Titel: Gooch, über den Widerstand der Wagenzüge auf Eisenbahnen.
Autor: Gooch, Daniel
Fundstelle: 1849, Band 111, Nr. LXXX. (S. 401–403)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj111/ar111080

LXXX. Versuche über den Widerstand, welchen die mit verschiedenen Geschwindigkeiten laufenden Wagenzüge auf Eisenbahnen erleiden; von D. Gooch, Ingenieur.

Aus dem Moniteur industriel, 1848, Nr. 1288.

Der Verfasser ließ zu seinen Versuchen ein Dynamometer für Wägen construiren, durch welches alle Resultate, die man zu erhalten wünschte, auf derselben Papierrolle registrirt wurden, um mit einem Blick für denselben Zeitraum die auf den Train ausgeübte Zugkraft und die Stärke und Richtung des Windes übersehen zu können. Die Registrirung auf dem Papier geschah von 100 zu 100 Meter und die Zeit wurde nach der in jeder Fünftels-Secunde zurückgelegten Entfernung notirt.

Die Feder des Dynamometers war ungefähr 2,25 Meter lang und sehr empfindlich. Man brauchte nur die Anzahl der Secunden oder Secundenbrüche in einer oder mehreren der Entfernungs-Abtheilungen zu zählen, um die Geschwindigkeit sehr genau zu bestimmen.

Die Kraft und Richtung des Windes wurden mittelst eines Anemometers notirt, welcher 1 1/2 Meter über der Decke eines Wagens angebracht und mit den nothwendigen Verbindungen versehen war, um durch Zeichnenstifte alle Resultate auf dasselbe Blatt aufzuzeichnen.

Auch wurden so oft als möglich und zu gleicher Zeit die Angaben der Indicatoren der Dampf-Cylinder aufgenommen; jedoch nicht so oft als es zu wünschen gewesen wäre, weil sich der Beobachter hiezu bei einer Geschwindigkeit von 60 engl. Meilen (97 Kilometer) per Stunde auf eine der Bufferstangen setzen und in dieser gefährlichen Lage in Zeit von 45 Secunden drei Erhebungen machen mußte.

Die zur Anstellung der Versuche auf der Great-Western Bahn gewählte Strecke betrug 1 engl. Meile (1609 Meter), war ganz gerade und wagrecht und beinahe in gleicher Ebene mit dem natürlichen Boden.

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Die Höhe der Bäume, der Mauern und aller in der Nähe befindlichen Gegenstände, welche den Einfluß des Windes afficiren konnten, wurde genau aufgezeichnet.

Der Versuchstrain bestund aus Wägen erster und zweiter Classe mit je 6 Rädern von 1,20 Meter Durchmesser, welche ohne Wahl aus den Remisen genommen und mit Eisen beladen wurden, um eine volle Besetzung mit Passagieren zu repräsentiren, wobei jedem Wagen ein Bruttogewicht von 10 Tonnen gegeben wurde.

Die Versuche wurden mit verschiedenen Ladungen und bei veränderten Geschwindigkeiten angestellt; erstere wurden bis zu 100 Tonnen, letztere bis 62 (engl.) Meilen (100 Kilometer) per Stunde gesteigert und die Resultate in Tabellen zusammengestellt.

Alsdann verglich der Verf. seine Resultate mit einer im J. 1846 von Harding aufgestellten Formel und zeigte, daß letztere sich bedeutend vom Versuch entfernt.

Hierauf macht er auf den bedeutenden Einfluß eines von der Seite auf einen Zug streichenden Windes aufmerksam, welcher die Spurkränze der Räder an die Schienen andrückt; er behauptet, daß die Länge eines Zugs von größerem Belang ist als sein Gewicht.

Der Verf. versuchte zwar nicht, eine zur Berechnung des Widerstands bei allen Trains anwendbare Formel aufzustellen; aber seine Tabellen bieten Beispiele für alle Fälle dar, welche vorkommen können; es kann daher, wer die Untersuchung weiter verfolgen oder eine Formel aus ihr ziehen will, die dazu erforderlichen Elemente darin finden.

Er gelangt in seiner Abhandlung zu dem Schlusse, daß in der Praxis die Reibung der Achsenzapfen keine für alle Geschwindigkeiten constante Größe ist und glaubt, daß die Anzahl und der Durchmesser der Räder eines Zuges der Ladung proportional seyn und sonach die Basis jeder allgemeinen Formel bilden müssen.

Ferner beweist er durch das Experiment, daß der einem Train von 50 Tonnen sich entgegensetzende atmosphärische Gesammtwiderstand wenig verschieden ist von demjenigen für einen Train von 100 Tonnen, wenn die Wagen klein sind und der in jenem Falle längere Zug im letztern Fall minder lang ist.

Das allgemeine Resultat der graphischen Darstellung des Widerstands bei Trains von 100 und von 50 Tonnen ergibt, daß sich für Eisenbahnen von enger oder gewöhnlicher Spurweite mittelst der Formel der Widerstand bei Trains von 50 Tonnen und einer Geschwindigkeit von 62 1/2 engl. Meilen zu 17,146 Kil., und bei Trains von 100 Ton. und einer Geschwindigkeit von 61 Meilen zu 14,597 Kil. berechnet.

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Der Widerstand betrug bei großer Spurweite für 50 Ton. schwere Trains mit einer Geschwindigkeit von 42 1/2 Meilen per Stunde 10,658 Kil. und für 100 Tonnen schwere Trains bei einer Geschwindigkeit von 62 1/2 Meilen 10,426 Kil.

Schließlich sagt der Verf., es scheine ihm daß, bevor man eine allgemeine Formel zur Berechnung des Widerstandes der Züge auf Eisenbahnen aufstelle, auf experimentellem Wege folgende Elemente dazu bestimmt werden müssen, die als Glieder in diese Formel einzugehen haben:

1) Die Reibung des Achsenzapfens bei verschiedenen Geschwindigkeiten, verschiedenen Ladungen und für die Oberfläche-Einheit.

2) Der Widerstand gegen die Rotation der Räder um ihre Achsen bei verschiedenen Geschwindigkeiten und Durchmessern.

3) Der Widerstand gegen das Rollen der Räder auf den Schienen bei verschiedenen Ladungen und Durchmessern.

4) Der Widerstand der Atmosphäre bei verschiedenen Geschwindigkeiten, Ladungen, Längen und Breiten des Wagenzugs.

5) Der Widerstand in Folge der Oscillationen oder des unstäten Ganges des Trains bei verschiedenen Geschwindigkeiten.

Der Verfasser glaubt, daß alle diese Elemente auf experimentellem Wege sehr genau bestimmt werden können.

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