Titel: Ueber Druckvertheilung in einer Lagerschale.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1885, Band 256 (S. 377–379)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj256/ar256141

Versuche über Druckvertheilung in einer Lagerschale.

Mit Abbildungen.

B. Tower hatte bei seinen früheren Versuchen, welche bereits in D. p. J. 1884 252 * 12 und 1885 255 129 mitgetheilt sind, gefunden, daſs es möglich ist, den Flüssigkeitsdruck, welchen das Oel in einem Lager an irgend einer Stelle erleidet, zu messen. Er hat nun diese Versuche weiter durchgeführt und im Engineer, 1884 Bd. 58 S. 434 bezieh. Engineering, 1885 Bd. 39 S. 150 einen Bericht über dieselben veröffentlicht, welchem das Folgende entnommen ist.

Die Versuche sind mit einem Zapfen ausgeführt worden, welcher demjenigen gleicht, der für die Reibungsversuche benutzt wurde. Der Zapfen hatte 102mm Durchmesser und war 152mm,4 lang. Die Schale umfaſste den Zapfen wiederum nicht ganz halb und betrug die Sehne des Berührungsbogens 99mm (vgl. Fig. 1 und 2). Es wurden drei 6mm,5 weite Löcher von der einen Stirnseite her in die Schale gebohrt, welche etwas über die Mitte hinausreichten. Ein Loch lag senkrecht über der Scheitellinie, die anderen beiden seitlich davon (vgl. Fig. 2). Die Austrittsöffnungen dieser Löcher konnten mit einem Bourdon'schen Druckmesser in Verbindung gesetzt werden.

Fig. 1–2., Bd. 256, S. 377
Um den Druck an irgend einem bestimmten Punkte zwischen Schale und Zapfen zu ermitteln, wurde dortselbst ein Loch von 1mm,6 Durchmesser von der Tragfläche der Schale in eines der drei Längslöcher |378| gebohrt und so eine Verbindung zwischen jenem Punkte und dem Druckmesser hergestellt.

War der Druck bestimmt, so wurde das betreffende Loch verschlossen und ein neues gebohrt u.s.w. Die Figuren lassen die Anordnung der so untersuchten Orte erkennen. Die Lagerschale war der Länge nach in sechs, der Breite nach in vier Theile getheilt und in die hierdurch entstandenen Schnittpunkte wurden auf der einen Schalenhälfte die Löcher gebohrt. Berücksichtigt man noch, daſs an den Kanten der Druck Null herrscht, so hat man durch die Untersuchung 15 Druckpunkte gewonnen.

Der Gesammtdruck betrug 3632k, d. i. 24,05k/qc Zapfenquerschnittsfläche; der Zapfen lief dabei mit 150 Umdrehungen minutlich um (Umfangsgeschwindigkeit 0,807m/sec); die Temperatur betrug durchweg 32°.

Die beobachteten Oelpressungen waren folgende:

Vorn Im Scheitel Hinten
Querschnitt in der Mitte 26,0 43,9 35,2k/qc
Nr. 1 25,0 43,2 34,1
Nr. 2 21,8 39,7 30,2

Benutzt man diese Zahlenwerthe als Ordinaten, so erhält man die in den Figuren wiedergegebenen Druckcurven. Wie man sieht, liegt der gröſste Druck hinter der Mittellinie in Bezug auf die Bewegungsrichtung und der Druck in den gleichliegenden Oeffnungen ist auf der Hinterseite bedeutend gröſser als auf der Vorderseite. Der gröſste aus diesen Curven abgeleitete Druck beträgt 46k/qc oder das 1,92fache des mittleren.

Ermittelt man aus allen Curven die Summe aller Vertikaldrücke, so erhält man 3623k, also eine Gröſse, welche innerhalb der zulässigen Beobachtungsfehler liegt und für gewissenhafte Beobachtung bürgt.

Um ein gutes Einlaufen des Lagers an den Zapfen zu erzielen, legte man zuerst ein schwereres Gewicht auf, als dasjenige war, mit welchem die Versuche ausgeführt werden sollten. Hierbei fand man, daſs die Drücke sich unmittelbar wie die Belastungen änderten. Am Ende der Versuchsreihe wurde die Geschwindigkeit verringert; der Druck an den einzelnen Stellen blieb fast genau derselbe. Das angewendete Oel war ein schweres Erdöl; der Zapfen tauchte wiederum mit der unteren Seite in das Oel.

Nachdem die soeben beschriebenen Druckversuche beendet waren, wurde die Umlaufsgeschwindigkeit von 150 auf 20 Umdrehungen vermindert (von 0,807 auf 0,108m/sec) und nun wurden wiederum wie früher die Versuche mit den verschiedensten Gewichtsbelastungen durchgeführt. Hierbei hatten sich Zapfen und Lager so gut eingelaufen, daſs nach dem Anhalten des Zapfens sich der Flüssigkeitsdruck an den einzelnen Stellen ziemlich langsam verminderte; in einem Falle bedurfte es z.B. fast ½ Stunde, um den Druck von 42k/qc auf Null herabzubringen.

|379|

Die Reibung hatte wiederum fast genau dieselbe Gröſse wie die bei den früheren Versuchen mit derselben Oelsorte gefundenen. Die beobachteten Werthe sind in folgender Uebersicht zusammengestellt: Reibung eines Zapfens von 102mm Durchmesser und 152mm,4 Länge, welcher mit 20 Umdrehungen minutlich (d. i. 0,108m/sec Umfangsgeschwindigkeit) umlief; Schmierung durch Erdölbad. Sehne des Berührungsbogens der Lagerschale

= 99mm und Temperatur = 32°.
Belastung Reibungscoefficient
31,1 k/qc 0,00132
23,4 0,00168
14,8 0,00247
6,3 0,00440.

Die Belastung konnte auf 47,5k/qc gesteigert werden, ohne daſs Erwärmung oder Fressen eintrat.

Es sei an dieser Stelle noch einmal darauf hingewiesen, daſs diese geringen Werthe nur für den vollkommen durch Oelbad geschmierten Zapfen gelten und daſs sie sich für die üblichen Schmiermethoden entsprechend erhöhen. Tower ist sich dessen wohl bewuſst gewesen und hat deshalb über diese Werthverhältnisse die schon früher mitgetheilten Versuche (1884 252 16) angestellt.

Zu ähnlich geringen Werthen für den Reibungscoefficienten wie Tower gelangt Marcel Deprez, welcher dieselben nach Comptes rendus, 1884 Bd. 94 S. 861 folgendermaſsen ableitet. Deprez lieſs eine Dynamomaschine, deren Trommelgewicht (3500k) und Trägheitsmoment er ermittelt hatte, in Gang bringen; sobald eine bestimmte Umdrehungszahl erreicht war, wurde der Riemen abgeworfen und nun die Verzögerung beobachtet, welche die Trommel erfuhr. Hieraus läſst sich dann der Reibungscoefficient berechnen. Deprez fand, daſs bei einer Verminderung der Geschwindigkeit von 550 auf 145 Umdrehungen minutlich, was einer Verminderung der Umfangsgeschwindigkeit von 1,73 auf 0,455m/sec entspricht, der Reibungscoefficient sich von 0,025 auf 0,005 verringerte; von 145 bis 120 Umdrehungen (0,455 bis 0,375m/sec) bleibt der Coefficient fast unverändert und wächst bei noch geringeren Geschwindigkeiten von Neuem rasch an, was mit den früheren Versuchen (1885 255 129) übereinstimmt.

E. M.

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