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Maschine allein nach dem Princip der Differentialbewegungen etwas zu erreichen und kam zu folgendem Schlusse: „Gelingt es, durch Combination einer constanten, sich stets gleich bleibenden Geschwindigkeit mit der variablen Geschwindigkeit der Maschine Differentialbewegungen zu erzielen, die zur Regulirung der Maschine zu verwenden sind, so muss dasselbe möglich sein durch Combination der variablen Geschwindigkeit der Maschine mit einer durch die Maschine selbst erzeugten, somit auch variablen Geschwindigkeit, deren Veränderlichkeit aber in anderem Massstabe wächst als die der Maschine selbst.“ Wie die Anwendung der Centrifugalkraft fast allen bis jetzt bekannten Regulatoren, deren Anzahl bekanntlich keine kleine ist, zu Grunde liegt, so bot sich auch mir kein anderes Mittel, den oben ausgesprochenen Satz in die Praxis zu überSetzen. Das Beispiel einer variablen Geschwindigkeit, deren Veränderlichkeit in anderem Masse wächst als die Veränderlichkeit der Maschine, bietet die Kugel des gewöhnlichen Wattschen Centrifugalregulators. Bringe ich in derselben Entfernung von der Regulatorachse, die die Kugeln des Regulators bei normalem Gange der Maschine haben, eine Kugel in fester Verbindung mit der Achse an, so wird bei normalem Gange der Maschine die Geschwindigkeit beider Kugeln gleich sein. Während aber bei wachsender Umgangszahl die Geschwindigkeit der festen Kugel genau proportional der Geschwindigkeit der Maschine wächst, wächst die Geschwindigkeit der an einem Pendelarm aufgehängten Regulatorkugel in höherem Masse, da ausserdem, dass sie mit der Achse eine grössere Anzahl Umdrehungen macht, auch ihr Abstand von der Axe sich vergrössert, sie sich in einem grösseren Kreise bewegt. Sobald der normale Gang der Maschine sich ändert, tritt ein Unterschied in der absoluten Geschwindigkeit der festen und der beweglichen Kugel ein, der allerdings in dem soeben besprochenen Falle schwer auszunutzen sein würde. Eine solche Bewegungsdifferenz für regulirende Zwecke nutzbar zu machen, ist in der That schwieriger, als es im ersten Augenblicke erscheint. Eine Lösung der Frage ist auf Taf. V dargestellt. Die Fig. 1 bis 4 zeigen ein Modell, wie es für die Modellsammlung der technischen Hochschule in Graz bestimmt ist. Die im Modell von einer Kurbel bewegte Achse a repräsentirt die von der Maschine aus angetriebene Hauptachse des Regulators. Auf ihr beweglich, auf einem vierkantigen Stück derselben, ist das Querstück b, in welches die horizontale Welle c eingelagert ist, für deren Durchgang die Welle a mit einem Ausschnitt versehen ist. Die Welle a geht mit Spielraum frei durch die Nabe des conischen Rades A hindurch, welches concentrisch mit ihr in dem Gussständer d gelagert ist. Mit A fest verbunden ist das conische Rad C, welches durch Eingreifen in D die Bewegung des Rades A auf die Welle e überträgt, welche im Modell den Zeiger f trägt und bei Anwendung der Construction als Regulator die regulirende Bewegung auszuführen hätte. Auf der Welle c fest sind das conische Rad B und ein Stück d, lose auf derselben läuft das Rad g und ebenfalls lose verschieblich auf der Welle c sind die zwei Armkreuze k, die mit dem Schwungring i verschraubt sind. Das System k | k ist sonach auf der Welle c verschieblich. In Verbindung gebracht mit dem auf der Welle c festen Theil