Titel: Benoit's Schnurkraftmesser.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1828, Band 30, Nr. LXI. (S. 245–248)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj030/ar030061

LXI. Schnurkraftmesser (Dynamomètre funiculaire) des Herrn P. M. N. Benoit, Mechanikers etc.

Aus dem Bulletin des scienc. technol. Juli 1828, S. 35.

Mit Abbildungen auf Tab. IV.

(Im Auszuge.)

„Da es nur,“ wie Montgolfier sagte, „die lebendige Kraft ist, die sich bezahlt,“ so wird die Bemessung derselben durch Dynamometer immer von höchster Wichtigkeit.

Die meisten Maschinen in Fabriken werden mittelst eines Laufriemens oder einer Schnur in Umtrieb gesezt, die um eine Rolle oder eine Trommel auf einem Wellbaume so läuft, daß sie etwas mehr als die Hälfte des Umfanges derselben umhüllt, während sie an der Triebrolle der Maschine etwas weniger als die Hälfte derselben umfaßt. Derjenige Theil des Laufriemens oder der Schnur, der von dem Wellbaume zur Maschine läuft, erleidet viel weniger Spannung, als der andere Theil, der in entgegengesezter Richtung hinzieht, und die Bewegung des Wellbaumes der Triebachse der Maschine mittheilt. Dieser lezte Theil des Riemens oder der Schnur erleidet eine Spannung, die von dem Widerstande abhängt, welchen die Maschine ihr entgegensezt, und diese Spannung, multiplicirt mit der Geschwindigkeit des Riemens, ist genau die Menge der mechanischen Wirkung, welche nothwendig ist, um die Maschine in thätiger Arbeit zu erhalten. Man muß vermeiden, daß der Riemen weder auf der Trommel des Wellbaumes, noch auf der Rolle der Maschine gleitet, was man leicht dadurch bewirken kann, daß man den Riemen so lang spannt, bis die Maschine während Einer Minute eine Zahl von Umläufen macht, die sich zur Zahl der Umläufe des Wellbaumes während derselben Zeit verhält, wie der Durchmesser der Trommel des Wellbaumes + der Dike des Laufriemens zu dem Durchmesser der Triebrolle |246| der Maschine + der Dike desselben Riemens. Dann hat offenbar kein Gleiten oder Glitschen des Riemens Statt, dessen Puncte alle sich nach und nach auf die Triebrolle der Maschine, wie auf die Trommel am Wellbaume auflegen.

Wenn man also die Spannung des Riemens in Kilogrammen und seine Geschwindigkeit während einer Secunde in Metern bemessen kann, so wird das Product aus diesen beiden Zahlen die Zahl der Einheiten der Kraft andeuten, die man an der Maschine anwenden muß, um sie im Gange zu erhalten. Ich nenne diese Kraft-Einheiten Metroliter (Metrolitres), wo jedes Metroliter im Stande ist, während Einer Secunde Ein Kilogramm auf Ein Meter Höhe zu heben.

Die Bestimmung oder das Messen der Geschwindigkeit des Riemens unterliegt keiner Schwierigkeit. Wenn a der Durchmesser der Trommel auf dem Wellbaume + mehr der Dike des Laufriemens, und t die Zahl der Umläufe dieser Trommel während Einer Minute ist, so wird die Zahl der Umlaufe während einer Secunde offenbar t/60 und πat/60 0,0523 at wird die Zahl der Meter ausdrüken, welche der Laufriemen in Einer Secunde durchläuft, d.h. die Geschwindigkeit dieses Laufriemens unter der Voraussezung, daß π das Verhältniß 3,1416 des Umfanges oder Durchmessers des Kreises ausdrükt, und die Triebrolle der Maschine im Verhältnisse von t a/m Umdrehungen sich dreht, wo m den Durchmesser dieser Rolle + der Dike des Riemens ausdrükt.

