deutscher Ingenieure. da zu der Abkühlung durch die Expansion noch die Kühlwasserwirkung verschärfend hinzutritt, wie sich dies ähnlich auch bei einigen Explosionsmotoren vor Einsetzen der Verbrennungswirkung gezeigt hat. Da aber auch gleichzeitig das Temperaturgefälle rasch abnimmt, setzt die Expansionscharakteristik stark positiv mit großem n ein und nähert sich dann rasch der Adiabate. Die Expansion ist so kurz, daß eine wärmende Wirkung des Kühlwassers nach Erreichung tiefer Temperaturen der Expansionsluft nicht mehr eintritt. Die große Steilheit der Expansionslinie bei verhältnismäßig großem schädlichem Raum drückt sich in der ungewöhnlichen Größe des Koeffizienten n aus. pressors an. Die Kompressions charakteristik zeigt zunächst etwas verspäteten Steuerungsschluß (Punkt 1). Vor Punkt 3 macht sich eine geringe Wärmezufuhr von der Hochdruckseite her bemerkbar, dann wendet sich die Kurve normal zur Isotherme. Die Expansions charakteristik zeigt zunächst n> 1,41 infolge der Kühlwirkung, dann eine scharfe Wendung zur Isotherme infolge Wärmezufuhr von den Umschließungswänden. Dasselbe Bild, nur verstärkt, gibt auch die Expansionscharakteristik der Hochdruckseite, während die Kompressionscharakteristik zunächst Wärmezufuhr zeigt (n > 1,41), sowohl von der in der Kompressionsperiode stehenden Niederdruckseite her, als auch infolge offensichtlich warmen Kühlwassers und kalter Luft. Erst bei vorgeschrittener Temperaturerhöhung durch die Kompression schneidet sie zwischen Punkt 2 und 3 die Adiabate, um sich dann wieder normal gegen die Isotherme zu wenden. Die aus der Kompressionscharakteristik erkennbare niedrigere Temperatur der Luft gegenüber dem Kühlwasser weist auf eine Expansion der Niederdruckluft auf dem Wege zur Hochdruckseite, also auf einen Spannungsabfall hin. Abb. 24. Diagramm Nr. 37. Deckelseite. Diagramm Nr. 34, Abb. 21, gehört einem einstufigen Zwillings-Luftkompressor von 450 mm Zyl.-Dmr., 500 mm Die Hub, 3 vH schädlichem Raum und 145 Uml./min an. Kompressionscharakteristik verläuft sehr regelmäßig bis zur ersten Hälfte nahe der Adiabate, dann sich in normaler Weise zur Isotherme wendend, die gerade erreicht wird. Der Ausbug im Beginne dürfte von einem Nachschluß der Steuerung herrühren. Die Expansion setzt wieder infolge der Abkühlung durch den Kühlmantel zunächst mit n > 1,41 ein, doch tritt bei Punkt a bereits Rückerwärmung von den Zylinderwänden und dem Kolbenboden auf, so daß die Charakteristik die Isotherme unterschneidet. Abb. 25. Diagramm Nr. 38. Einzylinder-Dampfmaschine mit Kondensation. at 4 Kurbelseite. Diagramm Nr. 35, Abb. 22, gehört der Niederdruckseite mit 430 mm Zyl.-Dmr., 250 mm Hub, 3 vH schädlichem Raum und 200 Uml./min, Diagramm Nr. 36, Abb. 23, der Hochdruckseite mit 430 mm Zyl.-Dmr. und ebenfalls 3 vH schädlichem Raum eines zweistufigen, einfachwirkenden Luftkom Die Diagramme Nr. 37 und 38, Abb. 24 und 25, gehören der hinteren und vorderen Seite einer Einzylinder-Dampfmaschine mit Kondensation von 350 mm Zyl.-Dmr., 530 mm Hub, 7,4 vH schädlichem Raum, 100 Uml./min und 31,5 PSi bezw. 28 PS; Leistung an. Die Kompressions charakteristik der hinteren Seite verläuft ganz gerade nahe der Isotherme (der Haken im Anfang ist auf die Steuerung zurückzuführen). Ebenso ist der Verlauf der Expansions charakteristik sehr regelmäßig zwischen Isotherme und Adiabate 1). Die vordere 1) Die Adiabate ist für n = 1,41, also für den adiabatischen Koeffizienten der Luft eingezeichnet. 