Titel: | Bücherschau. |
Autor: | Berndt |
Fundstelle: | Band 332, Jahrgang 1917, S. 180 |
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Bücherschau.
Bücherschau.
Die Geschwindigkeitsmesser mit
Reibungsgetriebe. Ein Beitrag zu ihrer Theorie von Dr. Ing. Wilh. Heyn. Berlin 1916. Julius Springer. Preis 2,40
M.
Die 56 Seiten umfassende Arbeit untersucht die Geschwindigkeitsmesser, die auf rein
mechanischem Wege eine veränderliche Geschwindigkeit ununterbrochen durch den
fortlaufenden Vergleich der zu messenden Geschwindigkeit mit einer anderen, durch
ein Uhrwerk gegebenen, gleichförmigen bestimmen, was nur durch Benutzung eines
Reibungsgetriebes verwirklicht werden kann.
In einfachster Form geschieht dies bei dem 1882 von Harlacher angegebenen Apparat dadurch, daß ein Uhrwerk mit Hilfe einer
Zahnradübersetzung der Achse einer Planscheibe eine gleichförmige, als bekannt
anzusehende Winkelgeschwindigkeit ω1 erteilt; parallel zu der Planfläche ist eine
Schraubenspindel von der Steigung h, die sich mit der
zu messenden Winkelgeschwindigkeit eo dreht, so
gelagert, daß eine auf ihr laufende kleine Rolle vom Halbmesser ρ auf einem Durchmesser der Planscheibe geführt wird
und die Größe des Geschwindigkeitsverhältnisses durch den Abstand y vom Mittelpunkt der Planscheibe ausdrückt. Die
Differentialgleichung dieses Getriebeverbandes lautet:
-\left(\frac{2\,\pi\,.\,\varrho}{h\,.\,\omega_1}\right)\,.\,\frac{d\,y}{d\,t}=y-\left(\frac{\varrho}{\omega_1}\right)\,\omega,
deren Integration allerdings nur möglich ist, wenn das
Bewegungsgesetz der zu messenden Geschwindigkeit bekannt ist; trotzdem läßt sich
eine Reihe von wichtigen Eigenschaften des Getriebes aus dieser Gleichung
feststellen. Die Integration ist ferner ausführbar, wenn es sich um eine Bewegung
mit gleichförmiger Beschleunigung oder Verzögerung e handelt:
y=\left(\frac{\varrho\,.\,\varepsilon}{\omega_1}\right)\,.\,t-\left(\frac{\varrho\,.\,\varepsilon}{\omega_1}\right)\,.\,\lambda\,.\,(1-e^{\frac{t}{\lambda}}).
Die Ableitung setzt voraus, daß der Reibungsschluß im Berührungspunkt des
Reibungsgetriebes wie eine zwangläufige Verbindung wirkt. Eine genaue Untersuchung
der Reibungsverhältnisse ergibt, daß stets mit dem Auftreten einer achsialen
Verschiebung der Rolle ein Zurückbleiben in der Anzeige stattfindet, das außerdem
durch ihr Gleiten in der Umfangsrichtung vergrößert wird. Die Größe dieses Gleitens
ist im wesentlichen durch die inneren Bewegungswiderstände und den herrschenden
Geschwindigkeitsunterschied bedingt und daher stark veränderlich.
Es wird dann gezeigt, daß einige neuere Anordnungen, die denselben Grundgedanken
benutzen, den Mechanismus nicht unerheblich komplizieren, ohne dem obigen Mangel
abzuhelfen.
Bei einer anderen Anordnung wird der einen von zwei parallel gelagerten Planscheiben
die gleichförmige Geschwindigkeit ω1 erteilt und der anderen die zu messende
ungleichförmige ω: zwischen beiden Planscheiben
befindet sich das beiderseits mit Reibungsschluß anliegende Rollrad, dessen Achse
von einem Lenker gebildet wird, der in der Mitte zwischen den beiden
Planscheibenachsen befestigt ist. Infolge dieser Anordnung ist der
Gleichgewichtszustand des Lenkers, bei dem die Größe der Geschwindigkeit ω auf einer Teilung angezeigt wird, mit einem Gleiten
der Rolle in Richtung ihres Umfanges verbunden. Die genaue Untersuchung des
Getriebes lehrt, daß das Instrument zur Messung von kleinen
Geschwindigkeitsschwankungen genügt, allerdings mit einem geringen
Unempfindlichkeitsgrad.
