8 Vorschubes ist durch 2 Ziehkeil-Wechselrädergetriebe mit je 4 Räderpaaren geschaffen. Auch dieses Räderwerk liegt in dem Ständer der Maschine geschützt. Die beiden Handhebel hı und hę ziehen beim Einstellen auf ihre vier Marken den betreffenden Springkeil nacheinander in die Räder pi bis p und r bis rų. Es kann also jedes Räderpaar der einen Gruppe mit jedem der andern arbeiten, so daß 4×4 Vorschübe vorhanden sind, die sich jederzeit fehlerlos einstellen lassen. Diese 16 Geschwindigkeiten gelangen durch den Kegeltrieb auf die ausziehbare Schaftwelle a, Fig. 6' und 7. Sie treibt durch das Wendegetriebe r1, 72, 7' die Welle b, von der sämtliche Bewegungen des Tisches abgeleitet werden. Die Vertikalbewegung wird durch die Kupplung k2 eingerückt. Dadurch treibt der Kegeltrieb die Teleskopspindel zum Heben und Senken des Tisches. Bei ausgerückter Kupplung k, kann der Tisch auch mit der Hand eingestellt werden, und zwar mit einem Handrade der Welle g und dem Triebe der ebenfalls über " auf die Teleskopspindel wirkt. 1'10 712 711 1'13 16 1'7 t 1'8 14 7'5 Der Längsgang des Tisches ist durch die Kupplung kз einzuschalten, so daß die Räder 8 die Schlittenspindel ƒ treiben. f Den Quergang des Aufspanntisches vollziehen die Triebe die bei der Universalfräsmaschine, Fig. 2, über d auf das Kegelräder-Wendegetriebe der Querschlittenspindel arbeiten. Bei der einfachen Fräsmaschine, Fig. 1, besteht der Quergang des Tisches aus einer in Durchmesser und Länge reichlich bemessenen Schnecke, die mit einer in den Tisch eingeschnittenen Schraubenzahnstange in Eingriff steht, eine Konstruktion, die sich bei Hobelmaschinen wie Fräsmaschinen gleich gut bewährt hat. Sämtliche Züge des Tisches arbeiten durch das Wendegetriebe r1, ra, rз nach beiden Richtungen und lassen sich durch Anschläge an beliebigen Stellen selbsttätig ausschalten. 390 Briling: Verluste in den Schaufeln von Freistrahldampfturbinen. mit der Abnahme von auf 0 werden die Verluste dauernd wachsen. Folglich muß es einen mittleren Winkel geben, bei dem Um diesen der Wirkungsgrad seinen höchsten Wert hat. Winkel aufzufinden, kann man sich der früheren Versuchsergebnisse bedienen, die die Abhängigkeit z legen. von deutscher Ingenieure. dar sich Aus ihnen läßt sich feststellen, daß der Geschwindigkeitskoeffizient mit wachsendem Umlenkungswinkel kleiner ausfällt, wenn natürlich der Vergleich mit der günstigsten Teilung gezogen wird. Würde man dagegen die Geschwindigkeitskoeffizienten einander bei gleichen Teilungen gegenüber stellen, so ließe sich eine solche Gesetzmäßigkeit nicht aufstellen. Mit der Zunahme von 0° bis 180° wächst der vom Dampfe zurückgelegte Weg. Nähert sich dem Werte 90o, so geht die Schaufellänge auf 0 herunter, und im Grenzfalle, bei «= 90°, wird nur noch die Kante stehen bleiben. Dabei fällt der Geschwindigkeitskoeffizient kleiner als 1 aus, und der allgemeine Ausdruck, der die Veränderlichkeit wiedergibt, erhält die Form: und (85). Da nun tg = 2 tg α。, so ist (41). 1 + 3 cos2 a zorfällt wieder in zwei Teile; ein Teil dient zur Erzeugung von Nutzarbeit, der andre geht als Austrittverlust verloren. Aus den Gleichungen (35) und (42) ergibt sich der Arbeitsverlust in den Schaufeln 7,0 w2 2 (37). Setzt man voraus, daß die Schaufeln unter den günstigsten Umständen arbeiten, daß also 0,167 0,788 0,045 400 60o dann kann die Umfangsgeschwindigkeit auch durch die relative Geschwindigkeit ausgedrückt werden: 700 800 54. Nr. 10 1910 Aus Zahlentafel 15 sind die y-Werte für eine relative Geschwindigkeit in den Schaufeln von 303 m/sk entnommen und nach ihnen die Verluste an kinetischer Energie in den Schaufeln, die in Arbeit umgesetzte Energie und als Rest die Austrittverluste berechnet worden, s. Zahlentafel 16. Man sieht, daß der Arbeitsverlust in den Schaufeln bei kleineren Eintrittwinkeln größer ist als bei größeren. Die Veränderlichkeit des Verlustes an kinetischer Energie in den Schaufeln in bezug auf verschiedene Winkel ist in Fig. 36 wiedergegeben. In dem Bereich 20° bis 60° beträgt der Unterschied an Verlust ungefähr 1 vH, so daß die entsprechenden Schaufelprofile bezüglich des Schaufelverlustes als gleich günstig angesehen werden können. Bei « 20° ergibt sich der kleinste Austrittverlust, so daß diese Schaufel, wenn die Austrittgeschwindigkeit in der nächsten Stufe nicht ausgenutzt und zu 0 wird, als die vorteilhafteste