5. April 1913. Hub, 7,3 vH schädlichem Raum und 142 Uml./min bei einer Leistung von 31 PS; hinten und 26 PS; vorn. Die Charakteristiken der hinteren Seite verlaufen wieder gerade und knapp neben der Isotherme, der Haken rührt von der Steuerung her. In den Charakteristiken der vorderen Seite ist ebenfalls eine ganz schwache Undichtigkeit der Stopfbüchse angedeutet. Die Diagramme habe ich der von mir angelegten Diagrammsammlung des Technischen Museums für Industrie und Gewerbe in Wien entnommen. Zusammenfassung. Die vorstehenden, bei weitem nicht erschöpfenden Ausführungen über die Diagramm-Charakteristiken gewähren nicht nur theoretisch interessante Einblicke in die inneren Vorgänge thermodynamischer Kolbenmaschinen, sondern ermöglichen auch praktisch wichtige Rückschlüsse auf die Konstruktion und Arbeitsweise der Maschine und ihrer Steuerung. Die geringe für die Aufzeichnung aufgewendete Mühe wird meist gut belohnt werden, da die Charakteristiken teils Vorgänge und Verhältnisse sichtbar machen, die sich aus dem Indikatordiagramm nicht unmittelbar erkennen lassen, teils auch in diesem enthaltene Zeichen wesentlich verstärkt und in Gegenüberstellung zur ideellen isothermischen und adiabatischen Zustandsänderung bringen, wodurch sie erst voll gedeutet werden können. Auch lassen sie sich viel rascher und einfacher konstruieren als Entropiediagramme. Da ich in der mir bisher in die Hände gekommenen Literatur noch nichts über diese Diagramm-Charakteristiken gefunden habe, die Sache somit neu oder mindestens wenig verbreitet zu sein scheint, wäre es zunächst wünschenswert, daß bei Untersuchungen geeigneter Maschinen die Charakteristiken gleich an Ort und Stelle aufgezeichnet und mit den sonstigen Beobachtungen an der laufenden Maschine verglichen würden, um den praktischen Gebrauchswert dieses Untersuchungsverfahrens festzustellen. deutscher Ingenieure. (6) also (7), (7a), = Li 2 αι & Li Dar γ) αι zu schreiben wäre. Wegen der Gleichheit Li La wird aber für = 0 verschwindet. Haben wir es auch mit zwei Festwerten zu tun, entsprechend dem Ansatze (5a) a1A1 + α2 A + α1 α2 An Laa1 B1+ d2 B2 annehmen, woraus dann 2 2 (6a), a Li hav Daz hervorgeht. Setzen wir dies in die beiden ersten Formeln (9 a) ein, so folgt λ B2, und nach Multiplikation der ersten dieser Gleichungen mit a1, der zweiten mit a2, sowie darauffolgender Addition J Li oder d. h. (5a) (8) (8a), Q 6 E (9) 2 E (-) was man auch unmittelbar durch Integration der Momentenformel તે દુ ΕΘ d≈2 2 Li J. Lar 2. 2 (11). setzen, oder mit andern Worten die Beiwerte a1a2 stimmen, daß die Differenz J = L; 2 La (9 b) der inneren und der doppelten äußeren Arbeit im Falle des elastischen Gleichgewic Gleichgewichtes einen ausgezeichneten Wert annimmt. Die Gleichung (10 a) ist es nun, die W. Ritz für einen besondern Fall durch Variationsbetrachtungen) gewonnen und seinem Näherungsverfahren zugrunde gelegt hat, das somit als Folgerung der Castiglianoschen Sätze über die Formänderungsarbeit elastischer Systeme erscheint. Auf unser Beispiel angewandt, liefert das Ritzsche Verfahren sofort die beiden linearen Gleichungen woraus sich ohne weiteres die beiden Beiwerte a und a in Uebereinstimmung mit Gl. (8) ergeben. 