Um den letzteren zu vermeiden, teilt der Verfasser die Vergleichsgeschwindigkeit
ωl einer Walze mit und überträgt die zu
messende ω durch ein Planetengetriebe und
Uebertragungsräder einer auf dem Lenker sitzenden Walze, die mit der ersteren
Reibungsschluß hat. Der an einem Zahlenbeispiel nachgewiesene Vergleich zeigt, daß
bei diesem Getriebe eine erhebliche Verbesserung gegen die anderen Bauarten erzielt
wird, wenn auch die Fehlanzeige und die asymptotische Annäherung an die
Gleichgewichtslage nicht völlig vermieden werden kann. Freilich glaubt der
Berichterstatter, daß durch die verhältnismäßig vielen Zahnräder des Instrumentes,
die zum Teil als Kurvenräder ausgebildet werden sollen, neue Fehlerquellen, die bei
der Untersuchung nicht berücksichtigt worden sind, auftreten.
Stephan.
Elemente der darstellendenGeometrie Von M. Großmann.
Teubners Leitfäden für den mathematischen und technischen Hochschulunterricht. Mit
134 Abb. im Text. 84 Seiten. Leipzig und Berlin 1917. B. G. Teubner.
Das vorliegende Bändchen ist in erster Linie als Einführung in des Verfassers
„Darstellende Geometrie“ derselben Sammlung gedacht. Es wird ausgegangen
von der Normalprojektion auf eine Ebene, und erst später zur Projektion auf zwei
Ebenen übergegangen. Dieser Weg ist der naturgemäße und gestattet, schnell zur
Lösung von Aufgaben zu gelangen, wie sie in der Technik vor allem vorkommen. Als
eine erste Einführung in die Methoden der darstellenden Geometrie ist das Bändchen
durch seinen flotten Stil und seine anschauliche Darstellungsart bestens zu
empfehlen. Die große Zahl der beigegebenen Abbildungen tragen wesentlich zur
Erleichterung des Verständnisses bei, wenn auch jeder Lernende gut tun wird, die
Figuren selbständig zu entwerfen. Bei der Behandlung der Schattenlehre hätte wohl
auch schon in dieser „Einführung“ der Fundamentalsatz Aufnahme finden können,
daß die Grenze des Schlagschattens eines Körpers der Schatten der Grenze seines
Selbstschattens ist.
A. Baruch.
Dehnungsmessung am laufenden
Riemen. Von Dr. Ing. Georg Steinmetz. 1. Heft
der Versuchsergebnisse des Versuchsfeldes für Maschinenelemente der Kgl. Technischen
Hochschule zu Berlin. 1917. R. Oldenbourg. Preis geh. 1,60 M.
Untersuchungen über denselben Gegenstand sind schon vor Jahren von Fieber mit recht einfachen Mitteln ausgeführt worden, und
ihr Ergebnis ist vom Berichterstatter auch in dieser Zeitschrift angeführt worden.
Sie ließen bei einem besonders nachgiebigen Gummiriemen ein gewisses Nacheilen der
Dehnung gegenüber der Spannung erkennen, während Skutsch
bei rhythmischen Oszillationen eines aufgehängten Lederriemens völlige
Gleichzeitigkeit von Dehnungs- und Spannungsänderung feststellte.
Die vorliegende Untersuchung nennt allerdings keine Namen von Vorgängern. Sie wurde
ausgeführt mit dem bekannten großen Apparat, der für die Kammererschen Riemenversuche gebaut worden ist, an einem Gummiriemen von
10 cm Breite und einem Lederriemen von 6,8 cm Breite. Um die Dehnung des Riemens zu
bestimmen, wurden im Abstande von 7 bzw. 10 cm voneinander zwei Schmiedeisenstreifen
von 13,5 mm Breite mit dem Riemen vernietet; dicht über der Riemenscheibe wurden in
kurzem Abstande zwei hufeisenförmige Elektromagnete angeordnet, deren Magnetismus
sich erheblich verstärkte, wenn die Eisenstreifen beim Vorbeilaufen den Kreis des
magnetischen Flusses wie eine Art Anker schlössen. Die auf den Magnetschenkeln noch
befindlichen sekundären Spulen lieferten einen Induktionsstrom, dessen zeitlicher
Verlauf von einem Oszillographen aufgezeichnet wurde; diese Schwingungen wurden mit
den bekannten einer Stimmgabel verglichen, die auf demselben Papierstreifen notiert
wurden. Die Messungen wurden an verschiedenen Stellen des vom Riemen belegten
Scheibenumfanges wiederholt.
