Titel: Ueber den Nuzeffect der Locomotivmaschinen auf horizontalen und ansteigenden Eisenbahnen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1836, Band 61, Nr. LXVIII. (S. 321–324)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj061/ar061068

LXVIII. Ueber den Nuzeffect der Locomotivmaschinen auf horizontalen und ansteigenden Bahnen.

Aus dem Mechanics' Magazine, No. 674, S. 245.

Die zur Prüfung der projectirten Eisenbahn von London nach Brighton niedergesezte Parliaments-Commission richtete an den berühmten Civilingenieur Robert Stephenson folgende Frage:

„Gesezt es werde auf einer horizontalen Streke eine gewisse, durch irgend eine Figur zu bezeichnende Zugkraft (strain) angewendet, und diese werde auf einer anderen Bahn durch mehrere Steigungen und Gefalle unterbrochen; so fragt sich, wie groß die Differenz des Effectes an der Maschine ist, wenn in beiden Fällen der Gesammtbetrag der Kraft gleich ist?“

Auf diese Frage lautete die Antwort des Hrn. Stephenson wie folgt:

„Ich muß, um meine Antwort vollkommen verständlich zu machen, vorausschiken, daß nach meiner Ansicht die Frage sich um die Bestimmung der Differenz dreht, welche auf zwei verschiedenen Bahnen von einem Punkte A bis zu dem Punkte B zwischen dem Nuzeffect der Locomotivkraft Statt findet. Auf der einen dieser Bahnen soll sich die Zugkraft gleichbleiben und durch 1/a bezeichnen lassen; während sie auf der anderen durch ansteigende und abfallende Flächen verschieden modificirt wird: so jedoch, daß der Gesammtaufwand an mechanischer Kraft in beiden Fällen gleich ist. Daß in lezterem Falle die ansteigenden Flächen gäher seyn müssen, als in ersterem, indem sie sonst die abfallenden Flächen nicht ausgleichen würden, erhellt offenbar.

„Von diesen Daten ausgegangen, kann nun gar kein Zweifel darüber obwalten, daß sich die geringere und mehr gleichmäßige Zugkraft sowohl in Hinsicht auf die Geschwindigkeit, als in Hinsicht auf die fortzuschaffende Last besser für die Locomotivkraft eignet, und zwar aus folgenden Gründen:

„1) was die Geschwindigkeit betrifft, so erhellt offenbar, daß man, um einen vollkommen gerechten Vergleich in dieser Beziehung anzustellen, nur anzunehmen braucht, daß zwei Maschinen von gleicher Kraft mit gleicher Last gleichzeitig von A nach B abfahren; |322| und daß die Maschine an jedem Theile einer jeden der beiden Bahnen ihre volle Kraft auszuüben im Stande ist, d.h. an den Gefällen der undulirenden Bahn eben so wie bei dem gleichförmigen Laufe auf der geraden Bahn. Bei dieser Annahme müßten beide Maschinen, indem jede derselben innerhalb gleicher Zeit eine gleiche Kraft ausübt, und indem der Gesammt-Kraftaufwand zwischen A und B gleich ist, gemeinschaftlich oder gleichzeitig in B anlangen.

„Diese Hypothese hält jedoch bei der undulirenden Bahn nur innerhalb gewisser Glänzen Stich; denn in der Praxis ist die Geschwindigkeit, womit man eine Maschine laufen lassen kann, sowohl in Hinsicht auf Sicherheit, als in Hinsicht auf Abnüzung, und in Hinsicht auf innere Einrichtung, namentlich der Schieber, die den Eintritt des Dampfes in die Cylinder reguliren, durch mancherlei Umstände beschrankt. Aus diesen und anderen Gründen ist bei unserer gegenwärtigen Erfahrung eine Geschwindigkeit von 35 bis 40 engl. Meilen in der Zeitstunde, das Maximum, welches mit Sicherheit erreicht werden kann, besonders über schiefe Flächen hinab. Um die Langsamkeit beim Hinansteigen auszugleichen, müßte aber die Geschwindigkeit beim Hinabrollen weit größer seyn, als mit Klugheit gestattet werden kann; folglich geht bei dem undulirenden Principe die Differenz zwischen der Zeit, die beim Hinabrollen mit regulirter Geschwindigkeit verbraucht wird, und zwischen jener Zeit, die bei der größten Geschwindigkeit nöthig wäre, verloren. Ich will ein Beispiel geben.

„An der Eisenbahn von London nach Brighton beträgt die ganze Distanz nach Sir John Rennie's Vorschlag 49 englische Meilen 68 Ketten; hin und her also 99 Meilen 56 Ketten; nach Stephenson's Vorschlag aber 54 engl. Meilen 68 Ketten; bin und her also 109 Meilen 56 Ketten. An ersterer Bahn sind nach Dr. Lardner 32 Meilen Gradienter, welche durch 1/270 bezeichnet sind; an lezterer 28 Meilen mit 1/330.