d ist es durch vier Federn h, die mit d verschraubt sind, deren Enden in Ausschnitten von i spielen und das ganze System k | k gegen die Mitte der Construction hin zu bewegen streben. Der Schwungring g, der ebenso wie i auf einer Ringfläche der Fundamentplatte läuft, dient nur, um der Welle c eine gleichmässige Auflagerung zu geben und als Gegengewicht für i, um schleudernde Bewegungen der ganzen Construction zu verhindern. Der Kraft der Federn h entgegen wirkt im Zustande der Bewegung die Centrifugalkraft des Systems k i k. Sind die Federn h passend dimensionirt, Diagramm am Ende der Admission nachgewiesene nutzbare Dampf S – S2 = 0,0492 beträgt. Die Differenz 0,1026 – 0,0492 = 0*,0532 Soll also nach Escher durch Condensation an den Flächen des Cylinders und Kolbens während der Admission verloren sein. Es geht diese Condensation aber nicht in einer Secunde, sondern, da die Maschine mit /s Füllung arbeitete, - auf den Warzenkreis bezogen – in nicht ganz */4 Secunde vor sich und zwar an einer Wandfläche von 2. 0,2373 + 77 . (0,5542 + 0,0692) = 09",6244. Dieses so condensirte Wasser soll nun nach Escher während der Expansionsperiode wieder grossentheils verdampfen. Nehme ich für diesen Fall an, dass während der Expansionsperiode nicht allein das während der Admission Condensirte, sondern auch noch das aus Kessel und Rohrleitungen herstammende Wasser verdampft werde, so beträgt also der schliesslich im Cylinder befindliche Dampf 0k,1369 pro Secunde, und soll dieser Dampf während der ganzen AuSStrömungsperiode Condensirt werden. Wenn aber an einer durch Umhüllung nach aussen wohlgeschützten Wandfläche, welche allerdings durch expandirenden Dampf und verdampfendes Wasser abgekühlt wurde, von 0%",6244 in /4 Secunde 0“,0532 Dampf condensirt wurde, so wird wol zur Condensation von 0,1369 pro Secunde also der wenig mehr als 2/2fachen Dampfmenge in der mehr als vierfachen Zeit ein gleich grosser Oberflächencondensator ausreichend sein. Da die Dampfmaschine mit 36,5 Indicator-Pferdest. arbeitete, so würde also ein Oberflächencondensator mit 0qm,0171 pro Indicator-Pferdestärke genügen. Nun, ich denke, wer sich je mit Anlage von Flächencondensatoren beschäftigt hat, wird ohne weitere Rechnung zugestehen, dass die Dampfverluste der Dampfmaschine nicht vorzugsweise, viel weniger ganz, der Flächencondensation im Cylinder zuzuschreiben sind, und halte ich mich vorläufig
so stellt sich für jede Geschwindigkeit der Maschine (innerhalb von der absoluten Stärke der Federn abhängigen Grenzen) ein Gleichgewichtszustand her, einer bestimmten Entfernung von k | k von der Mittelaxe entsprechend. Die gezeichnete Stellung ist die für den normalen Gang der Maschine, bei welcher die Verbindungslinie des Kreuzungspunktes der Axen a, c mit jenem Punkt, in welchem die Berührung von mit der Lauffläche der Fundamentplatte stattfindet, zugleich durch den Berührungspunkt der Theilkreise von A und B hindurchgeht. In demselben Masse, wie sich der Umfang des Rades i auf der Lauffläche abwälzt, wälzt sich auch das Zahnrad B auf dem Zahnrad A ab und das letztere verbleibt ohne Bewegung. Sobald aber der Schwungring i sich auf einem grösseren oder kleineren Kreise abwälzt als der gezeichnete ist, muss eine Bewegung des Rades A und zwar nach der einen oder nach der anderen Seite hin stattfinden.
(Schluss folgt.)
Nochmals über Dampfverluste.