1) W. Ritz: Ueber eine neue Methode zur Lösung gewisser Variationsprobleme der mathematischen Physik. Crelles Journal 1908; siehe auch gesammelte Werke, Paris 1911 S. 192. 57. Nr. 1913 α a+EO zo θαι дЈ a* E 2 Θε0 81a3 Q 0, Jaz 2 32 Q203 4 E П ΠΑ ΕΘ 32Q03 81' ΕΘ 81 folgt. Die Kleinheit des zweiten Beiwertes ist natürlich nur eine Folge der praktisch völlig ausreichenden Genauigkeit des einfachen Ansatzes Gl. (12), der somit durch das Ritzsche Verfahren seine Rechtfertigung findet. Ritz selbst hat sein Verfahren nur auf die rechteckige Platte angewandt, Pöschl1) dagegen auf zylindrische Hängeböden und Behälterwände mit veränderlichem Querschnitt, wobei er die Uebereinstimmung seiner Lösung mit einer von Reißner) auf anderm Wege abgeleiteten nachweist. Ueber das Wesen und die Begründung des Verfahrens scheint dagegen noch vielfach Unklarheit3) zu herrschen, die hoffentlich durch unsere Ausführungen beseitigt ist. u. Danzig-Langfuhr, im November 1912. 1) » Armierter Beton« 1912 Heft 5 und 6; Zeitschrift d. österr. Ing.Arch.-Vereines 1912 Nr. 35. Vergl. auch auch die Broschüre von Pöschl und Terzaghi: Die Berechnung von Behältern nach neueren analytischen und graphischen Methoden, Berlin 1912. 2) »Beton u. Eisen« 1908 S. 150. 3) So benutzt z. B. v. Kármán in seiner bemerkenswerten Arbeit über die Biegung krummer Rohre (Z. 1911) zwar den Ritzschen Ansatz Gl. (1), nicht aber die Formeln (9 b). Ebenso wenig bin ich in der Ebensowenig Lage, die von Hager vorgeschlagene Berechnung rechteckiger Platten (München 1911, vergl. Z. 1912 S. 1952) mit dem Ritzschen Verfahren in Einklang zu bringen. Zur Ermittlung der Schwingungen im Wasserschloß.') Von Ph. Forchheimer. In der kurzen Mitteilung über Schwingungen in einem Wasserschloß auf S. 1291 des Jahrganges 1912 d. Z. sei zunächst richtiggestellt, daß die in ihr empfohlene Gleichung (6) mZ+ 1 — In (m Z + 1) mh + 1 bereits von Prážil in seinen >>Wasserschloß problemen« (S. 14 des Sonderabdruckes) gegeben wurde, dort allerdings in einer etwas andern Form, weil der genannte Verfasser die graphische Lösung bevorzugte. Dann werde zu dem Fall zurückgekehrt, daß, nachdem Ruhe geherrscht, plötzlich die Turbinenleitung geöffnet und nunmehr ständig SO viel Aufschlagwasser Fuo entnommen wird, daß nach Aufhören der Schwingungen die Geschwindigkeit uo im Stollen (vom Querschnitt F) herrscht. Wieder bedeute die Stollenlänge, F1 die Grundfläche des luo2 Wasserschlosses, h den Druckverlust, wenn im Stollen c2 R lu2 den Druckverlust bei die Geschwindigkeit u, herrscht, c2 R der Geschwindigkeit u, ferner z die Tiefenlage des Wasserschloßspiegels unter dem Weiherspiegels, endlich t die Zeit. Es besteht dann abermals die Arbeitsgleichung 1) Sonderabdrücke dieses Aufsatzes (Fachgebiete: Mechanik) 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. == 1 F uo2 9 F1 Zq Wohl kann man aber ihre Erfüllung möglichst anstreben, indem man Zą so wählt, daß das Integral von Gl. (4) zwischen den Grenzlagen, für die at = 0 bezw. ist, erfüllt wird. Man hat und kann nicht ständig erfüllt bleiben. π 2 dann als allgemeines Integral cos a t Za h 2 a [3 at-4 sin at + sin at cos at]+ cos at g Fi a Zq und nach Einführung der Grenzen und Nullsetzung l Fuo2 4 3 π Za 2 2 9 Fi Zg oder als endgültige Lösung für die tiefste Lage des Wasserschloßspiegels In den Presselschen Beispielen 1 und 3 war h war h F: F1=1:50 bezw. 1:20 und u2 = 32 = 9 m2sk—2. 