Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Fundstelle: | Band 324, Jahrgang 1909, S. 669 |
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Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Wechselstrombahnen.
Für die mit Einphasenwechselstrom von 25 Perioden und 6000 Volt Spannung betriebenen
Wagen der Hamburger Vorortbahnen Blankenese-Ohlsdorfs. D. P. J. 1909, S, 94, 141 u. Notiz s.
Priemer 57. hatte die Allgemeine
Elektrizitäts-Gesellschaft scharfe Garantien für den Stromverbrauch
geleistet. Beispielsweise sollten auf der 10,7 km langen Stadtstrecke
Altona-Hasselbrook 43 W St./tkm und auf der 7 km langen Außenstrecke
Hasselbrook-Ohlsdorf 38 W St./tkm verbraucht werden; der entsprechende Mittelwert
für den Stromverbrauch auf der ganzen Strecke sollte 41,3 W St./tkm betragen.
Bei den Garantiemessungen ergab sich, daß der Energieverbrauch für die ganze Strecke
tatsächlich im Mittel nur 33,6 W St./km betrug. (Elektrische Kraftbetriebe und
Bahnen 1909 S. 235).
Pr.
Tunnellüftung.
Der Straßenbahntunnel in der Washingtonstreet in Boston wird an vier Stellen durch
Ventilatoren entlüftet, deren Leistung so bemessen ist, daß jede Stelle des Tunnels
stündlich dreimal mit frischer Luft versorgt wird. Hierzu sind an den Tunnel mit
Hilfe besonderer Ventilationskanäle von mindestens 3,7 qm Querschnitt je vier
elektrisch angetriebene Ventilatoren angeschlossen.
Deren Antriebsmotoren sind achtpolig und laufen mit 225 bis 250 Umdrehungen i.d.
Min. Die Ventilatoren besitzen je ein Rad mit 60 an Stirnscheiben angenieteten
Schaufeln, die zur Vergrößerung der Festigkeit des Rades gewölbt sind. Die Leistung
eines derartigen Ventilators beträgt 775 cbm i.d.M. (Electric Railway Journal 1909
Bd. I S. 780–181).
Pr.
Der Scottkompressor.
Ein eigenartiger Kompressor war auf der landwirtschaftlichen Ausstellung zu
Gloucester ausgestellt. Wie Fig. 1 zeigt, hat er
mechanisch betätigte Einlaßventile im Kolbendeckel. Die Steuerungsbewegung für diese
Ventile wird abgeleitet vom Schwingen der Pleuelstange, welche in den Totpunkten, wo
der Kolbenweg sehr klein ist, eine verhältnismäßig große Winkelbewegung ausführt.
Die Ventilsteuerstange ist durch die hohle Kolbenstange geführt und endigt unten in
einer Rolle, die auf einer Daumenfläche im Pleuelstangenkopf läuft; beim Schwingen
der Pleuelstange hebt und senkt abwechselnd der Daumen die Ventilsteuerstange und
bewirkt so das Oeffnen und Schließen der Ventile.
Textabbildung Bd. 324, S. 670
Fig. 1.
Textabbildung Bd. 324, S. 670
Fig. 2.
Textabbildung Bd. 324, S. 670
Fig. 3.
Das Zylinderende bildet eine Stahlplatte, in welche viele konische Löcher gebohrt
sind (Fig. 2 u. 3).
In diesen Löchern ruhen Stahlkugeln, welche als Auslaßventile dienen. Um den Hub der
Kugeln zu begrenzen, ist eine zweite Platte mit versetzt gebohrten Löchern um die
erstere genietet.
Kugelventile haben im allgemeinen Neigung zu klappern, dies soll hier dadurch
vermieden werden, daß der innere Ueberdruck beim Ausströmen die Kugeln gegen die
obere Schutzplatte preßt und nicht schwanken läßt, (Engineering 1909 Bd. I.S.
853).
Renold.
11200 PS Turbo-Tandem-Generator für die „Große
Zentrale“ in Buenos-Aires.
