Titel: | [Kleinere Mittheilungen.] |
Fundstelle: | Band 303, Jahrgang 1897, Miszellen, S. 119 |
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[Kleinere Mittheilungen.]
Kleinere Mittheilungen.
Zerspringen von Schwungrädern.
Die bei Schwungrädern entfesselten Centrifugalkräfte sind bekanntlich ganz ungeheuere
und sind daher solche Zufälle meist mit schweren Materialschäden und Verlust an
Menschenleben verbunden. Ein Beispiel der bei solchen Anlässen entwickelten
Zerstörungskraft gab ein vor Kurzem erfolgtes Zerspringen des 260 Centner schweren
Schwungrades einer Walzenzugmaschine in Sheffield. Ein Theil des Schwungkranzes
im Gewicht von 6 Centnern wurde über ein etwa 500 m entferntes zweistöckiges Gebäude
hinweggeschleudert, durchschlug die Strassenpflasterung und wühlte sich 80 cm tief
in den Boden ein.
Flugtechnisches.
Das Aërodrom Langley's,
welches derselbe in New York zeigte und das, wie Graham
Bell bestätigte, von einer Höhe abfliegend, eine Flugstrecke von 1000 m
wagerecht zurücklegte und sodann in einer schrägen Fallinie im Gleitfluge auf einer
Wasserfläche sanft niedersank, bestand hauptsächlich aus einer vogelflügelartig
geformten zweitheiligen Aeroplanfläche, in deren Mittelpunkt ein kleiner Dampfmotor
aufgehangen war, der zwei Propellerschrauben in entgegengesetzte Drehung brachte.
Liess Langley diesen kleinen Flugapparat von einem
Höhenpunkte frei fallen und wurden gleichzeitig die beiden Schrauben durch den Motor
in Bewegung gesetzt, so entstand eine Fluglinie, welche anfänglich durch das Gewicht
des Apparates nach abwärts gerichtet war, sodann durch die Wirkung der Schrauben
wagerecht wurde und endlich, nachdem der Dampfvorrath verbraucht, schräg nach
abwärts ging.
Langley hat mit diesem Experimente die Richtigkeit der
Segelflugtheorie neuerdings nachgewiesen. Es unterliegt keinem Zweifel, dass, wenn
Langley seine ausgesprochene Absicht, nunmehr einen
Apparat zu bauen, welcher einen Menschen trägt, auch ausführt, er mit einem solchen
Apparate, der eine Dampfmaschine mit grösserem Dampfvorrath besitzen wird,
Wegstrecken von mehreren Meilen Ausdehnung wird zurücklegen können.
Man wird aber die Erfahrung machen, dass für grössere Lasten die Ausdehnung der
Aeroplanfläche eine sehr grosse, die Lenkung erschwerende sein wird. Ein
Wiederaufsteigen nach der Landung ist mit dem Motor unmöglich, weil für die Hebung
des Apparatgewichtes eine viel grössere Arbeitskraft erforderlich ist als für den
Horizontalflug. Diesem Mangel abzuhelfen, erscheint nicht unmöglich. Es ergibt sich
dies daraus, dass die für den Aufflug nothwendige grosse Arbeitskraft immer nur für
einige Secunden erforderlich ist und dies nach dem Vorschlage von Lorenz durch Anwendung von leichten Torpedomaschinen
geschehen könnte.
Ueber die Hebewirkung von Luftschrauben hat Prof. Wellner in Brunn ausführliche Versuche angestellt.Z. d. österr. Ing.- u.