In Heft 2 d. Bds. bespricht Hr. R. W. die zweite Auflage meines „Indicator“, dessen Umarbeitung Hr. Ziebarth übernommen hatte, und erwähnt meiner dabei in so freundlichen Ausdrücken, dass ich ihm meinen aufrichtigen Dank dafür ausspreche. Gegen Schluss rügt Hr. R. W., dass in dieser neuen Auflage die Dampfverluste noch vorzugsweise der Undichtigkeit von Schieber und Kolben zugeschrieben werden, während man jetzt allgemeiner der Ansicht sei, dass die Flächencondensation im Dampfcylinder hauptsächlich jene Verluste mit sich bringe. Ich dagegen freue mich, dass Hr. Z. bei der Umarbeitung, welche er mit Aufopferung von Zeit und Mühe übernommen, und wofür den Dank öffentlich auszusprechen ich gern diese Gelegenheit benutze, diese meine Ansicht aufrecht erhalten hat, und stehen wir mit dieser Ansicht auch nicht ganz allein. Wenn auch vielfach behauptet wird, dass die Undichtigkeit von Schieber und Kolben eine unwesentliche Rolle spiele, wie z. B. Hr. Rudolf Esch er in seiner Abhandlung über den Einfluss der Cylinderwandungen auf das Verhalten des Dampfes in der Dampfmaschine („Civilingenieur“, Bd. XXII, S. 33) nachzuweisen suchte, und dann ganz folgerichtig (S. 49) zu dem Schlusse kommt, dass meine Verlustformel nicht brauchbar sei, so vertreten z. B. Hr. Riehn in seinen Bemerkungen zu der vorstehend erwähnten Escher'schen Abhandlung („ Civilingenieur“, Bd. XXIII, S. 75), Hr. Ehrhardt in seinem Vortrage über den Dampfconsum der Dampfmaschine (Bd. XIX, S. 453, d. Z.), Hr. v. Gizycki (Bd. XX, S. 722, d. Z.) unsere Ansicht, und darf ich diesen wol auch Hrn. R. W. selbst zuzählen, der wenigstens bestätigt, dass meine Verlustformel immer noch als die mit der Erfahrung am besten übereinstimmende anerkannt werde. Das wäre, wie Hr. Escher sehr richtig erklärt, nicht möglich, wenn die Flächencondensation vorwiegende Ursache der Verluste wäre. Eine der ausführlichsten Beweisführungen gegen meine Ansicht, welche mir vorliegt, ist die oben erwähnte von R. Escher, und heisst es a. a. O. S. 38: „2. Wenn die Differenz „zwischen Speisewasser und Admissionsdampf sich nicht „ durch Undichtigkeiten erklären lässt, so bleibt nichts „anderes übrig als anzunehmen, dass sich der ganze Ueber„schuss, sofern er nicht in mechanisch mitgeführtem Wasser „bestand, während der Admission an den Cylinder „ wandungen, an Deckel und Kolben niedergeschla„gen habe, die sich während der vorhergehenden Aus„strömungsperiode beträchtlich abkühlten.“ Wohin diese Hypothese führt, werde ich durch eine einfache Rechnung darlegen und benutze dazu aus meinem „Indicator“ das Beispiel No. 9 der Tab. X, welches dem Versuche No. 4 S. 106 entnommen und von Hrn. Escher seinen Betrachtungen mit zu Grunde gelegt ist. In diesem Beispiele beträgt der gesammte Speisewasserverbrauch pro Secunde S = 0,1369. Nehme ich nun mit Hrn. Escher an, dass das mitgerissene Wasser aus dem Kessel und das in der Rohrleitung condensirte Wasser zusammen 25 pCt. betragen, so treten an reinem Dampf in den Cylinder 0,75. 0,1369 = 0,1026 pro Secunde, während der aus dem
noch berechtigt, die Escher’sche oben angeführte Schluss
folgerung umzudrehen und zu sagen: Wenn die Differenz zwischen Speisewasser und Admission sdampf sich nicht an den Cylinderwandungen, an Deckel und Kolben niedergeschlagen hat, so bleibt nichts an der es übrig als anzunehmen, dass der UeberSchuss, sofern er nicht in mechanisch mitgeführtem Wasser bestand, vorzugsweise durch Undichtigkeiten Verloren ging. Dass ich übrigens den Einfluss der Temperaturdifferenz zwischen Dampf und Cylinderwandungen anerkenne, habe ich an verschiedenen Stellen im „Indicator“ ausgesprochen und zu erläutern gesucht. Hat mir doch Hr. Prof. Dr. Weiss in seinen Abhandlungen „Ueber die ideale und reale Expansionscurve“ („Zeitschr des Arch.- und Ing.