Titel: | Die Reibung von Frictionsrädern. |
Fundstelle: | Band 266, Jahrgang 1887, S. 147 |
Download: | XML |
Die Reibung von Frictionsrädern.
Mit Abbildungen auf Tafel 10.
Ueber die Reibung von Frictionsrädern.
Im Engineering vom
19. August 1887 S. 198 wird auszugsweise über eine Abhandlung von Prof.
Hele
Shaw zu Liverpool und Hrn. Edward
Shaw berichtet, welche sich in dem Bericht über die
Versammlung der British Association zu
Birmingham vollständig abgedruckt findet.
Diese Abhandlung gibt die Resultate von Versuchen wieder, welche von den Verfassern
speciell zu dem Zwecke angestellt wurden, den Betrag des Reibungswiderstandes zweier
auf einander rollender Scheiben von sehr geringer Breite zu ermitteln. Der zu diesem
Zwecke angewendete Apparat ist in Fig. 6 und 7 abgebildet,
und bestand aus 2 Scheiben a und b von 152mm
Durchmesser, deren Ränder mit einander in Berührung standen; diese Scheiben konnten
ausgewechselt werden, um verschiedene Formen und Materialien zum Versuch zu bringen.
Eine dieser Scheiben (a) wurde durch eine Riemenscheibe
p direkt von einem Motor aus getrieben, während die
andere von a aus durch Reibung in Bewegung gesetzt
wurde. Diese letztere Scheibe war direkt mit einem Bremsdynamometer c verbunden, dessen Widerstand durch den Hebel e und die Stange f auf die
Federwage g übertragen und an dieser direkt abgelesen
wurde. Der Druck im Berührungspunkte d wurde durch ein
Gewicht W mit Hilfe der Hebelzusammenstellung Lhk erzeugt, und lieſs sich aus den Verhältnissen
dieser Hebel berechnen. In dem doppelarmigen Hebel k
war die Welle der Scheibe b gelagert. Die Abmessungen
der Hebel ergaben, daſs der Druck auf die Achse der Scheibe b gerade 21mal so groſs war wie das Gewicht W.
Bei Entwurf des Apparates war angenommen worden, daſs der Reibungscoefficient
zwischen den Scheibenoberflächen
M = 0,1
betrüge; es hätte also folgerichtig der Normaldruck zwischen
den Scheiben 10mal so groſs sein müssen als die übertragene Umdrehungskraft. Während
der Versuche zeigte sich aber, daſs dieser Coefficient nicht constant blieb, sondern
mit dem Drucke wuchs; der höchste Werth betrug
M = 0,16.
Eine auf der Ausstellung zu Liverpool aufgestellte
derartige Maschine gab Doch etwas höhere Resultate.
Bei den Versuchen hatte der Riemen einen dreifachen Widerstand zu überwinden:
1) Die Reibung der Bremse.
2) Die Zapfenreibung.
3) Die wälzende Reibung.
Von diesen Widerständen konnte nur der erste direkt bestimmt werden; die Summe der
beiden anderen wurde in folgender Weise geschätzt:
Bis zu einem gewissen Punkte war der Riemen im Stande, alle Reibungen zu überwinden
und die beiden Scheiben auf einander gleiten zu machen; darüber hinaus aber
bewirkten die Widerstände ein Gleiten des Riemens, welches stets ziemlich genau zur
selben Zeit eintrat Es konnte somit für einen bestimmten Zuwachs an Druck das
Anwachsen von 2 und 3 durch Abziehen des Werthes von 1 annähernd ermittelt
werden.
Es wurden 3 Versuchsreihen angestellt, und zwar:
1) Mit Guſseisenscheiben von cylindrischer Gestalt, die Ränder 5mm (3/16
'') breit.
2) Mit ähnlichen Scheiben von 1mm,6 (1/16
'') Breite.
3) Mit Hartguſsscheiben, deren Umfänge genau kugelförmig geschliffen waren.
Die Resultate dieser 3 Versuchsreihen sind in der angefügten Tabelle aufgeführt.
Versuchsresultate mit dem speciellen Apparate zur Prüfung der
durch Frictionsrollen übertragenen Kräfte.
Gewicht W am
HebelWir geben hier ausnahmsweise die Zahlen der Tabelle in englischem
Maſse, weil es bei denselben ja nicht auf die absolute Gröſse,
sondern nur auf das Verhältniſs der einzelnen Zahlen
ankommt.
Normaldruck zwischenden
Rollenumfängen
Versuchsreihe I.Cylindrische
guſseiserneRollen 5mm (3/16
'') breit
Versuchsreihe II.Cylindrische
guſseiserneRollen 1mm,6 (1/16
'') breit
Versuchsreihe III.Hartguſsrollen, genau
kugel-Förmig geschliffen
Ablesungder Federwage
Uebertragene Kraftauf die Scheibe b
Bemerkungen
Ablesungder Federwage
Uebertragene Kraftauf die Scheibe b
Bemerkungen
Ablesungder Federwage
Uebertragene Kraftauf die Scheibe b
Bemerkungen
Pfd.
Pfd.
Pfd.
Pfd.
Pfd.
Pfd.
Pfd.
Pfd.
152025303540455055606570758085
315 420 525 630 735 840 94510501155126013651470157516801785
101319253037434541373330282624
45 59 81105125149172––––––––
Die ScheibengleitenScheiben
undRiemen gleitenDer Riemengleitet
121724323844515662677168656260
51 70 96124156161195215237258272––––
DieScheibengleitenDer
Riemengleitet„„„
142027344256707575667065636060
57 79105130158186248268–––––––
Die
ScheibengleitenScheiben undRiemen
gleitenDer Riemen gleitet„„„„„„
In Fig. 8
sind die obigen Resultate noch in Form von Curven dargestellt. Dabei sind die
Normaldrücke als Abscissen, die entsprechenden übertragenen Kräfte als Ordinaten
angegeben.
Nr. 1, 2, 3 =
Curven
der
Reibung der Scheiben
„ I II III =
„
„
Federspannungen.
Aus diesen Curven ergibt sich klar, daſs bei Verkleinerung der Berührungsflächen ein
geringerer Druck zur Uebertragung einer gegebenen Kraft erforderlich ist; die Curven
1, 2 und 3 steigen in regelmäſsiger Folge über einander, während 1 der gröſseren, 2
der kleineren Breite der cylindrischen Scheiben entspricht. Während die letzteren
nahezu gerade Linien sind, ist 3 eine Curve, die schlieſslich einen
Reibungscoefficienten
M = 0,262
ergibt.
Schlieſslich ist noch zu bemerken, daſs die Gegenwart von Oel zwischen den
Reibungsflächen, welche bei niedrigen Drücken und groſsen Berührungsflächen eine
beträchtliche Veränderung des Reibungswiderstandes hervorruft, bei den in der
letzten Versuchsreihe angewendeten höchsten Drücken keinerlei Wirkung hervorbrachte,
selbst als das Oel in stetigem Strahle auf die rollenden Oberflächen gegossen
wurde.