2 Gl. (5) Zq=1,22 + V1,49 + 73,40 und Z=1,22 + V1,49 + 183,49 oder Zq= 9,87 und Zq= 14,82 m, während nach Pressels Angabe im einen Zą und Zeichnung im andern Falle Zq= 9,80 und Zq= 14,75 m ist (s. Schweiz. Bauz. 53, 1909, S. 59). Die Uebereinstimmung ist also gut und die einfache Formel (5) ausreichend genau. Sitzungsberichte der Bezirksvereine. Eingegangen 8. Februar 1913. Vorsitzender: Hr. Schlink. Schriftführer: Hr. Strombeck. Hr. Lüdicke spricht über Luftbefeuchtung in Fabrikräumen. Die Luftbefeuchtung ist besonders für die Textilindustrie wichtig. Sie wirkt günstig auf die Güte und Menge der Erzeugnisse ein. Die Fasern werden geschmeidiger, und dadurch entstehen weniger leicht Fadenbrüche. Durch die Reibung der Fasern an den Nadeln der Kämme usw. entsteht Reibungselektrizität, wodurch die freien Faserenden des Fadens voneinander abgestoßen werden, so daß es nicht möglich ist, einen glatten Faden zu erzielen. Erst wenn durch hohe Luftfeuchtigkeit die Elektrizität schnell abgeleitet wird, gelingt es, ein glattes Garn zu erzeugen. (In einem Lichtbild werden mikroskopische Aufnahmen von Fäden gezeigt, die bei verschiedenem Feuchtigkeitsgehalt der Luft gesponnen sind.) Die günstigste Wirkung der Luftfeuchtigkeit ist mit rd. 70 vH und mehr erreicht. Eng verbunden mit der Innehaltung dieses Feuchtigkeitsgehaltes ist die Einstellung der Temperatur, die durch Heiz- und Kühlanlagen bewirkt wird. Sinkt die Raumtemperatur bei hohem Feuchtigkeitsgehalt der Luft nur um wenige Grade, so schlägt sich Wasser nieder und schadet den Maschinen und Erzeugnissen, während bei einem Steigen der Temperatur der Feuchtigkeitsgehalt fällt. Nebenwirkungen der hohen Luftfeuchtigkeit sind, daß die Riemen schlaffer werden, während Seile und Bänder sich spannen. Auch der Staubgehalt der Luft wird geringer. In den Anlagen der Textilindustrie der Gegend um Braunschweig ist eine künstliche Luftbefeuchtung kaum erforderlich, da das Jahresmittel 78 vH relative Feuchtigkeit beträgt. An andern Orten, wo der Feuchtigkeitsgehalt geringer ist, muß die gewünschte Feuchtigkeit durch besondere Einrichtungen hervorgerufen werden. Man sollte aus Gesundheitsrücksichten einen Feuchtigkeitsgehalt wählen, dem ein Taupunkt von 13o entspricht. Temperatur und relative Feuchtigkeit hängen dann in der folgenden Weise zusammen: relative Feuchtigkeit 90 vH, Lufttemperatur 150 Die Lufttemperaturen stellt man im Winter auf 20 bis 22o ein und läßt sie im Sommer auf höchstens 25° steigen. Die gewünschte Befeuchtung wird hervorgerufen durch Einlassen von Dampf oder Wasser durch Einzelvorrichtungen oder Zentralanlagen, mit denen häufig Heiz-, Lüft- und Entstaubungsanlagen verbunden sind. Die Dampfbefeuchtung erfolgt durch ein Rohrleitungsnetz, an das Düsen angeschlossen sind, denen der Dampf entströmt. Indessen hat man diese Art der Luftbefeuchtung zum größten Teil wieder aufgegeben, da die Regelung schwierig ist und die Maschinenteile leicht rosten. Man ist allgemein dazu