Der Verfasser berechnet nach Darlegung der Versuchsanordnung mit Hilfe eines rein
mathematischen Verfahrens den Gesamtfehler für die später gegebenen Schlupfkurven zu
± 0,3 v. H. Dabei ist jedoch außer anderen eine recht bedeutende Fehlerquelle
unbeachtet geblieben: Die Meßstrecke mußte klein gewählt werden, damit ihre Dehnung
als nahezu gleichmäßig angesehen werden kann. Nun ist das Verhältnis der auf etwa 12
mm zu schätzenden Nietkopfstärke und der Meßstrecke von 70 mm ein so ungünstiges
gewesen, daß der Einfluß der Befestigung auf die Dehnung und ihre Gleichmäßigkeit
sehr nachteilig einwirken mußte. Es geht das auch aus den Angaben für die Dehnung
des Gummiriemens hervor:
UmschlungenerWinkel:Motorleistung:
0
\frac{\pi}{4}
\frac{\pi}{2}
3\,\frac{\pi}{4}
π
350 W
1,9
3,6
3,6
4,15
7,2
v. H.
420 „
2,0
3,7
5,2
4,1
4,9
v. H.
500 „
2,0
3,7
7,0
4,1
2,2
v. H.
Drei von den senkrechten Spalten stimmen, man kann sagen, völlig miteinander überein,
die Spalte \frac{\pi}{2} zeigt stark ansteigende Werte und die Spalte π stark abfallende, obwohl die Motorenleistungen nur
geringe Unterschiede aufweisen, die das Gleichbleiben der übrigen Werte ungefähr
erwarten lassen. Die Zahlenreihen wollen sich auch den Ergebnissen der Fieberschen Versuche garnicht anschließen. Auch die
Zusammenstellung, für den Lederriemen zeigt für die beiden, im Grunde wenig
voneinander abweichenden Geschwindigkeiten von 10 und 13 m/Sek. ein so verschiedenes
Verhalten der Dehnung, für das keine Erklärung gegeben werden kann, daß man die
Genauigkeit der Messung für viel geringer annehmen muß, als der Verfasser
berechnet.
UmschlungenerWinkel:
0
\frac{\pi}{4}
\frac{\pi}{2}
3\,\frac{\pi}{4}
π
10 m/Sek.
1,0
1,7
1,6
1,1
1,0
v. H.
13 „
1,0
2,8
3,3
3,25
3,2
„
Es wird dann in Abb. 26 für den Lederriemen angegeben, daß der Schlupf bei l0
m/Sek. Geschwindigkeit i. M. 5 v. H. betragen hat und bei 13 m/Sek. i. M. 2 v. H.
Man kann demnach erwarten, daß der Schlupf bei etwa 15 m/Sek. auf 0 heruntergegangen
wäre. Dieses Abfallen des Schlupfes auf 0 bei schon verhältnismäßig niedriger
Geschwindigkeit kann nach Erachten des Berichterstatters nicht als Stütze für die in der Abhandlung ausführlich wiedergegebene Gehrckensche Empfehlung besonders hoher Geschwindigkeiten
angesehen werden, man müßte denn annehmen, daß der Schlupf bei weiterer Steigerung
der Geschwindigkeit negativ wird. Der Vorteil, den die hohen Geschwindigkeiten für
die Ausnutzung des Materials bieten, läßt sich auf anderem Wege viel ungezwungener
erklären.
Auffällig erscheint ferner, daß trotz der vielfachen Aufklärungsarbeit von Skutsch auf S. 18 der Schrift ausdrücklich betont wird,
daß die Fliehkraft nur auf diejenigen Riementeilchen dehnend einwirkt, die sich
gerade auf der Scheibe befinden! Der Berichterstatter glaubt die Meinung aussprechen
zu müssen, daß die mühevolle Arbeit zur Klärung der sogenannten Riemenfrage nichts
wesentliches beigetragen hat.
Stephan.
Das Gas als Heizmittel in Gewerbe und
Industrie. Von Franz Schäfer. 51 Seiten 8° mit
56 Abb. Berlin u. München 1916. R. Oldenbourg. Preis 0,80 M.
Der Titel hätte genauer lauten können „Das Leuchtgas . . .“, denn nur um
Leuchtgas handelt es sich, nicht etwa um Generatorgas, Hochofengas und dergleichen.
Nach einigen geschichtlichen Bemerkungen werden zunächst kurz die Vorteile der
Gasfeuerung behandelt, die Wirtschaftlichkeit der Gasfeuerung und ihre Grenzen,
sowie die gebräuchlichen Brenner. Den Hauptteil des Buches bilden die
Anwendungsgebiete und -Beispiele, hier wird anhand einer Fülle von Bildern gezeigt,
wie sehr das Leuchtgas als Heizmittel in die mannigfaltigsten Industriezweige vom
Backofen bis zur kleinen Manschettenplättmaschine eingedrungen ist.
