Titel: Green, über die Zugkraft bei verschiedenen Schnelligkeiten.
Autor: Green, James
Fundstelle: 1832, Band 43, Nr. LXXXIV. (S. 347–350)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj043/ar043084

LXXXIV. Ueber die Zugkraft bei verschiedenen Schnelligkeiten und auf verschiedenen Arten von Straßen. Von Hrn. James Green, in einem Schreiben an den Herausgeber des Register of Arts.

Aus dem Register of Arts. Novbr. 1831, S. 237.

Da ich bei einer Unterredung mit einem Kutscheneigenthümer fand, daß über die Kraft, die erforderlich ist, um einen Wagen unter verschiedenen Verhältnissen zu ziehen, sehr irrige Ansichten unter jenen Leuten herrschen, die doch unmittelbar dabei interessirt sind, gut und genau über diesen Gegenstand unterrichtet zu seyn, so glaube ich, daß auch das Publicum im Allgemeinen (mit Ausnahme von wenig gründlich Gebildeten) von denselben Irrthümern befangen ist. Ich vermuthe dieß um so mehr, da dasselbe gewohnt ist, unbedingten Glauben in das zu sezen, was ihm von sogenannten Praktikern gesagt wird. Es wird allgemein behauptet und angenommen, daß weniger Kraft erforderlich ist, um einen Wagen mit einer größeren, als mit einer geringeren Schnelligkeit zu treiben. Da nun diese Meinung manche Ihrer Leser zu sehr irrigen Berechnungen veranlassen könnte, so fühle ich mich gedrungen Ihnen für Ihre Zeitschrift einen Auszug aus der großen Reihe von Versuchen mitzutheilen, welche Hr. Macneil (unter der Leitung des Hrn. Telford) auf der London- und Liverpool-Straße anstellte, und bei welchen die Zugkraft sehr genau mittelst eines neuen, von Hrn. Macneil erfundenen, Dynamometers bestimmt wurde.

Die Hauptresultate der Versuche, die mit einem von London nach Shrewsbury (eine Streke von 153 1/4 engl. Meilen) fahrenden Eilwagen unter verschiedenen Neigungen und bei verschiedenen Schnelligkeiten gemacht wurden, gibt folgende Tabelle:

Verhältniß der
Neigung.
Verhältniß der
Schnelligkeit.
Erforderliche
Kraft.
1 auf 20 6 Meilen auf die Stunde 268
1 – 26 6 – – – 215
1 – 30 6 – – – 165
1 – 40 6 – – – 160
1 – 600 6 – – – 111
1 – 20 8 – – – 296
1 – 26 8 – – – 219
1 – 30 8 – – – 196
1 – 40 8 – – – 166
1 – 600 8 – – – 120
|348|
Verhältniß der
Neigung.
Verhältniß der
Schnelligkeit.
Erforderliche
Kraft.
1 auf 20 10 Meilen auf die Stunde 318
1 – 26 10 – – – 225
1 – 30 10 – – – 200
1 – 40 10 – – – 172
1 – 600 10 – – – 128

Hieraus ergibt sich mithin offenbar, daß die erforderliche Zugkraft beständig mit dem Verhältnisse der Schnelligkeit des Wagens zunahm, obschon diese Zunahme nicht in einem gleichförmigen Verhältnisse Statt fand, was wahrscheinlich von der Verschiedenheit des Widerstandes herrührt, den ein und dasselbe Stük Weges bei verschiedenem Wetter leistet.

Ich will hier noch einen Auszug aus einem Theile von Hrn. Macneil's Versuchen, so wie er sich in Hrn. Telford's Bericht befindet, beifügen, da derselbe von großem praktischen Werthe zu seyn scheint.

Auf einem guten Pflaster fand derselbe die Zugkraft zu 33 Pfund.
Auf einer Oberfläche von zerschlagenen Steinen an einer
alten Feuersteinstraße (old flint road)

65 –
Auf einer Kiesstraße (gravel road) 147 –
Auf einer Straße aus zerschlagenen Steinen (broken stone
road) über einer unebenen gepflasterten Grundlage

46 –
Auf einer Fläche aus zerschlagenen Steinen mit einer festen
Grundlage aus Parker's Kitt und Kies

46 –
Mit etc. etc.

Bemerkungen des Herausgebers des Register, Hrn. L. Hebert.

Wir stimmen ganz der oben gegebenen Schäzung der Daten bei, die uns Hr. Green aus Hrn. Telford's Bericht mitzutheilen die Güte hatte, obschon wir über die von ihm angeführte Meinung des Kutscheneigenthümers nicht ganz dieselbe Ansicht haben. Dieser Leztere scheint uns nämlich entweder das Wahre des Factums verkannt, oder es irrig dargestellt zu haben. Wenn er sagte, „daß eine geringere Quantität Kraft erforderlich ist, um einen Wagen mit einer größeren Schnelligkeit eine gegebene Streke Weges zu treiben, als man bei einer geringeren Schnelligkeit dazu braucht,“ so scheint er uns Recht gehabt zu haben, wie dieß auch aus den, von Hrn. Green gelieferten, Angaben hervorzugehen scheint. Wir wollen vor Allem Hrn. Macneil's Tabelle in einer zur Vergleichung und Untersuchung mehr geeigneten Form hieher sezen.