-Ver. zu Hannover“ XIX, 4) und „Die calorischen Einwirkungen der Cylinderwandungen unserer Dampfmaschinen auf die Form der Indicatordiagramme und auf den Dampfverbrauch“ (a. a. O. XX, 1) nachgewiesen, dass ich diese calorischen Einwirkungen noch zu hoch geschätzt habe. Schliesslich möchte ich noch darauf hinweisen, dass nach der Flächencondensations-Theorie bei Maschinen ohne Expansion, bei welchen also eine Rückverdampfung nicht stattfindet, der ganze Verlust am Ende des Kolbenweges in Form von Wasser im Dampfcylinder vorhanden sein müsste. Wenn nun auch Hr. Prof. Bauschinger in seiner Entgegnung an Hrn. Dr. Weiss („Zeitschr. des Arch.und Ing.-Ver. zu Hannover“ XX, 2) sagt: „Das in einer „Dampfmasse durch Condensation gebildete Wasser ist so „fein vertheilt, dass es lange Zeit braucht, um niederzufallen „und daher im bewegten aber auch nur periodisch bewegten „Dampfe zum grössten Theile mit fortgerissen würde“, so bin ich doch der Ansicht (der Beweis allerdings möchte von einem wie dem anderen Schwer zu führen sein), dass z. B. in einem Falle wie No. 1, Tab. X meines „Indicator“, wo der Verlust S3 ungefähr 1*/2 mal soviel beträgt wie der durch den Indicator nachgewiesene Dampf S – S2, doch ein bedeutender Theil des Wassers wieder fallen würde, dass man für die Abführung dieses Wassers in ganz anderer Weise sorgen müsste, wie das bis jetzt geschehen, wenn nicht täglich Brüche zu verzeichnen. Sein sollen. Wenn nun Jemand behaupten wollte, dass während der Ausströmungsperiode dieses Wasser durch die höhere Temperatur der Cylinderwände ganz oder nur zum grössten Theile verdampft wird, so bitte ich
Der geodätische Tachygraph und der TachygraphPlanimeter. Instrumente zur schnellen und genauen graphischen Construction der aus den Daten einer Theodolit-Vermessung herzustellenden Detailpläne, sowie zur Ausmittelung der Flächeninhalte. Nebst Studien über die Libelle und das umlegbare Nivellir-Fernrohr. Von Josef Schlesinger, o. ö. Professor an d. k. k. Hochschule für Bodenkultur in Wien. Mit 8 Holzschnitten und 2 Tafeln. 115 S. (Preis 3,60 ./fL.) Wien, 1877. Faesy & Frick. –
Der Verfasser beschreibt zwei von ihm erfundene Instrumente (Patentirt) zum Kartiren und Flächenberechnen, bei welchen Transporteur und Zirkel entbehrlich sind. Diese Instrumente werden unseres Erachtens bei Massenarbeiten, wie Katastral- und topographischen Vermessungen eine recht vortheilhafte Anwendung finden. So sinnreich und zweckentsprechend beide Instrumente für jene Arbeiten sind, können Sie Selbstverständlich bei Solchen Arbeiten, Welche eine höhere Genauigkeit bedingen, nicht mit demselben Vortheil angewandt werden, weil der Tachygraph die allein rationelle rechnerische Ausgleichung der Coordinaten nicht ersetzen kann, und daher eine specielle Berechnung der gonionometrischen Coordinaten nach wie vor geschehen müsste. Im Uebrigen glauben wir, dass eine Herabsetzung der Preise beider Tnstrumente denselben rasch die ihnen gebührende Verbreitung verschaffen wird.
Alsdann liefert uns der Verfasser einen recht schätzenswerthen Beitrag zum Studium der Libellentheorie und der Eigenschaften des umlegbaren Nivellir-Fernrohres und seiner Verbindung mit der Nivellir-Libelle. Wir stimmen darin dem Verfasser vollkommen bei, dass diese Gegenstände in fast allen Lehrbüchern der Geodäsie ganz oberflächlich und ungenügend behandelt worden sind, und müssen es daher um so mehr anerkennen, dass derselbe das Wesentlichste für die Nivellirkunst mit so gutem und vollständigem Erfolg wissenschaftlich klar gelegt hat. Nicht allein wünschenswerth sondern eigentlich nothwendig halten wir es, dass die Resultate der Schlesinger'schen Studie über das Nivelliren weit und breit bekannt und beachtet werden, denn sie sind geeignet, jeden auf das Vollständigste in dieser nützlichen Kunst zu unterrichten. M.-K.
