Titel: Allmähliche Verlängerung des Eisendrahtes bei verschiedener Strekung.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1834, Band 51, Nr. XCVI. (S. 434–438)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj051/ar051096

XCVI. Ueber die allmähliche Verlängerung des Eisendrahtes bei verschiedener Strekung; von Hrn. Vicat.

Aus den Annales de Chimie et de Physique. September 1833, S. 35.

Jedermann weiß, daß eine Kugel aus Baumharz, wenn sie einem allmählichen Druke ausgesezt wird, sich unmerklich abplattet, während sie im Gegentheil zu Splittern zerschellt, wenn man sie gegen einen harten Körper schleudert. Etwas Aehnliches findet bei dem Biegen des Holzes Statt, denn wenn man eine Ruche langsam biegt, so kann man sie viel stärker krümmen, ohne daß sie bricht, als wenn man bei dem Biegen rasch verfährt. Es läßt sich daher vermuthen, daß die meisten festen Körper ohne zu brechen ihre Gestalt um so auffallender verändern können, je länger die auf sie ausgeübte Wirkung dauert.

Dieß veranlaßte mich verschiedene Stüke von einem nicht angelassenen Eisendrahte auf 1/4, 1/3, 1/2 und 3/4 der Ziehkraft zu streken, deren er bei der Probe nach dem gewöhnlichen Verfahren fähig ist, und dann lange Zeit das Fortschreiten seiner Verlängerung zu beobachten.

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Ich ließ also einen eichenen Balken von zehn Centimeter im Gevierte auf 2,3 Meter Länge wagrecht mit seinen beiden Enden in die entgegengesezten Mauern einer kleinen gewölbten Kammer einfügen, und durch sechs senkrechte Stangen, wovon ihn drei vom Boden aus nach Oben und drei vom Gewölbe aus nach Unten stüzten, jede Biegung desselben unmöglich machen; auf diese Art erhielt ich also eine beinahe unerschütterliche Unterlage. Zu noch größerer Sicherheit befestigte ich in gerader Linie vier spize Punkte, wovon jeder einem der zum Aufhängen der Drahtstüke gewählten Punkte entgegengesezt war. Vermittelst dieser Merkzeichen ließen sich die kleinsten Bewegungen beobachten, indem man von Zeit zu Zeit die Punkte mittelst eines gespannten Seidenfadens abmaß.

Die zum Versuche angewandten Drahtstüke gingen durch den Balken, auf welchem sie fest angehalten waren. Mit jedem derselben war in der Entfernung eines Meters vom Aufhängepunkt ein kleiner Haken verbunden, welcher den Arm eines sehr leichten Hebels in Bewegung sezte, der dazu diente, Verlängerungen von 1/100 Millimeter deutlich anzuzeigen.

Der Versuch wurde den 12. Jul. 1830 bei einer Temperatur von 21,8° C. angefangen. Die mit 1, 2, 3 und 4 numerirten Drahtstüke wurden respective bei 10,7 Kilogr., 14,25 K., 21,50 K. und 32,25 K. gestrekt (die totale Ziehkraft betrug 43,25 K.) und verlängerten sich anfangs augenbliklich um eine Größe, welche man nicht berüksichtigte. Von diesem Augenblike an brachte man aber die Vergleichungshebel an ihre Stelle und bezeichnete den Ausgangspunkt von jedem derselben mit Null.

Den 12. Jul. 1831 zeichnete man bei einer Temperatur von 22° folgende Beobachtungen auf:

Textabbildung Bd. 51, S. 435

Unmittelbar darauf wurden die vergleichenden Hebel wieder in ihre anfängliche Lage gebracht, indem man die als Achse dienenden Schneiden gehörig herabließ, und den 12. Jul. 1832 sammelte man bei einer Temperatur von 21,50° C. folgende Beobachtungen:

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Textabbildung Bd. 51, S. 436

Nachdem die vergleichenden Hebel zum dritten Mal auf den Nullpunkt zurükgebracht worden waren, zeigten sie noch immer eine ähnliche Progression von Verlängerungen an, wie in den vorhergehenden Jahren. Der Draht No. 4 brach aber am Anhängepunkt im Monat April 1833; ich muß hier bemerken, daß jedes Drahtstük mit troknendem Oehl überzogen worden war, um es gegen Oxydation zu schäzen; der gebrochene Draht war in seiner ganzen Länge unversehrt und nur an der Stelle wo er brach, hatte sich ein rother Punkt gebildet, den man früher nicht bemerkte. Man muß daher diesen Vorfall, welcher der Fortsezung der Beobachtungen ein Ende machte, der Schwächung des Eisens an dieser Stelle zuschreiben. Aus dem Vorhergehenden können wir also über die Gränze der Verlängerungen nichts schließen, wohl aber mit allem Recht folgende Thatsachen aufstellen:

1) Nicht angelassener Eisendraht, der auf das Viertel seiner Ziehkraft, so wie man sie gewöhnlich schäzt, gestrekt wird, und jeder schwankenden Bewegung entzogen ist, strekt sich anfangs, verlängert sich aber dann nicht mehr merklich.