Für die Deutsch-Ueberseeische Elektrizitätsgesellschaft
in Berlin wurde Ende vorigen Jahres von Brown,
Boveri & Cie. in Mannheim eine 11200 PS
Dampfturbine mit zwei 7500 KW Generatoren geliefert, welche in der großen Zentrale
in Buenos-Aires zur Aufstellung kommt. Die Turbine von der bekannten Parsonsschen Bauart ist für 750 Umdrehungen i.d. Min.,
300° Dampftemperatur und 12 Atm. Ueberdruck gebaut und auf 14200 PS
überlastungsfähig. Bei 95 v.H. Vakuum ist ein Dampfverbrauch von 6,3 kg für die
KW/St, garantiert. Neu ist gegenüber der früheren Bauart die Ausführung in zwei
Gehäusen, zwischen denen die durchlaufende Welle in einem Zwischenlager gestützt
ist. Die Wirkung der hohen Frischdampftemperaturen bleiben dabei nur auf den einen
Hochdruckteil der Turbine beschränkt, der verhältnismäßig klein ist. Neu ist auch
die Betätigung der Reguliereinrichtung mittels Drucköl statt wie früher mit Dampf.
Das Drucköl dient auch zur Schmierung der Lager und sobald es für diese versagt,
wird auch die Maschine durch den Regulator stillgesetzt, so daß ernstliche Schäden
durch Heißlaufen verhindert werden. Das Oel wird in einem Behälter, welcher im
Fundamentrahmen liegt, gekühlt. An die Trommeln aus geschmiedetem Stahl, welche die
Schaufeln tragen, sind die Wellenstücke mit Stahlgußsternen eingesetzt, die
ihrerseits hohl sind und mit Dampf geheizt werden können, um ein möglichst rasches
und gleichmäßiges Anwärmen des rotierenden Teiles zu ermöglichen. Der Axialschub
wird durch einen Entlastungskolben, welcher nach dem Patent von Fulagar in die Niederdruckseite der Trommel eingebaut
ist, ferner durch Kammlager der elastisch gekuppelten Wellenstücke aufgenommen.
Die beiden elektrischen Generatoren sitzen in Tandemanordnung auf der verlängerten
Turbinenwelle; der eine erzeugt bei 25 Perioden, der andere bei 50 Perioden eine
Spannung von 12 500 V. Die Magnetfelder beider Maschinen werden durch den Strom
einer 110 KW-Erregermaschine von 220 V erregt. Besondere Sorgfalt ist auf die
Kühlung der Armatur verwendet, welche durch Ventilatoren am Rotor bewirkt wird.
Durch Oeffnungen in der Grundplatte wird kalte Luft angesaugt und durch zahlreiche,
reichlich bemessene Kanäle zwischen den Wicklungen und Blechen des rotierenden
Magnetfeldes und des Ankers hindurchgeblasen. Das Gewicht eines Generators ohne
Lager und Grundplatte beträgt 73,4 t, des Stators allein 48,1 t und des Rotors 25,3
t. Das Gewicht des ganzen Aggregats einschließlich des Oberflächenkondensators von
1300 qm Kühlfläche für eine Abdampfmenge von 50000 kg/St, beträgt 475 t.
In der „großen Zentrale“ in Buenos-Aires gelangen vorläufig fünf Turbinen von
11200 PS zur Aufstellung, 10 Maschinen sind für den vollen Ausbau vorgesehen.
(Zeitschr. des gesamten Turbinenwesens 1909 S. 357).
M.
Berechnung von Eisenbetonplatten mit kreuzweiser
Bewehrung.
Die amtlichen Bestimmungen vom 24. Mai 1907 schreiben vor, daß auf 4 Seiten
aufliegende Platten nach der Formel für das Biegungsmoment
M=p\,\frac{l^2}{12} berechnet werden können, wobei l die kurze Seite ist. Der in der Längsrichtung
einzulegende Eisenquerschnitt kann proportional dem Verhältnis der kurzen zur langen
Seite abnehmen gegenüber dem Eisenquerschnitt, der in der kurzen Richtung nötig ist.
Diese Formel ist im allgemeinen zu ungünstig, da das Verhältnis der kurzen Seite l1 zur langen Seite l2 nicht genügend zum
Ausdruck kommt.
Abeles leitet unter vereinfachenden Annahmen
Formeln für die Biegungsmomente nach beiden Richtungen mit und ohne Berücksichtigung
der Einspannung ab, die als Grundlage für die Bestimmung der Abmessungen von
Eisenbetonplatten mit gekreuzten Einlagen dienen können.