Archit.-V., 1896 S. 504. Die nicht unerheblichen Kosten
dieser Versuche hat der Fabrikant Dr. Friess
bestritten. Es wurden zwei Luftschrauben gebaut, die eine rechtsläufig mit
Ballonstoffüberzug, die andere linksläufig mit Aluminiumblechbelag mit einem
anfänglichen Ausmaass von 13,5 qm, welches nach und nach durch Wegnahme von Stücken
auf 7,5 qm reducirt wurde. Die Achse bildete ein Mannesmannstahlrohr von 54 mm
Durchmesser und 2,5 mm Wandstärke. Jeder Flügel bestand aus neun Radialstangen von
Holz und diese waren der Schraubenfläche entsprechend windschief verdreht, mit nach
aussen hin allmählich abnehmendem Querschnitt. Der Ueberzug der Schraubenflächen
geschah oberhalb und unterhalb dieser tragenden Armstangen, so dass die Stangen
vollkommen verdeckt waren. In Folge der glatten Oberflächenbeschaffenheit war der
Luftwiderstand auf ein Minimum gebracht. Das Gewicht der rechtsläufigen Schraube
betrug 47 k, das der linksläufigen 59 k.
Auf einem kräftigen Balkengerüst von Eichenholz befand sich oben aufgeschraubt eine
Lagerbüchse für die senkrechte, 3 m lange und 40 mm starke Spindelwelle, auf deren
oberem Ende das Mannesmannrohr der Luftschraube aufgepasst und durch einen Keil
festgemacht wurde. Das untere Ende dieser Spindel mit der Spur ruhte auf der
Plattform einer gewöhnlichen Decimalwage. Lose drehbar um die Hülse der Lagerbüchse
war eine Antriebsriemenscheibe von 920 mm Durchmesser angebracht. Zwei diametrale
Bolzen in der Riemenscheibe passten in einen auf der Welle festgekeilten Mitnehmer.
In Folge dessen übte das wirksame Drehmoment während des Betriebes keinen
einseitigen Druck auf die Welle aus, dieselbe war vollkommen frei und konnte sich
ungehindert auf- und abwärts bewegen.
Bei jedem Versuch wurde die Schraube mit der Welle ausgewogen und dann der Motor in
Bewegung gesetzt. Es trat nun wegen des an den Flügelflächen stattfindenden
Luftwiderstandes eine Entlastung der Wage ein und die zur Herstellung des
Gleichgewichts aufgelegten Gewichte gaben die Hebekraft der Schraube an.
Als Motor für den Antrieb wurde eine Locomobile benutzt, welche bei 5 at Dampfdruck
und 150 Umläufen in der Minute 6 verrichten konnte. Die Umlaufszahl der
Luftschrauben wurde von 60 in der Minute bis auf 160 gesteigert. Schon bei 140
Umdrehungen machte sich ein unruhiges Poltern in den Blechen der Schraube bemerkbar
und musste häufig in den Verbindungen nachgebessert werden.Die aufgewendete Arbeitsleistung der Maschine
betrug für 140 und 160 Umläufe der Schraube 1,9 bis 2,5
.
F
n
P in k
\frac{n^2}{P}
F
n
P in k
\frac{n^2}{P}
qm12,567
80110112130150160
152830395262
426432418431433413
qm7,386
94106110126128140
253032394047
353375378407409417
Aus der Tabelle mit der Fläche von 7,386 qm ist ersichtlich, dass das Ansteigen
dieser Curve gegenüber dem einfachen quadratischen Gesetz um etwas Weniges
zurückbleibt, indem die Grösse n2 : P mit steigendem
n höhere Werthe annehmen. Diese Differenz dürfte in
dem Umstände ihren Grund haben, dass die Vorderkante der Versuchsfläche nicht
ordnungsmässig zugeschärft war und hierdurch schädliche, den Effect
beeinträchtigende Störungen und Luftwirbelbildungen verursacht hatte.
Die Aluminiumfläche war der Ballonstofffläche entschieden überlegen. Die anfängliche
Breite und die spiralförmig umgrenzten Flügelflächen brachten keinen Vortheil, indem
die verkleinerten schmäleren Flügel einen kräftigeren Auftrieb erzeugten. Es zeigte
sich ferner, dass die Construction der Flügel gegenüber den Fliehkräften besonders
fest sein muss. Die Hebe-Wirkung verlangt ebenfalls eine genügende Tragkraft der
Armstangen, und hinsichtlich des ungleichförmigen Einflusses der zeitweilig
herrschenden Luftströmungen spielt die Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit des
Flächengefüges und der Schraubenachse gegen Biegung und Torsion eine höchst wichtige
Rolle. Deutlich war bei den Versuchen zu beobachten, dass jede Unebenheit der
Oberfläche Schaden brachte, weil sie die Luftreibung vergrösserte und nachtheilige
Wirbelbildungen verursachte.
