Titel: | Lebreau's Apparat zur Prüfung von Schmiermitteln. |
Fundstelle: | Band 254, Jahrgang 1884, S. 13 |
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Lebreau's Apparat zur Prüfung von Schmiermitteln.
Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 2.
Lebreau's Prüfung von Schmiermitteln.
Der selbstzeichnende Apparat von J. M. Lebreau, der im
Folgenden nach dem Portefeuille des machines, 1884 S.
92 beschrieben ist, gehört zu jener Gattung von Apparaten, welche einen
bestimmten Hebelarm und veränderliches Gewicht (Federspannung) zur Ermittelung des Reibungsmomentes benutzen
(vgl. Napier 1875 215 *
289).Vgl. auch Tower 1884 252 * 12 und F. Fischer (Uebersicht)
1880 236 * 493. Die Belastung der
Lagerschalen geschieht durch Gewichte- die Lagerschale umschlieſst hierbei nur eine Seite des Zapfens, was den fast ausschlieſslich in
der Praxis vorkommenden Fällen entspricht.
Wie aus Fig. 7
bis 10 Taf. 2
zu entnehmen, ist auf einem Guſseisengestelle die Welle A gelagert, welche durch eine Scheibe T
mittels eines Riemens von einer Wellenleitung mit der gewünschten Umdrehungszahl
angetrieben wird. Die Riemengabel H bewirkt die
Verschiebung des Riemens von der Fest- auf die Losscheibe oder umgekehrt Der Zapfen,
auf welchen das zu untersuchende Schmiermittel gebracht wird, ist die auf das Ende
der Welle A aufgekeilte Scheibe B. Die mit zwei Hebelarmen D und D1 versehene Haube C bildet die reibende Gegenfläche, welche beiderseitig
mittels der Gewichte P und P1 belastet wird (vgl. Fig. 10). Die Mittelkraft
der beiden Gewichte soll natürlich stets durch die Mittellinie des Zapfens B gehen, wenn bei. den Ausschlägen der Haube C das Moment der Belastungsgewichte keinen Einfluſs
ausüben soll. Es erscheint deshalb unzweckmäſsig, daſs die Schneiden für die
Belastungsgewichte und die Zapfenmittelachse nicht in einer Ebene liegen, daſs wir
es in Wirklichkeit also nicht mit einem gleicharmigen, sondern mit einem bei den
Schwingungen sich in seinen Armverhältnissen fortwährend ändernden ungleicharmigen
Hebel zu thun haben. Dies bedingt, sofern man einigermaſsen weite Auslenkungen und
damit hohe, brauchbare Diagramme erhalten will, Berichtigungen an den Diagrammen,
welche sich zudem nicht bloſs mit dem Ausschlagwinkel, sondern auch mit den
Belastungsgewichten ändern.
Textabbildung Bd. 254, S. 13
Am Ende des Hebelarmes D1 ist eine Federwage F angehängt, welche den
auslenkenden Kräften das Gleichgewicht hält. Wenn sich die Welle in der
Pfeilrichtung Fig.
10 dreht, wird so lange ein Mitnehmen der Haube C stattfinden, bis die Summe der links drehenden Momente gleich ist der
Summe der rechts drehenden. Links herum drehen, nachdem eine Auslenkung
hervorgerufen ist, das Moment der Reibung und die
Mittelkraft aus den beiden Belastungsgewichten P und
P1, rechts herum
das Moment der Federspannung. Das Moment der Mittelkraft aus P und P1 ist
durchaus nicht zu vernachlässigen, da es die Wirkung der Reibung verstärkt. Nach der
Zeichnung beträgt der Winkel α 12° 10' und eine
Diagrammhöhe von 38mm erfordert einen
Ausschlagswinkel β von ungefähr 6°. Hierbei liegt aber die Mittelkraft schon
um x = 0,022 α nach links
vom Drehpunkte A, wie sich leicht aus vorstehender
Textfigur und folgenden Gleichungen ergibt:
Pa cos
(α – β) – Pa cos (α + β) = 2 Px
x = ½ a
[cos (α – β) – cos (α + β)]
x = 0,022 a.
Das Moment der Federspannung ist aber auch von dem Ausschlage abhängig, so daſs für
jede neue Schalenbelastung eine neue Federskala zu bestimmen wäre, was doch zum Mindesten unbequem
ist.
