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21. Juni 1913.
Bei höheren Geschwindigkeiten liegen die Ergebnisse des Hrn. Kammerer, wie Abb. 10 zeigt, an der oberen Grenze. Es scheint demnach, daß der Riemen nach vorhergehendem Stillstand belastet wurde, und daß die Versuche nur kürzere Dauer hatten.
Es wäre wünschenswert, wenn weitere Versuche Aufklärung über diese Vermutung bringen würden, insbesondere wie weit man sich dem Fall H = h1 nähert, wenn man kn durch Entlastung erreicht.
Hierzu wäre außer der Beobachtung des Lagerdruckes noch die Messung der Einsenkung jedes Riementrums notwendig, was bei einem gut abgeglichenen Riemen mit ziem
licher Genauigkeit
durch leichte Proberollen geschehen könnte. Aus den Größen fi und f2, Abb. 11, können sowohl h und h2 als
Fo
M
auch die gesamte Betriebslänge des Riemens bestimmt werden. Zunächst ergeben sich die h aus Formel (14), sodann folgen aus Gl. (10) und (11) die Größen si +791, S2 22 und endlich die gesamte Riemenlänge 2 [sı + r❤1 + 82 − r√2 +r7]. Bei Herleitung des Achsdruckes blieb bis jetzt die Reibungs- bezw. Anhaftungstheorie ganz außer Betracht. Sie kommt erst in Betracht, wenn zu entscheiden ist, bei welchem իլ Verhältnis Gleiten eintritt. Das heißt: Der Verlauf des h2 Achsdruckes wird in der Hauptsache durch den mechanischen Aufbau des Getriebes bestimmt, und lediglich die Endpunkte der entsprechenden Kurven werden durch eine Reibungsoder Anhaftungstheorie festgelegt.
Handelt es sich darum, den kleinsten Wert der Vorspannung zu ermitteln, welche zu einem gegebenen kn bei einer bestimmten Riemengeschwindigkeit gehört, so muß das Verhältnis & entweder aus Versuchen oder auf Grund erprobter Rechnung bekannt sein.
h1
ε Kn
1 Kn ε - 1 q
Mittels der Werte hi h2 ho unter Benutzung von Gl. (35) gefunden werden. Hiernach ist
a3
2
3 ho2
Abb. 11.
(2 a + π r)
hog
EF
a3
2
kann dann
( H + k) q EF
Die neue Pumpmaschinenanlage
der Stadt Pforzheim.')
Von Hans Falk, Ingenieur in Cannstatt.
Bereits früher ist an dieser Stelle 2) über eine Erweiterung der Pumpenanlage der Stadt Pforzheim berichtet worden. Die stetig zunehmende Einwohnerzahl der industriellen Stadt und der erhöhte Bedarf der Bewohner an Wasser ließen die Verwaltung des Wasserwerkes im Jahre 1910 an die Erbauerin jener Anlage, die Maschinenfabrik G. Kuhn in Stuttgart, die inzwischen in die Maschinenfabrik Eßlingen übergegangen ist, mit dem Ersuchen herantreten, ihr geeignete Vorschläge sowie Kostenberechnung für eine dritte Pumpmaschinenanlage zu unterbreiten.
Die Verhandlungen führten dahin, die neue Pumpmaschine in einem an das bestehende Maschinenhaus anzu
1) Sonderabdrücke dieses Aufsatzes (Fachgebiet: Pumpen) werden an Mitglieder des Vereines und Studierende bezw. Schüler technischer Lehranstalten gegen Voreinsendung von 15 postfrei abgegeben. Andre Bezieher zahlen den doppelten Preis. Zuschlag für Auslandporto 5. Lieferung etwa 2 Wochen nach dem Erscheinen der Nummer. 2) s. Z. 1902 S. 1273.
54,17 und damit
Volle Aufklärung über das Verhalten der Riemen, insbesondere beim Uebergang aus einem Belastungszustand in den andern, können nur weitere Versuche bringen, wie sie bis heute in großem Maßstab durch die Arbeiten von Hrn. Prof. Kammerer-Charlottenburg und in besonderer Richtung von Hrn. Dr.-Ing. Skutsch-Dortmund gemacht wurden. Ich hoffe, daß die vorliegenden Ausführungen auch bei der Auslegung künftiger Versuchsergebnisse von Nutzen sein und einen weiteren Schritt in der Erforschung der Vorgänge ermöglichen werden.