A. w. schades Buchdruckerei (L. Schade) in Berlin, Stallschreiberstr. 47.
Ueber den Ausfluss des Wassers aus einem Gefässe unter Beachtung des Arbeitsverlustes durch den freien Fall des Wassers.
Von Dr. C. Th. Meyer in Stollberg (Königreich Sachsen).
I.
Wird einer senkrechten, gleich weiten Röhre A, Fig. 1, durch ein verhältnissmässig weites Gefäss B Wasser zugeführt, so wird, sehen wir von den Arbeits
t Fig. 1 verlusten durch Reibung u. s. w. ab, die Röhre A nur so lange mit Wasser angefüllt sein, als die Höhe d derselben die Höhe b einer Wassersäule, welche dem Atmosphärendruck entI. spricht, nicht überschreitet. Die Ge
schwindigkeit des Wassers beim Aus/z tritt aus dem Gefässe B kann nämlich unbedingt nicht grösser sein als V2g (a+b) (vorausgesetzt, dass das Gefäss B weit genug ist im Verhältniss zum Querschnitt der Röhre A, um die Zuflussgeschwindigkeit c des Wassers in dem Wasserzuführungsgefässe B gleich Null setzen zu können), es muss also, da die Röhre A als gleichweit vor
ausgesetzt wird, auch
< a + b sein, d. i., da
strahle in Wirklichkeit allerdings nicht sein, da das
Wasser selbst Luft zuführt, er ist jedenfalls ausser
den Wasserwirbeln mit verdünnter Luft und Wasserdämpfen angefüllt, doch setzen wir bei den folgenden Betrachtungen der Einfachheit halber luftleeren Raum voraus. Die Geschwindigkeit v2 ergiebt sich in diesem Falle zu v2 = V2g (a+ b), einmal, da eben das Wasser mit dieser Geschwindigkeit bei gleich grossem Querschnitt aus Bausfliesst, und zweitens, weil die Höhe CD für die Ausflussgeschwindigkeit verloren
geht, die wirksame Druckhöhe also nur a + b bleibt.
Mündet die Röhre A in ein Gefäss D, Fig. 3, so haben wir hinsichtlich des Eintrittes des Wassers aus
Fig. 3 der Röhre A in das Ge
< A -- - fäss D zu beachten, ob / 1) voller Ausfluss ohne
B. Arbeitsverlust, oder 2)
les- voller Ausfluss mit Ar
beitsverlust, oder 3) voller
Arbeitsverlust stattfindet. A Wir haben diese drei ? Fälle schon in der Ab' handlung „Ueber den Ausfluss des Wassers aus einem Gefässe, in welches mehrere Röhren münden“ im „Polytechn. «--F'--> Centralbl.“, 1875, S. 785 unterschieden, und müssen solche auch bei den folgenden Untersuchungen beachten. Es ist hierdurch nicht ausgedrückt, dass bei dem Uebergang des Wassers von A nach D allemal genau einer dieser drei Fälle stattfinden müsse, da in Bezug auf die Grösse des Arbeitsverlustes sehr leicht Zwischenstufen eintreten können, z. B. wenn bei allmälig erweiterter Mündung
Für F = F wird wie unter 1) d S Ö; es tritt dann aber kein Arbeitsverlust ein. » Für F– 2 F ist d= b–(FH –1) < b–k, es muss also, da d eine wirkliche Höhe bezeichnet, h <b sein. Bei einer Höhe h = 0,8 b wird d < b–0,8ó S 0,2b, d. h. es darf das Gefäss D die Höhe 0,2 b nicht überschreiten, und auch die Röhrentour A muss von einer Höhe = 0,2 b an erweitert sein. Reicht die Röhrentour A in gleicher Weite bis über die Höhe 0,2 b, so hört der volle Ausfluss mit Arbeitsverlust auf. Ist h = "24 b, so erhält man d S */24 b, d. h. die ganze Röhrentour A kann gleiche Weite haben.