2) Derselbe Draht verlängerte sich, als er unter denselben Umständen auf 1/3 der Ziehkraft gestrekt wurde, um 2,75 Millimeter per Meter in 33 Monaten; darin ist die augenblikliche Verlängerung in Folge der ersten Wirkung der Belastung nicht inbegriffen.

3) Derselbe Draht, auf 1/2 seiner Stärke gestrekt, verlängerte sich in derselben Zeit und unter denselben Umständen um 4,09 Millimeter.

4) Derselbe Draht endlich, auf 1/4 seiner Kraft gestrekt, verlängerte sich immer in derselben Zeit und unter denselben Umständen um 6,13 Millimeter.

Bei Vergleichung dieser Zahlen sieht man, daß von dem Augenblike angefangen, wo die augenblikliche Wirkung der Belastung beendigt ist, die Geschwindigkeiten der darauf folgenden Verlängerungen ziemlich den Zeiten proportional bleiben, und ferner, daß die Größe der Verlängerung bei Drähten, die über 1/4 ihrer Stärke belastet sind, nach gleichen Zeiten ziemlich der Strekung proportional ist.

Durch besondere Versuche habe ich auch gefunden, daß der Coefficient der thermometrischen Ausdehnung für Drähte, die |437| bei verschiedenen Graden gestrekt sind, derselbe ist, wie für freie Drähte.

Aus dem Vorhergehenden ergibt sich nun, daß die Elasticität des nicht angelassenen Eisendrahtes sich bei einer Strekung zwischen 1/4 und 1/3 seiner Ziehkraft (leztere auf gewöhnliche Art gemessen) zu verändern anfängt, so daß eine Drahtbrüke, deren Eisendrahtkabeln über das Viertel hinaus gestrekt wären, sich, besonders bei der erschütternden Bewegung, beständig von Jahr zu Jahr und wahrscheinlich bis zu ihrem Einsturze senken könnte.

Das Maß des Widerstandes der Materialien, so wie man es bei den gewöhnlichen Versuchen erhält, die nur einige Minuten oder einige Stunden dauern, ist also ganz relativ und nur für die Dauer dieser Versuche gültig; wenn man das Maß der absoluten Widerstände erfahren wollte, so müßte man die Materialien Proben von mehreren Monaten unterziehen, und mit sehr genauen Instrumenten beobachten.

Was auch immer die Zahl seyn mag, welche man bisher für das Maximum der Strekung annahm, der man Eisen für Arbeiten von langer Dauer aussezen darf, so geht aus den vorhergehenden Versuchen hervor, daß kein plözlicher oder unvorhergesehener Unfall bei den Eisendrahtkabeln der Drahtbrüken zu befürchten ist; denn die Textur dieser Kabeln ist schon eine Garantie für die Gleichheit ihrer Kraft auf allen Punkten, daher auch die dem Bruche vorangehende Verlängerung gleichförmig auf allen Punkten Statt finden muß. Wir wollen z.B. annehmen, das Maximum der Ausdehnung, deren der laufende Meter noch nach der anfänglichen Strekung durch das Gewicht des Bogens und der Belastung beim Probiren fähig ist, betrage nur sechs Millimeter, und es handle sich um eine Oeffnung von 100 Meter mit 8 Meter Bogenhöhe: so ergibt eine sehr einfache Berechnung, daß diese Ausdehnung von sechs Millimeter per Meter allmählich eine Senkung von mehr als 1,25 Meter in der Mitte hervorbringen würde, so daß man also durch diese außerordentliche Bewegung von der Gefahr benachrichtigt würde.

Die Ketten aus geschmiedetem Eisen bieten unglüklicher Weise nicht dieselben Garantien dar. Bei drei Hängebrüken fanden schon große Unglüksfälle Statt, die durch keinen vorläufigen Umstand angezeigt wurden. Dieß kommt daher, daß die Verlängerung immer auf den schwachen oder fehlerhaften Theil der brechenden Stangen beschränkt ist, so daß sie sich nicht hinreichend vorher anzeigen kann. Der neuliche Einsturz eines der Flügel der Brüke von Cosne über die Loire hat eine andere sehr wichtige Thatsache bestätigt (die, wie |438| ich glaube, schon von dem Ingenieur Henri in Rußland beobachtet wurde): daß nämlich eine Eisenstange, welche einer gewissen Probe widerstand, unter einer neuen Probe, die nicht so stark wie die vorhergehende ist, dennoch brechen kann.

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