Titel: | Neuerungen an Luftseilbahnen. |
Autor: | P. Stephan |
Fundstelle: | Band 324, Jahrgang 1909, S. 652 |
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Neuerungen an Luftseilbahnen.
Von P. Stephan,
Dortmund.
Neuerungen an Luftseilbahnen.
In den Heften 21 und 22 dieses Jahrganges wurde vom Verfasser eine
Stabilitätsberechnung für die Laufwerke der Luftseilbahnen durchgeführt, und zwar
für die Wagen, an denen das Zugseil direkt angreift. Die abgeleiteten Formeln werden
an einigen Zahlenbeispielen erörtert und deren Ergebnisse in Kurven aufgetragen.
Selbstverständlich stimmten, wie dort auch bemerkt wurde, die angenommenen
Zahlenwerte nicht genau mit den Ausführungen der Hauptfirmen überein, und so wurde
für den Wagen mit unterhalb des Laufseiles angeordneter Zugseilklemme das Maß v der Fig. 2 auf S. 321
zu 2 cm eingesetzt, während z.B. die Firma
A. Bleichert & Co. es nur ½ cm groß ausführt.
Infolge dieser erheblichen Abweichung verringern sich alle Ordinaten der Kurven b und c der Fig. 6 auf S. 322 auf ¼ der aufgetragenen Werte.
Trotz des großen Unterschiedes bessern sich jedoch die Verhältnisse bei größeren
Neigungswinkeln a der Bahn nur wenig.
Greift der Seilzug, wie vielfach üblich, etwa in der Mitte des auspendelnden Gehänges
an, so gilt die nebenstehende schematische Darstellung. Man hat dann zwei
selbständige Teile, erstens das Gehänge, an dem unten die Nutzlast Q im Abstande c vom
Aufhängungsbolzen hängt, etwas höher im Abstande f vom
Bolzen sein Eigengewicht G2 angreift und im Abstande b die Seilzüge S1 und S2, schließlich am
Bolzen selbst unter einem Winkel δ gegen die Mittelachse des Gehänges geneigt die
Kraft P, mit der der Wagen letzteres festhält; zweitens
den Wagen selbst vom Eigengewicht G1, der von den beiden Raddrücken N1 und N2 gestützt wird und an
dem als Zug nach unten die Kraft P wirkt.
Textabbildung Bd. 324, S. 653
Der Figur entnimmt man denn die folgenden Gleichgewichtsbedingungen:
für das Gehänge:
+ Q cos α + G2 cos α + S1 sin β1
+ S2 sin β2 – P cos δ = 0 (1)
+ Q sin α + G2 sin α – S1 cos β1
+ S2 cos β2 – P sin δ = 0 (2)
+ Q . c . sin (α + γ) + G2 . f . sin (α + γ)
+ S2 .
b . cos (γ – β2) –
S1 . b . cos (γ – β1) = 0
(3)
für den Wagen:
+ N1+ N2– G1 cos α – P cos δ = 0 . . . (4)
+ G1
sin α – P sin δ = 0 . . . (5)
-N_1\,.,\frac{a}{2}+N_2 \cdot
\frac{a}{2}-G_1\,(e-d)\,\mbox{sin}\,\delta=0 . . (6)
Wie früher ergibt sich
S_2=S_1\,\frac{\mbox{cos}\,\beta_1}{\mbox{cos}\,\beta_2}-\left(Q+G_1+G_2\right)
\cdot \frac{\mbox{sin}\,\alpha}{\mbox{cos}\,\beta_2}.
Durch Division der Gleichungen (1) und (2) folgt
\mbox{cotg}\,\delta=\frac{(Q+G_2)\,\mbox{cos}\,(\alpha-\beta_3)-G_1\,\mbox{sin}\,\alpha\,\mbox{sin}\beta_2+S_1\,\mbox{sin}\,(\beta_1+\beta_2)}{G_1\,\mbox{sin}\,\alpha\,\mbox{cos}\,\beta_2}
und die Größe der Kraft P
bestimmt sich denn leicht aus Gleichung (5) zu
P=G_1\,\frac{\mbox{sin}\,\alpha}{\mbox{sin}\,\delta}.
Die Gleichungen (4) und (6) liefern
N_1=\frac{1}{2}\,G_1\,\left[\mbox{cos}\,\alpha+\mbox{sin}\,\alpha\,\left(\mbox{cotg}\,\delta+\frac{e-d}{\frac{a}{2}}\right)\right],
N_2=\frac{1}{2}\,G_1\,\left[\mbox{cos}\,\alpha+\mbox{sin}\,\alpha\,\left(\mbox{cotg}\,\delta-\frac{e-d}{\frac{a}{2}}\right)\right],
Wenn, wie es in der Praxis üblich ist, e = d gewählt wird, unterscheiden sich die Raddrücke überhaupt nicht
voneinander. Da außerdem immer v ∾ 0 gemacht werden
kann, so ist die Stabilität bei jeder Bahnneigung dieselbe gute. Das ist wohl auch
ein Grund, weshalb einige Firmen von dieser Art der Kupplung nicht abgehen, trotzdem
sie andere schwerwiegende Nachteile hat.
Einen derselben läßt die aus Gleichung (3) berechnete Formel für den Neigungswinkel γ
erkennen, um den sich die Gehängeachse gegen die Senkrechte zur Laufbahn schief
stellt:
\mbox{tg}\,\gamma=\frac{Q \cdot (c-b)-G_1 \cdot
b+G_2\,(f-b)}{(Q+G_1+G_2)\,b\,\mbox{tg}\,\beta_2-(Q\,c+G_2\,f)\,\mbox{cotg}\,\alpha+S_1\,b\,\frac{\mbox{sin}\,(\beta_1-\beta_2)}{\mbox{sin}\,\alpha\,\mbox{cos}\,\beta_2}}
Das letzte Glied des Nenners ist immer verschwindend klein, und auch das erste kann
gewöhnlich vernachlässigt werden, so daß die Gleichung für die Zahlenrechnung recht
einfach wird. Ein Zahlenbeispiel mit den Werten b = 45
cm, c = 125 cm, f = 65 cm,
Q = 525 kg, G1 = 45 kg, G2 = 100 kg, die ungefähr einer Anzahl von
praktischen Ausführungen entsprechen, ergibt, daß sich bei leeren Wagen (Q = 0) das Gehänge fast genau senkrecht zum Tragseil
einstellt und daß bei dem beladenen Wagen y die folgenden Werte annimmt:
α =
10°
20°
30°
40°
50°
γ =
∾ 0°
3°35'
9°25'
18°20'
33°50'
ε =
10°
16°25'
20°25'
21°40'
26°10',
woraus man sofort die in der dritten Zeile stehende Abweichung
s der Gehängeachse vom Lot berechnet.
Wie man sieht, wird die Abweichung recht bedeutend und um so größer, je leichter
unter sonst gleichen Verhältnissen die Last Q ist. Um
dem zu entgehen, ist deshalb von J. Pohlig die in Fig. 12 auf S. 337 dargestellte Anordnung angegeben
worden. Die am Ende der ersten Spalte jener Seite vom Verfasser gemachten
Bemerkungen sind also nicht zutreffend und müssen durch die vorstehenden Angaben
berichtigt werden.