Das Rechteck mit den Seiten l1 und l2:
(l2 > l1) wird nach Art einer
Buckelplatte oder eines Walmdaches in zwei Trapeze auf den beiden langen Seiten (l2) und in zwei
Dreiecke auf den beiden kurzen Seiten (l1) zerlegt. Diesen Flächen entsprechend wird die
Belastung den Umfangsseiten als Auflagerdruck zugewiesen und für jede Richtung die
Momentengleichung aufgestellt.
Bei voller Einspannung der Platte ergibt sich:
1. für die längere Seite
l2
a) das Einspannmoment:
\mu_1=-\frac{p\,l_1^2}{12}+\frac{5\,p\,l_1^3}{96\,l_2}
b) das größte positive Biegungsmoment in der Mitte
M_{\mbox{max}\,1}=\frac{p \cdot
l_1^2}{24}-\frac{p\,l_1^3}{32\,l_2}
Für l2 = ∞ erhält
man:
\mu_1=-\frac{p\,l_1^2}{12},
M_{\mbox{max}}=\frac{p\,l_1^2}{24}
Für l1 = l2 erhält man:
\mu_1=-\frac{p\,l_1^2}{32},
M_{\mbox{max}_1}=\frac{p\,l_1^2}{96}
2. für die kürzere Seite
l1
a) das Einspannungsmoment
\mu_2=-\frac{p\,l_1^2}{24}+\frac{p\,l_1^2}{96\,l_2}
b) das größte positive Moment in der Mitte
M_{max\,2}=\frac{p\,l_1^3}{96\,l_2}
Für l2 = ∞ erhält
man:
\mu_2=-\frac{p\,l_1^2}{24} und Mmax 2 = 0
Für l1
= l2 erhält man:
\mu_2=-\frac{p\,l_1^2}{32} und
M_{\mbox{max}\,2}=\frac{p\,l_1^2}{96}
Ist die vierseitige Platte nicht eingespannt, so so sind
die Werte μ1 und μ2
und demnach auch ihr Einfluß auf die positiven Maximalmomente in der Mitte gleich
Null.
Man erhält:
1) für die längere Seite
M_{\mbox{max}\,1}=\frac{p\,l_1^2}{8}\,\left(1-\frac{2\,l_1}{3\,l_2}\right)
mit den Einzelwerten:
M_{\mbox{max}\,1}=\frac{p\,l_1^2}{8} für l2 = ∞
und
M_{\mbox{max}\,1}=\frac{p\,l_1^2}{24} für l1 = l2
2) für die kurze Seite
M_{\mbox{max}\,2}=\frac{p\,l_1^2}{24}
(unabhängig von l2).
Der letzte Wert müßte für die Bemessung der Verteilungsstäbe bei jeder Eisenbetonplatte dienen.
Bei halber Einspannung sind die Einspannmomente mit einem
geringeren Werte, als oben angegeben ist, einzusetzen, so daß man für die positiven
Maximalmomente etwas geringere Werte als bei freier Auflagerung erhält. Man kann
auch den amtlichen Bestimmungen entsprechend das für freie Auflagerung berechnete
Maximalmoment um 20 v.H. ermäßigen.
Für kontinuierliche quadratische Platten wird empfohlen, in der Mitte nach jeder
Richtung mit M_{\mbox{max}}=\frac{p\,l^2}{32}, über den Auflagern
mit M=-\frac{p\,l^2}{24} zu rechnen.
In ähnlicher Weise werden Formeln abgeleitet für die 4seitige, jedoch nur an 3 Seiten
aufliegende oder eingespannte Platte. Hierbei wird unterschieden, ob eine kurze
Seite oder eine lange Seite frei ist. Der erste Fall tritt bei Silowänden, der
zweite Fall in der Regel bei Wasserbehältern auf. In beiden Fällen ist die Belastung
nach unten dreieckig zunehmend. Für den zweiten Fall sind die Formeln verwickelter.
Es lassen sich jedoch für bestimmte Werte \frac{l_1}{l_2} die von
diesem Verhältniswert abhängigen Glieder zu einem Koeffizienten zusammenziehen, mit
dem das Moment bei Vernachlässigung der seitlichen Auflagerung multipliziert werden
muß, um das wirkliche (kleinere) Biegungsmoment zu erhalten.