erscheint. Könnte dagegen die Austrittgeschwindigkeit in den nächsten Stufen verwendet werden, SO dürften auch Schaufeln mit größeren Winkeln angebracht sein. Noch kleinere Winkel als 20° haben größere Widerstände in den Schaufeln zur Folge, weshalb sie nur dann gebraucht werden können, wenn man eine Teilbeaufschlagung umgehen will und auf diese Weise den Austrittquerschnitt herunter Verluste in Teilen der verfügbaren Energie 0,08 0,06 0,04 0,02 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90° Eintrittswinkel Bevor die günstigste Schaufel für jede Geschwindig ermittelt wird, muß der yo-Wert in Gl. (35) näher bestimmt werden. Dazu wurden die schon früher verwendeten Platten von den Längen 12, 18, 24, 30 mm bei stets gleicher Teilung 12 7 = 2 sin a = 15 und der Geschwindigkeit von rd. 77 m/sk Man erhält eine Gerade a b. Da 2 V3 benutzt, s. Fig. 37. die Teilung dieselbe blieb, so blieben auch die Schaufelzahl und mit ihr der Kantenverlust dieselben. Der Geschwindigkeitskoeffizient läßt sich ermitteln, indem man die Gerade mit 0d im Punkte c zum Schnitt bringt. Der Abschnitt cd stellt den durch den Kantenverlust bedingten Verlustkoeffizienten dar. Zieht man aus d die Gerade ed parallel ca, so gibt cd die durch den Reibungsverlust bedingten Geschwindigkeitskoeffizienten wieder, d. h. die Dampfreibung an der Oberfläche einschließlich der unvermeidlichen Wirbelungen. Da der Krümmungshalbmesser bei Untersuchung des Umlenkungswinkels r3 = betrug, d. h. da r durch das 20 0,80 Auf diese Weise läßt sich der Reibungsverlust vom Kantenverlust trennen. Beide hängen von der Geschwindigkeit derart ab, daß sie bei deren Sinken steigen. Mit Hülfe der so gefundenen %-Werte ist die Zahlentafel 15 nach der Gleichung (35) berechnet. In Zahlentafel 17 sind die auf Grund der Versuchsergebnisse nach Gl. (34) berechneten Wirkungsgrade wiedergegebene und dann das entsprechende Diagramm, Fig. 38, entworfen worden. Der höchste Wirkungsgrad stellt sich für 20o ein. verschiedene Geschwindigkeiten ungefähr bei α = Bei a 30° geht er um 1 vH herunter, bei 40° um 5 vH und bei 50° um 13 vH. 1 deutscher Ingenieure. Es bleibt noch die Frage zu lösen, in welcher Beziehung der hydraulische Wirkungsgrad zu den Radreibungs- und Ventilationsverlusten steht. Zu ihrer Aufklärung seien z. B. zwei mehrstufige Turbinen, die zwischen den Drücken p1 und p arbeiten, einander gegenüber gestellt. Die Anzahl der Laufräder der ersten Turbine sei zi, die Geschwindigkeit des austretenden Dampfes cı, die relative Dampfgeschwindigkeit w1 und die Umfangsgeschwindigkeit u. Die entsprechenden Werte für die zweite Turbine seien mit dem Index 2 bezeichnet. Es können zwei Fälle vornusgesetzt werden: 1) entweder bleibt die relative Geschwindigkeit in entsprechenden Rädern beider Turbinen unabhängig von der Veränderlichkeit von « dieselbe, oder 2) die absolute Geschwindigkeit des aus dem Leitapparat austretenden Dampfes bleibt dieselbe. Im ersten Falle, Fig. 39, sinkt mit Zunahme des Eintrittwinkels auf die Umfangsgeschwindigkeit u1 auf us und mit ihr auch und ca. Zwischen diesen Größen muß folgende Beziehung bestehen: und das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit ist: 0,601 3,01 0,790 0,760 0,391 0,257 (46), Vergl. Stodolą 3. Aufl. S. 132; 54. Nr. 10 1910 Σ Νει Σ Ν+2 d. h. das Verhältnis der gesamten Radreibungs- und Ventilationsverluste ist dasselbe wie im ersten Falle. 0,22 70 Diese Erwägung, daß nämlich Radreibungsarbeit und Ventilationsverlust mit steigendem a abnehmen, führt dazu, daß der höchste Wirkungsgrad der Turbine, wenn man alle Verluste in Betracht zieht, bei größerem «, und zwar bei etwa α = 300 liegen muß. Für jeden Fall läßt sich die Kurve der Radreibungsarbeit und des Ventilationsverlustes entwerfen und der Winkel a auffinden, bei dem ; einen Höchstwert hat. So z. B. erhält man, wenn Radreibungsarbeit und Ventilationsarbeit bei α = 20° zu 5 vH angenommen werden, den günstigsten Wirkungsgrad bei « = 30o. Bei 200 ist er um rd. 1 vH, bei 40° um 3 vH und bei 50° um 10 vH kleiner, s. Zahlentafel 18. Krümmungshalbmesser. Der Ermittlung der günstigsten Teilung für verschiedene Schaufelarten wurde die Veränderlichkeit des Krümmungshalbmessers zugrunde gelegt. Verfolgt man die Veränderlichkeit des Geschwindigkeitskoeffizienten y mit der des Krümmungshalbmessers, so ergeben sich die Diagramme Fig. 41 und |