Wagerecht herankommende Winde erzeugten jedesmal eine Steigerung der Kraft um 5 bis
10 k und darüber. Immer machte sich eine Ungleichmässigkeit des Druckes in der
Richtung bemerkbar, dass die dem Winde entgegengeführte Hälfte der rotirenden
Flügelflächen eine stärkere Hebung erfuhr, als die mit dem Winde laufende
Gegenseite, wodurch Stösse der Schraubenachse verursacht wurden. Die Stösse und das
Rütteln des Windes an den Schraubenflächen würde sofort aufhören, wenn man die
Versuche mit ungefesselten, in freier Luft fliegenden Apparaten vornehmen könnte,
bei welchen sich jede beliebige Lage in selbsthätiger Weise einzustellen vermöchte.
Auf Grundlage der gewonnenen Erfahrungen construirte Wellner eine neue Schraube von leichterer Bauart, kleineren Dimensionen
und für rascheren Umlauf bestimmt, zu deren Fertigstellung Dr. Friess wieder behilflich war. Sieben diametral laufende
Ulmenholzstäbe, in der Mitte flach über einander gelegt und durch eine obere Kappe
sowie durch Holzschrauben fest zusammengehalten, sitzen auf einem kurzen Stahlrohr,
worin vier quer hindurchgesteckte in die Hölzer eingepasste Röhrchen die Mitnahme
des Flügelrades bei der Drehung vermitteln. Jeder einzelne Stab hat eine
entsprechende Profilirung und Stärke, ist von der Mitte ab hochkantig schief
gestellt und gegen die Enden flach auslaufend gebaut. Die Steigungshöhe der
Schraubenfläche ist für alle Stellen gleich gross, nämlich 180 mm für einen
Centriwinkel von 60°, somit für den ganzen Kreis 1,08 m. Die Aluminiumbleche zur
Deckung der oberen und unteren Seite der Flügelflächen hatten 0,25 mm Stärke und
wurden an ihren Stössen sowie am Flügelrande gefalzt und durch Kupferösen
zusammengenietet. Das Gesammtgewicht der Schraube betrug 25 k und die Flügelfläche
3,473 qm.
Anzahl der vorhandenen Dampfmaschinen.
Von den gegenwärtig in der ganzen Welt vorhandenen Dampfmaschinen wurden nach den
neuesten statistischen Zusammenstellungen nicht weniger als ⅘ derselben erst während
der letzten 25 Jahre gebaut. Frankreich besitzt 79590 stationäre und locomobile
Kessel, 1850 Schiffskessel und 7000 Locomotivkessel; Deutschland 59000 Landkessel,
1700 Schiffskessel, 10000 Locomotivkessel; Oesterreich 12000 stationäre und 2800
Locomotivkessel. Die arbeitenden Dampfmaschinen der Vereinigten Staaten
repräsentirten 7500000 , diejenigen Englands 7000000, diejenigen
Deutschlands 4500000, diejenigen Frankreichs 3000000 und Oesterreichs 1500000. In
diesen Angaben sind die Locomotiven nicht eingeschlossen, deren Anzahl insgesammt
105000 und deren Gesammtleistungen 3000000 betragen. Nach R. Lüders in Görlitz würden die Dampfmaschinen der
ganzen Welt, welche zusammen mehr als 26000000 leisten, äquivalent der
Arbeit von rund 1000 Millionen Menschen sein.
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kulturgeschichtliche Skizze von Prof. Theodor Pregel.
Sonderabdruck aus dem Jahresbericht der Technischen Staatslehranstalten in Chemnitz
1895/96. Chemnitz. Pickenhahn und Sohn.
Berichtigung.
Seite 76 und 77 Heft 4 ist bei der Bezeichnung der Figuren in beiden Fällen die Nürnberger Maschinenbau-Actiengesellschaft Nürnberg als
Urheberin aufzuführen.