Für eine freistehende Wassermauer ist das Biegungsmoment bei der Höhe l1 für die senkrechte
Richtung: M_v=\frac{1000\,l_1^3}{6}.
Durch die seitliche Auflagerung der Enden der Mauer von der Länge l2 (wobei l2 > l1 ist) erhält man den
kleineren Wert M=\frac{1000 \cdot l_1^3}{6} \cdot \alpha.
Hierbei ist a aus folgender Zusammenstellung zu entnehmen.
\frac{l_1}{l_2}
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0 (l = ∞)
α
0,188
0,227
0,288
0,359
0,451
0,553
0,664
0,776
0,873
0,955
1,000
Für das Moment in wagerechter Richtung ist die Formel anzuwenden:
M_h=\left(\frac{4}{5}\right) \cdot \frac{1000 \cdot
l_1^3}{16}\,\left(\frac{7}{12}-\frac{1}{8} \cdot
\left(\frac{l_1}{l_2}\right)^2\right)
Für die quadratische Wassermauer (l1 = l2) erhält man:
M_h=\left(\frac{4}{5}\right) \cdot \frac{1000 \cdot 11}{384} \cdot
l_1^3.
Für l2 = ∞ erhält
man:
M_h=\left(\frac{4}{5}\right) \cdot \frac{1000 \cdot 7}{192} \cdot
l_1^3
Nach dieser Gleichung wären die wagerechten Verteilungsstäbe bei sehr langen Mauern
zu bestimmen.
Der Faktor 4/5 ist hinzugefügt wegen der angenommenen halben Einspannung der Enden.
(Abeles). (Deutsche Bauzeitung, Zementbeilage 1909
S. 62–64 und 67–68).
Dr.-Ing. Weiske.
Anfressungen an Kondensatorrohren
zeigen sich nach verhältnismäßig kurzem Betriebe sowohl auf
Seeschiffen, auf denen größere Gleichstromanlagen im Betriebe sind, als auch
in Straßenbahn-zentralen, in denen der Minuspol geerdet ist und Seewasser für die
Kondensatoren verwendet wird. Dagegen sind sie bisher nicht beobachtet in solchen
Zentralen, die reines Süßwasser für die Kondensatoren verwenden, oder die bei
Kondensatoren mit Seewasser nur Drehstrom erzeugen. Die Anfressungen entstehen meist
auf der Wasserseite, im Inneren der Rohre, in Form eines oder mehrerer kleiner, nahe
beieinander liegender Löcher, die sich allmählich erweitern, während das Rohr sonst
gesund bleibt, zuweilen auch an den aus den Rohrböden vorstehenden
Stopfbüchsenverschraubungen oder an den Stirnflächen der Rohre in den Stopfbüchsen,
sowie vereinzelt auf der Außenseite der Rohre. Sie ähneln einander insofern, als die
Ränder scharf umgrenzt sind, meist geneigt zur Oberfläche stehen und metallisch rein
und blank sind. Die Zerstörungserscheinungen gleichen denen, die bei
elektrolytischen Vorgängen dort entstehen, wo die Ströme aus dem Metall in das
Wasser austreten. Sie sind ausschließlich auf vagabundierenden Strom zurückzuführen
und Messungen haben ergeben, daß zwischen den in Frage kommenden Teilen elektrische
Spannungsdifferenzen von einigen Millivolt bis zu 6 Volt bestanden. Durch Verwendung
von Kupfer mit nur 1,5 v.H. Zinngehalt oder besten reinen Kupfers statt des
gewöhnlichen zinnreichen Materials mit etwa 70 v.H. Kupfer haben die Zerstörungen
nicht behoben werden können; dagegen sind sie völlig dadurch beseitigt, daß man den
vagabundierenden Strömen einen elektrisch gut leitenden Weg schuf, indem die
gefährdeten Teile durch starke Kabel, die nicht isoliert zu sein brauchen, gut
leitend mit einander verbunden wurden. Die günstigsten Punkte für den Anschluß
dieser Kurzschlußkabel wird man meistens finden können, indem man durch
Spannungsmessungen den Verlauf der Ströme ermittelt. (Siegel). (A.E.G.-Zeitung, September 1909.)
ε.