Sie fördert 110 bis 130 ltr/sk auf 99 m Höhe bei 60 bis 71 Uml./min in das Niederdrucknetz und 50 bis 70 ltr/sk auf 120 m Höhe bei 27 bis 38 Uml./min in das Hochdrucknetz. Für den Antrieb hat man ebenso wie bei der ersten Maschine eine liegende Verbund-Ventilmaschine in Tandemanordnung mit Einspritzkondensation aufgestellt. Mitbestimmend dafür war, daß der Anbau an das bestehende Maschinenhaus die Höhe von rd. 5 m nicht überschreiten und die Oberlichte des Hauptgebäudes freilassen sollte, damit der große Raum noch genügend Tageslicht erhält.
Bei der bereits vorhandenen Anlage sind die Druckpumpen mit den Kolbenstangen der Dampfmaschinen gekuppelt, und die Zubringerpumpen werden von den Wellen angetrieben. Dagegen ist die neue Druckpumpe als stehende
Abb. 1 gibt das Tangentialdruck- und -widerstandsdiagramm der Maschine wieder.
Die Schwierigkeiten des Antriebes tiefstehender größerer Schachtpumpen von der Kurbelwelle aus sind durch sorgfältige Ausbildung der kraftübertragenden Teile vermieden. Das Bocklager, dessen Fuß als Rahmen ausgebildet ist, hat man auf der einen Seite mit einer in das Schachtmauerwerk eingelassenen senkrechten Platte verschraubt, an der die zylindrische Geradführung für den Kreuzkopf angeschraubt. ist. Die Schubstangenlänge ist dabei gleich dem 10 fachen des Kurbelhalbmessers. Auf der andern Seite ist das Bocklager mit einem vor dem Kurbelmittel verlaufenden gußeisernen Balken verbunden, der wiederum im Schachtmauer. werk verankert ist. Die zylindrische Geradführung ist durch zwei Zugstangen und Druckrohre mit der Pumpe verbunden, so daß eine starre Verbindung zwischen dem Bocklager und dem Pumpenzylinder geschaffen ist.
Die Pumpe, Abb. 2, ist auf dem in das Fundament eingelassenen Saugwindkessel aufgebaut, dessen Luftinhalt durch den Hohlraum um das Ventilgehäuse wirksam vergrößert ist. Die Durchmesser des Stufenkolbens sind so gewählt, daß beim Auf- und Niedergang nahezu der gleiche Arbeitsaufwand erforderlich wird. Die Pumpe hat zwei 7 spaltige Ringventile mit metallischen Dichtflächen, Abb. 3, deren jedes bei 20 mm Spaltbreite 1758 qcm Sitzquerschnitt aufweist. Sie saugt das Wasser aus dem neu hergestellten Sammelbrunnen durch eine Leitung von 400 mm Dmr. an und drückt es durch eine im Pumpenschacht emporgeführte Leitung von 350 mm Dmr.
deutscher Ingenieure.
Abb. 3. Ringventil.
Maßstab 1:10.
getrieben wird und mit ihr auf gleicher Höhe aufgestellt ist, das Einspritzwasser für die Kondensation aus der Enz entnommen und in einen außerhalb des neuen Maschinenhauses in Kellerhöhe aufgestellten Behälter gefördert. Diese Pumpe ist in der Hauptsache wie die Hauptpumpe gebaut; ihr Hub
Zeichnerische Diagrammermittlung für Fördermaschinen mit Antrieb durch Reihenschlußmotoren. (Fördermaschinen mit Treibscheiben, zylindrischen und kegeligen Trommeln und Bobinen.) 1) Von Dipl.-Ing. Georg Trefler und Fritz Nettel.
(Schluß von S. 942)
Mm
x Mo
an der Motorwelle
Umlaufzahl
VH
nm
Zahlentafel 4.
n no
Leistung
xy
L = xy Lo
1) für die Drehmomente μD,
2) >>>
3)
»
4)
5)
an der Bobinenwelle
Moment
>> Halbmesser μr,
» Umdrehungen Mu,
»
Zeiten Mt.
MB = Mm in z
Winkelgeschwindigkeit Mw,
Winkelgeschwindigkeit
Die statischen Gegenzugkräfte und die Bobinenhalbmesser werden als Funktionen der Umläufe der Bobinen eingetragen. Die entsprechenden Kurven sind aus Abb. 11 zu ersehen. An Maßstäben sind hier anzunehmen:
1) Sonderabdrücke dieses Aufsatzes (Fachgebiete: Bergbau und Mechanik) werden an Mitglieder des Vereines und Studierende bezw. Schüler technischer Lehranstalten gegen Voreinsendung von 50 postfrei abgegeben. Andre Bezieher zahlen den doppelten Preis. Zuschlag für Auslandporto 5. Lieferung etwa 2 Wochen nach dem Erscheinen der Nummer.