Die Spannung des Riemens messe ich auf folgende Weise. a Fig. 7. T 1 sey die Trommel des Wellbaumes und m die Triebrolle der Maschine. Ich lasse den Theil des Riemens, der von dieser Rolle kommt, über die befestigte Rolle q laufen; in dem Raume unter der Trommel a steigt der Riemen von der Rolle, q, senkrecht herab, um unter einer anderen Rolle, p, durchzulaufen, deren Kappe sich in senkrechter Richtung bewegen kann, wo dann der Riemen in senkrechter Richtung bis zur Trommel der Welle steigt. Es ist offenbar, daß wenn man nach und nach die Schale der Rolle, p, beladet, die Maschine nach und nach immer schneller laufen wird, und daß, wenn man dann aufhört, wann die Maschine das Maximum der Geschwindigkeit erreicht hat, das sie erlangen kann, und das auf obige Weise berechnet wurde, das Gesammtgewicht, k, der Rolle, p, ihrer Schale und der in derselben befindlichen Gewichte in Kilogrammen das Resultat der Spannung der beiden vertikalen Theile des Laufriemens |247| ausdrükt, die die Rolle, p, umfassen. Da aber diese beiden Spannungen gleich sind, so wird die Spannung des Riemens, die die Maschine in Bewegung sezt, gleich seyn der Hälfte von, k, Kilogrammen. Die Größe der mechanischen Wirkung, welche erfordert wird, um die Maschine im Gange zu erhalten, wird also ausgedrükt durch 0,0523 at k/2 Metroliter, oder, was dasselbe ist, durch 0,00435 atk Menschenkraft an einer Kurbel, oder 0,000326 atk Dampfpferdkraft (cheval-vapeur).

Diese Ausdrüke werden etwas größer seyn, als sie seyn sollten: denn die Reibungen der Rollen, q, p, auf ihren Achsen, und die Steifheit des Riemens oder der Schnur, die die Rolle umgibt, vergrößern sie: diese Widerstände können indessen durch Aufmerksamkeit sehr vermindert werden. Wenn man aber bedenkt, daß die Arbeiter ihre Maschinen nie in jenem vollkommensten Zustande halten, in welchem man die Versuche mit denselben anstellt, so kann man diese Widerstände, wie ich es auch gethan habe, vernachlässigen.

Dieses Dynamometer, das ich Schnurdynamometer (Dynamomètre funiculaire) nenne, ist einfach, und läßt sich überall leicht anbringen.

Es läßt sich auch auf verschiedene Weisen abändern. Man kann z.B. in einem horizontalen hölzernen Gestelle drei Rollen, n, o, q, anbringen, wovon die erste, n, gleichen Durchmesser mit der Triebrolle der Maschine, m, hat, und breit genug ist, um den Laufriemen, der von der Trommel an der Welle herkommt, aufzunehmen, und nebenher eine zweite Schnur oder einen Laufriemen, der die Rolle, m, umhüllt, und senkrecht zwischen den zwei Rollen, o, und, q, niedersteigt, um über die Rolle mit der Wagschale, p, zu laufen, die in senkrechter Richtung beweglich ist, und eben so wirkt, wie in dem obigen Falle. Bei dieser zweiten Vorrichtung braucht man aber zwei Rollen mehr.

Um ein Beispiel zu geben, wie man die Rechnung zu führen hat, so mache eine Welle 54 Umdrehungen in Einer Minute und führe eine Trommel von Einem Meter im Durchmesser. Der Durchmesser der Triebrolle der Maschine sey 0,4 Meter. Es wird also die Triebachse der Maschine 1/0,4 54 = 135 Umdrehungen im Maximum der Geschwindigkeit verhältnißmäßig zur Welle machen. Ferner wird die Geschwindigkeit des Laufriemens 0,0523 × 1 × 54 = 2,824 Meter in Einer Secunde seyn. Wenn man nun für das Totalgewicht k zum Beispiele 72 Kilogramm gefunden hätte, so wird die Größe der mechanischen Wirkung, die diese Maschine verschlingt = |248| 2,824 × 72 = 203,328 Metroliter, oder = der Kraft von 33,88 Menschen an einer Kurbel, oder = 2,53 Dampfpferden, wovon jedes in Einer Secunde 80 Kilogramm auf 1 Meter hebt.

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