|349|

Erforderliche Kraft bei

Verhältnis der
Neigung.
6 Meilen
die Stunde.
8 Meilen
die Stunde.
10 Meilen
die Stunde.
1 auf 20 268 296 318
1 – 26 213 219 225
1 – 30 165 196 200
1 – 40 160 166 172
1 – 600 111 120 128
––––––––––––––––––––––––
917 997 1043

Die zweite und vierte Linie bietet einige Abweichungen dar, deren Ursachen wir nicht gehörig erklären können: in diesen beiden Fällen beträgt nämlich die Zunahme der Kraft, welche bei verschiedenen Schnelligkeiten erforderlich ist, gerade 6 Pfd.; während in der ersten und dritten Linie diese Zunahme bedeutend größer ist. Da jedoch sämmtliche Daten unter einander abweichen, so wird es am besten seyn, die Berechnungen nach den Total-Kräften bei jeder Schnelligkeit, d.h. nach den Zahlen 917,997 und 1043 anzustellen. Hieraus ergibt sich, daß eine bestimmte Last, welche

bei 6 Meilen in der Stunde eine Kraft von 9 1/4 Pfd. erfordert,
– 8 10 – und
– 10 10 1/2 – erfordern wird.

Man kann daher sagen, daß man um 1/8 mehr Kraft braucht, um die Schnelligkeit in einer Stunde von 6 auf 8 Meilen zu erhöhen; daß man also, bei Vermehrung der Kraft um 1/8, eine Vermehrung der Schnelligkeit um 4/10 oder beinahe um 3/9 d.h. um 1/3 erhält.

Nehmen wir mithin z.B. an, daß eine Fahrt von London nach York und wieder zurük (welche Streke beinahe 600 Meilen beträgt),

bei einer Schnelligkeit von 6 Meilen in der Stunde 100 Stund.
10 – 60 –
erfordert, so ist 917 Pfd. (Total-Kraft bei 6 Meilen) × 100 = 91,700
und 1043 – (Total-Kraft bei 10 Meilen) × 60 = 62,580
––––––––
was zu Gunsten der größeren Schnelligkeit einen Unterschied von 28,420 Pfd.

oder wie oben erwähnt worden, beinahe von 1/3 (3/9 von 91,700) gibt; obschon eine größere Menge von Kraft nöthig ist, um eine gewisse Last eine und dieselbe Zeit lang mit einer größeren Schnelligkeit zu ziehen, als man bei einer geringeren Schnelligkeit braucht. Dessen ungeachtet erwächst hieraus für Wagen, die von Pferden gezogen werden, kein Vortheil; indem die Pferde bei einer großen Schnelligkeit nur sehr wenig Kraft auszuüben im Stande sind, so daß man, um eine Kutsche schnell laufen zu machen, vier Pferde vorspannen muß, während man dieselbe Last langsam mit einem einzigen Pferde ziehen könnte, welches, obschon es vier Mal so viel Last als jeder der |350| vier Läufer zieht, und obschon es drei Mal so lang arbeitet, am Ende des Tages doch weniger ermüdet seyn wird, als die vier Läufer. – Bei Dampfwagen verhält sich hingegen die Sache anders, indem hier alle die Vortheile, die sich bei einer größeren Schnelligkeit ergeben, zu Nuzen gebracht werden können. Aus diesem Grunde werden auch hauptsächlich die Dampfwagen einst auf gewöhnlichen Straßen die Oberhand über die von Pferden gezogenen Wagen erhalten. Wir glauben, daß dieß in weniger als drei Jahren bei jenen Wagen für Reisende und Lastentransport eintreten wird, welche schnell fortgeschafft werden sollen, und daß, bei allmählicher und gradweiser Verbesserung desselben Systemes, später auch bei langsam fahrenden Wagen die Dampfkraft die Pferdekraft unterdrücken wird.

Wir müssen endlich unsere Leser noch darauf aufmerksam machen, daß sie die Daten, deren wir uns bei unserer vergleichsweisen Schäzung bedienten, nicht für die wirkliche Kraft nehmen, die zum Ziehen einer Kutschenladung nothwendig ist, indem diese beiläufig nur den sechsten Theil hievon beträgt. Hrn. Macneil's Angaben beziehen sich nämlich bloß auf aufsteigende Flächen. Da nun 111 Pfd. als die Zugkraft bei einer Neigung von 1 in 600 bei einer Schnelligkeit von 6 Meilen in der Stunde angegeben werden, so können wir aus allen den gegebenen Daten, mit Rüksicht auf die Wirkung auf verschiedenen Arten von Straßen, 100 Pfd. als die Durchschnittskraft auf einer ebenen Fläche annehmen; indem das Moment, welches sich bei Abhängen ergibt, den Verlust compensiren wird, der bei bergan steigenden Flächen entsteht. Geht man nun von diesem Datum aus, so wird folgende Tabelle die vergleichsweisen Quantitäten Kraft und Zug geben, die für eine Streke von 600 englischen Meilen bei verschiedenen Schnelligkeiten nöthig sind.


Verhältniß
der Schnelligkeit.

Zeit der Reise.

Entfernung.

Zugkraft.
Vergleichsweise
Quantität der
verwendeten
Kraft.
6 M. in 1 St. × 100 St. = 600 M. 100 Pfd. 100,00
7 – – – × 85 + = 600 – 104 – 88,40
8 – – – × 75 – = 600 – 107 – 80,25
9 – – – × 66 + = 600 – 110 – 72,60
10 – – – × 60 – = 600 – 113 – 67,80
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