Der Ausschlag und damit die Federspannung wird nun von dem Apparate selbstthätig
aufgezeichnet. Am unteren Ende der Schraubenfeder F ist
ein Schreibstift S angebracht, welcher auf einem
Papierstreifen die Zusammendrückung der Feder aufzeichnet. Der Papierstreifen ist
zwischen zwei Rollen E und E1 ausgespannt; E wird durch drei Paare Schneckengetriebe von der Welle A aus entsprechend der Umdrehungszahl des Zapfens B bewegt und E1 vermittelt durch eine Spiralfeder die Spannung des
Papierstreifens.
Aus der lothrechten Verschiebung des Schreibstiftes und aus der wagerechten Bewegung
des Papierstreifens geht dann ein Diagramm hervor, in welchem die Länge der
Abscissen die Umdrehungszahlen des Zapfens und die Höhen der Ordinaten die
Zusammendrückung der Schraubenfeder anzeigen, woraus sich dann die Gröſse der
Reibung ermitteln läſst. So bedeuten im beigedruckten Diagramme unten die Zahlen
27000... 3000 die Umdrehungen der Welle A, die Zahlen
an der stehenden Skala 0, 1, 2... den Federwiderstand in Abstufungen von 100g (100g bezieh.
200g... u.s.w.), während die Zahlen oberhalb
des Linienzuges die Erwärmung des Belastungsdeckels angeben, wie dieselbe an einem
Thermometer an dem Deckel abgelesen wurde.
Textabbildung Bd. 254, S. 14
Das zu prüfende Schmiermittel wird in einen kleinen Behälter aus Blech unterhalb des
Zapfens B (Fig. 8) gebracht. Um auch
Versuche bei bestimmter höherer Temperatur ausführen zu können, kann das Oelbad
durch einen leicht zu regelnden Gasbrenner erwärmt werden. Die Uebertragung des Oeles auf den
Zapfen ist mit Hilfe einer kleinen Holzrolle gleich der Zapfenbreite bewerkstelligt,
welche in dem Oelbade taucht und von dem Zapfen durch Reibung mitgenommen wird. Bei
Dauerversuchen, bei welchen zugleich der Oelverbrauch bestimmt werden soll, wendet
man besser einen breiten Baumwolldocht an, welcher über rauh gemachte Holzscheiben
gespannt ist und die gleichmäſsige Auftragung des Schmiermittels besorgt, indem der
Docht am Zapfen rollt und aus dem Oelbade das Oel mitbringt. Vor und nach jedem
Versuche wird die Schmiervorrichtung gewogen und aus dem Gewichtsverluste der
Oelverbrauch ermittelt.
Um zwei Schmiermittel unter gleichen Verhältnissen neben einander untersuchen zu
können, ist der Apparat doppelt, also mit zwei Zapfen B
gebaut.
Vor Ingangsetzung des Apparates muſs das Hebelsystem wagerecht und der Schreibstift
auf den Nullpunkt der an der Federhülse eingerissenen Skala eingestellt werden.
Dieses Einstellen der Hebel geschieht mit Hilfe des als Mutter ausgeführten
Laufgewichtes auf D, das Einstellen der Feder auf den
Nullpunkt endlich durch Verlängerung oder Verkürzung der Federzugstange L bezieh. durch Drehen der Federspannmuttern.
Die Versuchsergebnisse, welche dem oben wiedergegebenen Diagramme entsprechen, sind
folgende:
Untersuchtes Schmiermittel
Oleonaphta Nr. 0
Reibende Flächen
Guſseisen auf Guſseisen
Dauer des Versuches
3 Stdn. 30 Min.
Temperatur der Lagerschale am Anfange
des Versuches
38°
Desgleichen am Ende
92,5°
Gesammtbelastung des Zapfens
114k,9
Belastung für 1qc der
reibenden Fläche
0k,383
Gesammtumdrehungszahl
25800
Umdrehungen in der Minute (im Mittel)
122,85
Umfangsgeschwindigkeit des Zapfens
1m,286
Mittlerer Reibungswiderstand am
Zapfen- umfange
2k,180
Mittlere Reibungsarbeit in der Secunde
2mk,805
Reibungscoefficient = 2,180 : 114,9
0,019.