Titel: Fairbairn, über den Widerstand schmiedeeiserner Platten.
Autor: Fairbairn, W.
Fundstelle: 1869, Band 193, Nr. CXIII. (S. 454–457)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj193/ar193113

CXIII. Versuche über den Widerstand schmiedeeiserner Platten; von W. Fairbairn.

Mit Rücksicht auf die Verwendbarkeit schmiedeeiserner Platten zur Panzerung von Kriegsschiffen hat William Fairbairn neuerdings ausgedehnte Versuche ausgeführt, von denen wir einige hervorheben, welche allgemeines Interesse besitzen. So ergaben z.B. die Versuche über absolute Festigkeit folgende Resultate:

Dicke der Platten Mittleres spec.
Gewicht
Mittlere Bruchbelastung Mittlere Ausdehnung
in Tonnen
pro Qdrtz.
in Kilogr.
pro Qdtcentim
beim Bruch pro
Längeneinheit
circa 1 1/2 Zoll engl. 7,7471 24,453 3851,14 0,1769
circa 2 Zoll „ 7,7684 25,169 3963,92 0,2703
circa 2 1/2 Zoll „ 7,7660 24,569 3869,42 0,2658
circa 3 Zoll „ 7,7666 25,031 3963,92 0,2689

Fairbairn schließt daraus, daß die Ausdehnung beim Bruch, welche der Zähigkeit entspricht, mit der Plattendicke zunimmt.

Für die Druckbelastung wurden folgende Werthe erhalten:

Dicke der Platten Aeußerste Druckbelastung im Mittel Mittlere Zusammendrückung
in Tonnen
pro Qdtzoll.
in Kilogr.
pro Qdtcentim.
bei der äußersten
Belastung
circa 1 1/2 Zoll engl. 90,967 1436,66 0,513
circa 2 Zoll „ 90,967 1436,66 0,518
circa 2 1/2 Zoll „ 90,967 1436,66 0,510
circa 3 Zoll „ 90,967 1436,66 0,510

Alle vier Plattensorten zeigen in Bezug auf die Zusammendrückbarkeit eine bemerkenswerthe Uebereinstimmung; durch einen Druck von circa 90 Tonnen pro Quadratzoll wurden sie um mehr als die Hälfte ihrer ursprünglichen Höhe zusammengedrückt und obgleich die Proben in vielen Fällen bedeutende Risse erhielten und verzerrt wurden, so verloren sie doch nicht ihre Widerstandsfähigkeit und wurden nicht ernstlich verletzt.

|455|

Eine dritte Versuchsweise wurde in Bezug auf das Durchlochen ausgeführt, da man voraussetzte, daß die Platte sich bei letzterem ähnlich verhalten werde, wie gegen den Stoß eines Geschosses. Die Platten wurden bei diesen Versuchen auf eine stählerne Lochscheibe aufgelegt, welche ein Loch von doppeltem Durchmesser des Durchschlages besaß. Bei Anwendung eines Durchschlages mit flachem Ende ergaben sich folgende Werthe:

I. Durchschlag von 0,85 Zoll Durchmesser.

Marke der
Platte

Plattendicke
Druck auf den
Durchschlag in
Tonnen à 2240
Pfund engl.
Druck auf den
Durchschlag Tonnen, auf
1 Zoll Durchmesser
berechnet
Mittlerer Druck
in Tonnen auf
1 Zoll Durchm.
und 1 Zoll
Plattendicke bechnet
A 1/4 Zoll engl. 14,2732 16,7920
B 1/4 „ „ 8,6732 10,2037
C 1/4 „ „ 8,4732 9,9684
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Durchschnitt 10,4732 12,3214 49,2900
A 1/2 Zoll engl. 25,8731 30,4389
B 1/2 „ „ 25,4732 29,9614
C 1/2 „ „ 22,4380 26,3976
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Durchschnitt 24,5948 28,9349 57,8700
B 3/4 Zoll engl. 39,3804 46,3300
C 3/4 „ „ 40,9806 48,2123
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Durchschnitt 40,1805 47,2712 63,0200
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Gesammtdurchschnitt 56,4200
II. Durchschlag von 0,50 Zoll Durchmesser.
A 1/2 Zoll engl. 15,4732 30,9464
B 1/2 „ „ 14,2732 28,5464
C 1/2 „ „ 14,2732 28,5464
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Durchschnitt 14,6732 29,3164 58,6900
B 3/4 Zoll engl. 20,9804 41,9608
C 3/4 „ „ 21,7804 43,5608
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Durchschnitt 21,3804 42,7608 57,0100
B 1 Zoll engl. 27,7804 55,5608
C 1 „ „ 28,1804 56,3608
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Durchschnitt 27,9804 55,9608 55,9600
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Gesammtdurchschnitt 57,2200