rost Innenfeuerung erzeugt, der in einem Erweiterungsbau des Kesselhauses aufgestellt ist. Er ist für einen Druck von 12 at bemessen und mit einem Ueberhitzer ausgerüstet. Mit dem Kessel können gleichzeitig die neue Maschine und eine der beiden alten nebst Hülfsmaschinen betrieben werden. Da aber die alten Maschinen nur für 9 at und mäßig überhitzten Dampf gebaut sind, so wird ihnen der Dampf durch ein Druckminderventil und mit Sattdampf gemischt zugeführt. Der neue Kessel hat besondere Speisevorrichtungen und die neue Maschine eine besondere Dampfleitung von diesem Kessel aus erhalten, die auf das sorgfältigste vor Wärmeverlust geschützt ist.
MD Mt Mg (16). μω Während bei den beiden zuerst untersuchten Fällen die Schwungmassen, auf den Treibscheiben- oder Trommelhalbmesser zurückgeführt, gleichblieben, ergibt sich hier G D2 theoretisch eine Aenderung der da sich der Wickel4.g halbmesser mit der Teufe ändert. Es zeigt sich jedoch in der Praxis, daß bei zweitrümiger Förderung diese Aenderung so gering ist, daß sie ohne unzulässige Fehler vernachlässigt werden kann. Erwähnt sei noch, daß der BerückG D2 sichtigung dieser Aenderung des bei dem graphischen 4 g Verfahren keine wesentliche Schwierigkeit entgegensteht. Es GD2 soll jedoch zugunsten der Klarheit der Abbildung als gleichbleibend angenommen werden.
4 g
Die Konstruktion der Kurve der Winkelgeschwindigkeit als Funktion der Zeit of (t) stimmt im wesentlichen mit den ersten beiden Verfahren überein. Es ist nur an die Stelle der Geschwindigkeit v die Winkelgeschwindigkeit ∞ und an die Stelle der Beschleunigung p die Winkelbechleunigung ẞ getreten.
Abb. 11.
-Te
My
M3 MB
MB
MB
MBC
A to ut
T
Radien
U11
res. Momente
MR11
MA
MR10 U10
MR9
MRO
ولا
oder
4 to
2πΔυομα
Jun-1
Nach Abb. 12 ist unter Berücksichtigung der entsprechenden Maßstäbe
W
Φ'
Nach den Gleichungen (18) und (18 a) erhält man
2πμμω με
== 2πῳ .
(19);
Φ' woll w
Abb. 12.
Zeichnerische Ermittlung der Bobinen-Umdrehungen,
W1
W2
W3
M
Wo
$424
(18 a).
-Ø'=2π Ø
die angegebene Konstruktion ist somit richtig, wenn ' nach Gl. (19) berechnet wird. Die nächsten Punkte ergeben sich wie früher bei der Kurve s = f(t).
In Abb. 11 ist noch die Kurve der Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit, v = f(t), gezeichnet, da es notwendig ist, den Verlauf der Seilgeschwindigkeit von einer Förderzeit zu kennen. Die Geschwindigkeit läßt sich ebenfalls leicht zeichnerisch ermitteln.
Abb. 13. Zeichnerische Ermittlung der Seilgeschwindigkeit.
7
(21);
Für die Bremszeit sind hier ebenfalls alle bei der Trommelmaschine angegebenen Umstände maßgebend, d. h. ein möglichst einfaches Manövrieren ist erforderlich. Die Verhältnisse gestalten sich insofern verwickelter, als sich während der Verzögerung nicht nur die Momente ändern, sondern mit abnehmender Winkelgeschwindigkeit unter Umständen die Seilgeschwindigkeit trotzdem zunehmen kann.
Vorausgesetzt sei hier wieder freier Auslauf der Massen. Um den Zeitpunkt festzustellen, in welchem das Bremsen beginnen muß, denke man sich das Fahrdiagramm, wie es bereits bei der Trommelfördermaschine geschehen ist, umgekehrt durchlaufen.
57. Nr. 25
1913
Abb. 14.
