Titel: | Arbeitsmesser für Krafthämmer. |
Autor: | Pregél |
Fundstelle: | Band 266, Jahrgang 1887, S. 151 |
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Arbeitsmesser für Krafthämmer.
Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 10.
Arbeitsmesser für Krafthämmer.
Nach der Revue générale des
machines outiles, 1887 Bd. 1 S. 57 dient zur
Ermittelung der Leistung von Hämmern mit Kraftbetrieb eine Vorrichtung, welche aus
einer hölzernen cylindrischen Walze besteht, die an der Stirnseite der Hammerführung
stehend gelagert, und derart mit der Kurbelwelle des Antriebes verbunden ist, daſs
jeder Umdrehung der Kurbelwelle genau eine Umdrehung dieser Walze entspricht.
Ein am Hammerbär befestigter Stift zeichnet die aus Walzendrehung und Hammerhub
resultirende Bewegung an die Walze auf, gleichsam wie der Indicator einer
Dampfmaschine das Arbeitsdiagramm bildet.
Das nachstehende Diagramm rührt von einem Krafthammer von Player her (vgl. 1887 263 * 318), der in Fig. 17 und
18 mit
dem eben beschriebenen Arbeitsmesser dargestellt ist.
Gleichförmige Drehung der Kurbelwelle vorausgesetzt, entsprechen gleiche Abtheilungen
der Grundlinie gleich groſsen Zeittheilen einer Umdrehung, demnach stellt die ganze
Grundlinie des Diagramms die Gesammtdauer einer Umdrehung oder eines vollen
Hammerhubes dar. Die Ordinaten entsprechen vollständig den Hammerwegen. Die
berührende Gerade an einem Curvenpunkt drückt durch ihre Neigung gegen die
Grundlinie die Stärke der Bewegung aus.
Das Verhältniſs, Weg durch Zeit, Höhen durch Breitenabschnitt, oder die
trigonometrische Tangente des Neigungswinkels dieser Berührenden, ist das Maſs der
Bewegung, oder die Geschwindigkeit für jene Zeit oder für jenen Weg, für welchen der
Berührungspunkt eben entspricht, v = (h : t) = tg α.
Das nebenstehende Diagramm bietet hiernach ein lehrreiches und klares Bild der
Hammerbewegung. Die punktirten Diagrammlinien stellen die resultirende Bewegung
dieses Hammers, für eine starre Verbindung desselben mit dem Triebwerk, hingegen
gelten die vollgezogenen Linien für den Betrieb mittels des an anderer Stelle
beschriebenen (vgl. 1887 263 * 318) und zwischen Hammer
und Gestänge eingeschalteten Luftpufferkolbens. Das Hammergewicht beträgt P = 27k, die
Kurbelwelle macht n = 200 Umdrehungen in 1 Minute, die
Dauer eines vollen Hubes ist daher t = (60 : 200) = 0,3
Secunden. Die am Ende des Fallhubes im Hammer enthaltene lebendige Kraft oder der
Effect des Hammerbärs an der Schlagstelle berechnet sich für verschiedene Hubgröſsen
wie folgt:
Bei groſsem
mittlerem
kleinem Hub
Wurfzeit
= 0,06
0,09
0,075 Secunden
entsprechend
⅕
3/10
¼ einer vollen Walzendrehung
Der Neigungswinkel der Be- rührenden im Diagramm
für die Schlagstelle
α = 80°
75°
64°
Die Endgeschwindigkeit v = tg
α ist
5,67
3,73
2,05 Meter in 1 Secunde
Die derselben entsprechende theoretische Fallhöhe
H_0=\frac{v^2}{2\,g}
ist: 1,60\frac{1}{2\,g}=\frac{1}{2.9,81}=0,051.v=5,67,\ v^2=32,\
\frac{v^2}{2\,g}=1^m,6.
0,695
0,21 Meter
Die lebendige Kraft des Ham- mers an der
Schlagstelle \frac{P}{g}.\frac{v}{2}=P.h_0
ist
43,2
18,6
5,67 Secunden mk.
Aus der Vergleichung der beiden zusammengehörigen Diagrammlinien sind die Vorzüge,
welche der Luftpuffer gegenüber der starren Verbindung besitzt, recht deutlich
erkennbar. Es haben nicht nur die punktirten Weglinien des Diagramms einen
schwächeren Abfall, sondern es unterschneiden dieselben entweder die Grundlinie oder
weichen derselben in
einem Bogen aus. Dies bedeutet aber nach dem Vorausgeführten eine kleinere
Fallgeschwindigkeit bei rauhem oder unvollkommenem Schlag. So wird z.B. bei kleinem
Hub und starrer Verbindung überhaupt kein Schlag auf die Amboſsbahn eintreten, wie
dies die Bewegungslinie im Diagramm, welche die Grundlinie gar nicht berührt,
hierdurch am klarsten ausweist.
Textabbildung Bd. 266, S. 153
Zeitdauer einer Kurbeldrehung in
Secunden. Hub.
Dagegen findet der Vorgang des raschen Hammerfalles seine Erklärung im Mechanismus
selbst. Während einer Kurbeldrehung sind die Hebelarme des Hammerstabes (Fig. 17) und
die Bogenstücke im Kurbelzapfenkreise, welche dem Aufstieg und dem Fallhub zukommen,
um so mehr verschieden, je näher der feste Drehpunkt des Hammerstabes an die
Kurbelwelle gerückt, je gröſser die Uebersetzung, je gröſser daher der Hammerhub
selbst ist.
Da nun, bei vorausgesetzter gleichförmiger Kurbeldrehung, dem gröſseren Stück im
Kurbelkreise die längere Zeitdauer zukommt, so begründet sich hierauf die längere
Dauer des Aufhubes gegenüber dem Fallhub. Nun steht für den kleinen Hammerhub der
Drehpunkt des Hammerstabes weit von der Kurbelwelle ab, die Unterschiede mildern
sich, die Zeitdauer für Aufstieg und Falldauer wird annähernd gleich.
Die Einschaltung des Luftpuffers in das Hammergestänge bewirkt aber noch eine
Erhöhung des Wirkungsgrades dieses Hammers, indem dadurch eine, durch den Hammerbär
veranlaſste Beschleunigung oder Verzögerung der Triebscheibe unter dem gleichmäſsig
auflaufenden Antriebsriemen verhindert wird. Dieser Vorgang, der namentlich bei
hohem Hammerhub an der Endstellung eintreten dürfte, würde eine der Bremsung
gleichende Reibung und demnach Effectverluste veranlassen.
Pregél.