pressung, welche im Allgemeinen sowohl von der
Beschaffenheit der sich reibenden Flächen als auch von jener des Schmiermittels
selbst und von der Reibungsgeschwindigkeit abhängig ist, hat Prof. Thurston aus Versuchen an Lagerzapfen von
Schiffsmaschinen die folgenden Formeln aufgestellt:
P = 60000ld/V (1)
p = 60000/V, (2)
worin (in englischem Maß und Gewicht) P die totale maximale Pressung auf den Zapfen in Pfund auf 1 Quadratzoll,
l und d Länge und
Durchmesser des Zapfens in Zoll und V die
Reibungsgeschwindigkeit in Fuß pro Minute darstellt, p
aber das Maximum der zulässigen Pressung auf 1 Quadratzoll des Zapfenmittelschnittes
angibt.
Von Rankine wurde, unter Beibehaltung der vorgenannten
Bezeichnungen, nach Ausführungen an Locomotiven angegeben:
p = 44800/V (3)
Die Umrechnung auf metrisches Maß und Gewicht ergibt für diese drei Formeln der Reihe
nach:
P = 0,2145ld/V (1')
p = 0,2145/V
(2')
p = 0,1602/V, (3')
wenn P den totalen Druck in
Kilogramm, p den Druck auf 1qmm des Zapfenmittelschnittes, l und d Länge und
Durchmesser des Zapfens in Millimeter und V die
Reibungsgeschwindigkeit in Meter pro Secunde bezeichnet.
Hiernach ergibt sich für die geringste zulässige Zapfenlänge nach Formel (1) bezieh.
(1'):
Für englisches Maß und Gewicht l = PV/60000d
Für metrisches Maß und Gewicht l = PV/0,2145d.