Diese Versuche zeigen, daß der Widerstand schmiedeeiserner Platten gegen das Durchlochen P proportional dem Product aus Durchmesser 2r des Durchschlages und Dicke der Platte oder Durchdringungstiefe t ist |456| also P = C . 2rt, wenn C eine Constante bezeichnet. Dieser Widerstand ist für den Durchmesser = 1 Zoll und die Plattendicke = 1 Zoll nach dem Obigen durchschnittlich = (56,72 + 57,22)/2 = 57; man hat also

P = 57 . 2rt = 114rt in Tonnen oder

= 114 . 2240rt = 255 . 360rt in Pfd. engl.

Für r = 1/4 Zoll und t = 1/2 Zoll gibt diese Formel P = 14,25 Tonnen, während durch Versuche P = 14,67 Tonnen gefunden wurde etc. Ein Durchschlag mit rundem Ende ergab folgende Werthe:

Durchschlag von 0,85 Zoll Durchmesser.

Marke der
Platten

Plattendicke
Druck auf den
Durchschlag in Tonnen
Druck auf den Durchschlag
in Tonnen auf 1 Zoll
Durchmesser berechnet
A 1/2 Zoll 28,1804 33,1534
B 1/2 „ 21,7800 25,6235
C 1/2 „ 20,1804 23,7416
B 3/4 „ 42,1810 42,6247
C 3/4 „ 44,6000 52,4706

Vergleicht man diese Resultate, auf einen Durchschlag von 1 Zoll Durchmesser berechnet, mit denen, welche ein gewöhnlicher Durchschlag mit flachem Ende ergeben hatte, so erhält man folgende Zusammenstellung:

Marke der
Platten

Plattendicke
Durchschlag mit flachem
Ende im Mittel
Tonnen
mit rundem Ende
Tonnen
A 1/2 Zoll 30,6926 33,1534
B 1/2 „ 29,2574 25,6235
C 1/2 „ 27,4720 23,7416
B 3/4 „ 44,1454 43,6247
C 3/4 „ 45,8865 52,4706
––––––––––––––––––––––––––––––––––
Durchschnitt 35,4908 35,5227

Es ist also der Widerstand gegen das Durchstoßen ziemlich derselbe, wenn ein Durchschlag mit flachem Ende, wie wenn ein solcher mit rundem Ende angewendet wird. Die Eindringung (indentation) an der Bruchstelle ist dagegen eine verschiedene:

Eindringungstiefe
Marke der
Platten
Dicke der
Platten
Durchschlag mit
flachem Ende
Durchschlag mit
rundem Ende
Verhältniß
A 1/2 0,10 0,37 1 : 3,7
B 1/2 0,09 0,33 1 : 3,7
C 1/2 0,08 0,30 1 : 3,7
B 3/4 0,12 0,37 1 : 3,1
C 3/4 0,15 0,41 1 : 2,7
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Durchschnitt 0,111 0,383 1 : 3,45.
|457|

Die Eindringung ist also bei einem Durchschlag mit rundem Ende fast 3 1/2 Mal so groß wie bei einem Durchschlag mit flachem Ende. (Deutsche Industriezeitung, 1869, Nr. 21.)

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