Das kleine, fesselnd geschriebene Buch mit seinen hübschen Bildern verdient weite
Verbreitung in allen Gewerben und Industrien, bei denen Heizeinrichtungen
vorkommen.
R. Vater.
Leitfaden zum graphischen
Rechnen. Von R. Mehmke. Sammlung mathematisch-physikalischer Lehrbücher,
herausgegeben von E. Jahnke. Bd. 19. Mit 121 Abb. und
einer Additions- und Subtraktionskurve als Beilage. VIII und 152 Seiten. Leipzig und
Berlin 1917. B. G. Teubner. Preis geh. 4,80 M, geb. 5,40 M.
Das graphische Rechnen hat den Zweck, Aufgaben der Algebra und Analysis, bei denen
die gegebenen Größen nicht bloß durch Buchstaben dargestellt, sondern ihrem Zahlwert
nach bekannt sind, durch Zeichnung zu lösen. Die Bezeichnung „Leitfaden“ soll
zum Ausdruck bringen, daß hier für jede Art von Aufgaben nur ein bestimmter Weg, der
als der zweckmäßigste empfohlen werden darf, gezeigt wird. Bei der Auflösung von
Gleichungen im ersten Abschnitt wie bei der Integration im zweiten ist
stufenweise bis zu Systemen von beliebig vielen Gleichungen und Unbekannten
fortgeschritten worden. Hierbei wurde der einheitlichen Darstellung zuliebe und
wegen einer Menge anderer Vorteile die Redeweise von Räumen mit beliebig vielen
Dimensionen und die zugehörige Erweiterung der Konstruktionen der gewöhnlichen
darstellenden Geometrie angewendet. Die Auflösung von Gleichungen und namentlich von
Systemen solcher wäre bei Gleichungen beliebig hohen Grades und Gleichungen
irrationaler oder transzendenter Form, wie sie in der angewandten Mathematik nicht
selten vorkommen, kaum durchführbar ohne das logarithmographische Verfahren, das
hier zum ersten Male ausführlich dargestellt und auch für die Berechnung von
Integralen wie für die Integration von Differentialgleichungen verwertet worden ist.
Um seine Anwendung jedem Besitzer des Leitfadens zu ermöglichen, hat man ein
Blättchen mit der Additions- und Subtraktionskurve in einem zwar kleinen, aber für
die meisten praktischen Zwecke ausreichenden Maßstab in besonderem Umschlag
beigegeben.
Diese dem Vorwort des Leitfadens entnommenen Worte kennzeichnen Zweck und Inhalt des
Buches. Bei der Bedeutung, den die graphischen Methoden in der letzten Zeit erhalten
haben, ist es zu begrüßen, daß der Herausgeber der Sammlung nun schon einen zweiten
Band demselben Gegenstand widmet (vergl. Band 18 C. Runge, Graphische Methoden).
Alle diejenigen, die beim Ausüben ihres Berufs nicht dabei stehen bleiben können,
Aufgaben der Algebra und Analysis allgemein in Buchstaben zu lösen, sondern die
Lösung bis zum Erlangen von Ergebnissen in Ziffern fortführen müssen und sich dabei
graphischer Methoden bedienen wollen, werden von der Durcharbeitung des Leitfadens
reichen Nutzen haben.
A. Baruch.
Ueber Wellenbewegungen in
kompressiblen schweren Flüssigkeiten. Von V. Bjerknes. (Nr. II des XXXV. Bandes der Abhandlg. der Math.-Physik. Kl. d.
K. Sächsischen Gesellsch. der Wiss.) 31 Seiten. Leipzig 1916. B. G. Teubner. Preis
1,60 M.
Die bisherigen Untersuchungen der Wellenbewegungen beschränken sich im allgemeinen
auf zwei Spezialfälle. Entweder vernachlässigt man die Schwerkraft, um die
Expansions- und Kompressionswellen in kompressiblen Medien zu studieren, oder man
untersucht die auf der Schwerkraft beruhenden Wellen unter Nichtberücksichtigung der
Kompressibilität. Will man aber die bei geophysikalischen und meteorologischen
Problemen auftreten den Wellenbewegungen erforschen, so muß man den
zusammengesetzten Fall betrachten, daß die potentielle Energie der Wellen sowohl von
den inneren elastischen Kräften als auch von dem äußeren Schwerefelde herrührt. Die
für diesen Fall giltigen partiellen Differentialgleichungen für die Verrückungen
werden abgeleitet. Sie sind nicht in geschlossener Form- integrierbar. Näher
diskutiert werden nur horizontal sich fortpflanzende Wellen, die sich als aus
longitudinalen und transversalen zusammengesetzt erweisen.
Berndt.