„Nehmen wir nun an, daß auf beiden Bahnen eine Maschine von gleicher Kraft und mit gleicher Belastung abfahre; daß sie sich hiemit bei Benuzung ihrer ganzen Kraft mit einer Geschwindigkeit von 40 Meilen in der Zeitstunde zu bewegen vermag, und daß die Reibung 9 Pfd. per Tonne oder 1/250 betrage, so wird die ganze Streke nach Brighton und zurük bei Anwendung der ganzen Kraft in 2 St. 29 M. 30 S. und in 2 St. 44 M. 30 S. zurükgelegt werden, abgesehen jedoch von dem durch die schiefe Fläche von |323| Croydon veranlaßten, Aufenthalte. Hiebei ist jedoch angenommen, daß auf Rennie's Bahn die absteigenden Flächen mit einer Geschwindigkeit von 720 Meilen in der Zeitstunde zurükgelegt werden, während oben vorausgesezt wurde, daß die Geschwindigkeit an beiden Bahnen nicht über 40 engl. Meilen betrage. Es muß demnach für die 32 Meilen absteigender Flächen, welche hin und her vorkommen, die Differenz hinzugezahlt werden, die sich in der Zeit ergibt, wenn diese 32 Meilen mit einer Geschwindigkeit von 40 anstatt von 720 Meilen in der Zeitstunde zurükgelegt werden. Diese Differenz beträgt 45 M. 20 S., so daß sich also für die Bahn Rennie's ein Zeitaufwand von 3 St. 14 M. 50 S. ergibt. Für die Bahn Stephenson's hingegen ist nur die Differenz von 28 Meilen, die mit einer Geschwindigkeit von 16 anstatt von 40 Meilen in der Zeitstunde zurükgelegt werden, mit 31 M. 30 S. hinzuzählen, so daß sich in Summa 3 St. 16 M. Zeitaufwand herauswerfen.

„Dazu sind aber noch an Stephenson's Bahn für zweimaliges Anhalten, worunter ein Mal zum Einnehmen von Wasser, zwei Mal 3 Minuten; an Rennie's Bahn hingegen 3 Mal 3 Minuten für Anhalten und 5 Minuten für den Aufenthalt an der schiefen Fläche von Croydon zu rechnen, wonach sich für erstere Bahn ein Zeitaufwand von 3 Stunden 22 M., für leztere hingegen einer von 3 St. 28 M. 5)0 S. berechnet, so daß zu Gunsten der Stephenson'schen Bahn 6 M. 50 S. bleiben.

„Bei diesen Berechnungen ist übrigens von den Curven ganz Umgang genommen, obschon nach Dr. Lardner die Gesammtkrümmung an Rennie's Bahn 840 Grade, an Stephenson's Bahn aber nur 790 Grad beträgt. Reducirt man dieß auf Curven einer Meile, so ergeben sich für erstere Bahn 7 Meilen mit einem Radius von 3/4 einer Meile und für leztere 6 Meilen mit einem Radius von 1/10. Meilen. Dieß gleichfalls in Anschlag gebracht, so berechnet sich der Zeitaufwand auf Rennie's Bahn zu 3 St. 36 M. 30 S., auf jener Stephenson's hingegen nur zu 3 St. 29 M. Die Annahme Lardner's ist jedoch nicht ganz richtig; denn die Curvatur beträgt an Rennie's Bahn 15 und an Stephenson's Bahn nur 11 1/2 Meile mit einem Radius von einer Meile, wonach der Unterschied zu Gunsten lezterer noch größer wird.

„Bei diesen Berechnungen ist auf die Verschiedenheit der Ansichten über die Unterschiede der Kraft der Maschinen bei verschiedenen Geschwindigkeiten gar nicht Rüksicht genommen, indem diese auf beide Bahnen gleiche Anwendung findet.

„Was die Vergleichung in Hinsicht auf die Last betrifft, so verhält sich die Sache sehr einfach. Die Last mag nämlich nach der |324| Adhäsion der Räder oder nach dem Druke des Dampfes im Cylinder gemessen werden, so wird, da die Maschine in beiden Fällen in Hinsicht auf Kraft und Schwere gleich ist, das Maximum der Last durch die Reibung auf einem horizontalen Niveau + der Schwere berechnet seyn; mithin wird sich auch hier ein Unterschied zu Gunsten der mehr gleichförmigen und leichteren Gradienten zeigen.

„Hienach ergeben sich die Verhältnisse der Bahn Rennie's zu jener Stephenson's wie

15 . 80 = 9 × 6 + 80 = (2240/330) zu 17 . 50 = 9 × 8 + 50 = (2240/264);

d.h. die Differenz zu Gunsten der Stephenson'schen Bahn beträgt in der Bruttolast 11 Proc., und wird in der Nettolast noch größer seyn oder gegen 20 Proc. betragen.60)

|324|

Wir bemerken hiezu, daß nach den neuesten Berichten die Bill für die Stephenson'sche Bahn im Oberhause verworfen wurde, nachdem die Kosten für die Förderung der Bill bis dahin bereits über eine Million Gulden betrugen.

A. d. R.

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