übergegangen, die Luft durch heißes oder kaltes Wasser zu befeuchten. (In Lichtbildern werden einzelne Anlagen vorgeführt und beschrieben.) Ein Ventilator bläst die Luft gegen mehrere Scheiben, die sich durch Drehung im Wasser stets feucht halten. Danach läuft die Luft durch eine Fangvorrichtung für Wassertröpfchen und gelangt in den Werkstatt raum. Andre Vorrichtungen sind wasserzerstäubende Düsen Wirkungsvoller sind die Zerstäuber nach Art der Blumenspritzen. Ein Nachteil aller dieser Einzelvorrichtungen ist der ungleichmäßige Feuchtigkeitsgehalt, dessen Höhe sich mit der Entfernung von der Düse vermindert. Unmittelbar an der Düse ist die Luft mit Feuchtigkeit gesättigt, in einer Entfernung von 2 m mißt man noch 74 vH, in 3 m nur 65 vH relative Feuchtigkeit. Druckluftzerstäuber arbeiten mit 0,7 bis 1 at Ueberdruck. Eine Befeuchtungsanlage, die mit heißem Wasser arbeitet, stammt von Sconfietti, der Kesselwasser mit 1 bis 2 at Druck ausströmen läßt. Vorzuziehen sind die Zentralbefeuchtungsanlagen, bei denen meist ein Ventilator die Luft in Befeuchtungskammern treibt, von wo sie nach Befeuchtung, Reinigung und Einstellung der gewünschten Temperatur in Rohre gelangt, die die Luft gleichmäßig im Raum verteilen. Eine sehr vorteilhafte Einrichtung dieser Art stammt vom Ingenieur Jacobi in Nimwegen. Die Luft wird hier durch Wasserdruck angesaugt und mit dem zerstäubten Wasser gemischt. Obschon von dem Wasser nur rd. 1 vH zur Befeuchtung verbraucht wird, ist die Anlage als gut und billig arbeitend zu bezeichnen, da zur Erzeugung des Druckwassers nur geringe Leistungen, rd. 0,5 bis 1 PS, erforderlich sind. Eingegangen 7. Januar 1913. Vorsitzender: Hr. Mühlmann. Schriftführer: Hr. Weißbach. Hr. Bock hält einen Vortrag: Fortschritte im deutschen Flugmaschinenbau 1911/12). Der Vortragende gibt an Hand von Modellen einen Ueberblick über den Stand des deutschen Flugmaschinenbaues im Frühjahre 1911. Die damaligen Flugzeuge zeigen fast durchweg eine sehr offene Bauart. Der Rumpf oder Flugkörper ist als offener Gitterträger ausgebildet, dem zahlreiche Spanndrähte die nötige Festigkeit verleihen. Eine große Zahl von Spanndrähten ist auch notwendig, um die Flügel am Fahrgestell und Rumpf zu verankern, damit sie den Luftdruck sicher aufnehmen können. Die Sitze für Flieger und Fluggast sind sehr einfach angeordnet. Die Insassen sind dem scharfen Luftzuge und vielfach den Auspuffgasen und Oelspritzern des Motors schutzlos ausgesetzt. Die Steuerorgane werden bei den einzelnen Maschinen noch recht verschieden ausgebildet und betätigt. Als Baustoff dient vorwiegend Holz. Die Einzelteile der Maschinen machen vielfach einen wenig konstruktiven Eindruck. Im Fluge erfahren diese Flugzeuge mit ihren vielen Spanndrähten, Streben und Stielen einen sehr großen Luftwiderstand, der den Motor nutzlos beansprucht. In den letzten anderthalb Jahren hat der deutsche Flugmaschinenbau große Fortschritte gemacht, obschon manche Flugmaschinenfabriken mit großen finanziellen Schwierigkeiten zu kämpfen hatten. Auch die deutschen Konstrukteure haben diejenigen Grundsätze allgemein anerkannt, die schon 1911 zu einer außerordentlich raschen und erfolgreichen Entwicklung des Flugmaschinenbaues in Frankreich führten: 1) Vergl. Z. 1912 S. 1593. |