Zeichnerische Ermittlung des Verlaufes der Winkelgeschwindigkeit und der Bobinenumdrehungen, abhängig von der Zeit während der Bremsperiode bei freiem Massenauslauf. ап
MRn
กา
1
2
:-1 + an2
(1) n
Atn-1
-ан-1
(22) (23);
(24)
(25)
(26)
(27) (28)
Die obigen Werte lassen sich rechnerisch ermitteln, doch sind sie auch zeichnerisch ohne Schwierigkeit abzuleiten. Es sei deshalb hier noch ein zeichnerisches Verfahren angegeben. Um die Winkelverzögerung im Abschnitt Aun zu erhalten, trägt man von einem beliebigen Punkte J1, Abb. 14, G D2 die Massen im richtigen Maßstabe nach links ab, im 4 g Endpunkt dieser Strecke J' errichtet man senkrecht dazu eine Strecke, welche gleich deren mittlerem statischem Verzögerungsmoment im Abschnitt un ist (J Hn MRn) und ver
bindet die Punkte J1 und Hn. Die goniometrische Tangente des Winkels α stellt die Winkelbeschleunigung 1 =
N
MRn G D2 4 g
1
An
2
几
dar. Man zieht nun durch den ebenfalls willkürlich angenommenen Punkt J3 eine Parallele zu J1H2, bringt sie mit der Parallelen zu J1J2 im Abstande un zum Schnitt und erhält den Punkt U. Errichtet man in diesem Punkt eine Senkrechte zur Strecke JU und bestimmt ihren Schnittpunkt mit der Geraden JJ, so erhält man die Strecke Sn T Bn4un. Trägt man vom Punkte T aus nach links eine απ + 4 πα Strecke von der Größe ab und beschreibt man um den Endpunkt dieser Strecke O, einen Kreis Kn vom Halban + 4πα so stellt die Strecke Sn W', die im Punkt Sn senkrecht zu JJ' errichtet wird, die Winkelgeschwindigkeit zu Beginn des Abschnittes un dar. Auf die Größe C und ihre Bestimmung werden wir später zurückkommen. Um die zugehörige Zeit tn zu finden, zieht man durch den Punkt W eine Parallele zu JJ' bis zum Schnitt mit der verlängerten Geraden J3U und lotet von diesem Punkt auf die Gerade JJ2. Die Strecke JX stellt die Zeit 4th im richtigen Maßstabe dar. Gleichzeitig kann die Strecke J3 Yn als Kurventeil der Umläufe als Funktion der Zeit im Abschnitt un gezeichnet werden.
messer
}
2
3
1
Die Bestimmung der Winkelgeschwindigkeit on- und der zugehörigen Zeit - gestaltet sich ebenfalls einfach, <tn 1 besonders wenn man den Abschnitt un 4 Un-1 Aun-2 usw. macht.
Die Winkelverzögerung ẞ2-1 findet man mit Hülfe der Massen und des mittleren statischen Verzögerungsmomentes MR-1 im Abschnitt un-1 entsprechend Pn.
Rn
Zieht man durch den Punkt U eine Parallele zu der Geraden J1Hn-1 und errichtet in U eine Senkrechte zu der genannten Geraden, so ergibt sich die Strecke Sn-1 T An1 Aun 1 Pn - 1. Wird vom Punkt T eine Strecke
aus
an-1 + 4πα
aufgetragen, im End-
1
als Halbmesser geschlagen und hierauf im Punkt Sn-1 eine Senkrechte zu J1J' bis zum Schnittpunkt mit dem Kreis Kn-1 errichtet, so erhält man die Strecke W'n-1 Sn-1.
Diese Strecke wird im Punkt S2 senkrecht zu W'S errichtet und ihr Endpunkt 9 mit W verbunden. Die Hypothenuse des rechtwinkligen Dreieckes Sn-1 Wn'q stellt die Winkelgeschwindigkeit @n-1 zu Beginn des Abschnittes un-1 im richtigen Maßstabe dar.
3
Zur Konstruktion der zugehörigen Zeit 4tn-1 schließt man an die Gerade J3 W2 eine Parallele zu J1Hn-1 an und bringt sie mit einer zweiten Parallelen, die im Abstande wn—1 zu J'J' gezogen wird, zum Schnitt; so erhält man den Punkt Wn-1 der Winkelgeschwindigkeitskurve ∞ = f(t). Der Abstand der beiden senkrechten Geraden durch W und
1
Wn- stellt gleichzeitig die Zeit 4t im richtigen Maßstabe dar. Um den Verlauf der Umdrehungen der Bobinen während des Abschnittes un-1 festzulegen, bringt man eine Parallele zur Geraden J'J' im Abstand 24un mit der Senkrechten durch W-1 zum Schnitt (Punkt Yn-1). Die Gerade Yn Yn-1 stellt den Verlauf der Bobinenumläufe, abhängig von der Zeit im Abschnitt un-1 dar.
2
1
In genau gleicher Weise werden für die folgenden Abschnitte 4un-2, un-3 usw. die zugehörigen Winkelgeschwindigkeiten und Zeiten festgelegt.
un—2,
Nunmehr ist noch die Konstante C aus den bereits festgelegten Maßstäben zu berechnen.
Allgemein besteht die Beziehnng: