Titel: P. Zetzsche, über russische Festigkeitsuntersuchungen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1886, Band 259 (S. 355–357)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj259/ar259132

Mittheilungen aus russischen Versuchsanstalten über Festigkeitsuntersuchungen.

Mit Abbildungen auf Tafel 23.

Paul Zetzsche macht in Stahl und Eisen, 1885 * S. 347 weitere Mittheilungen über Ergebnisse aus der Versuchsanstalt des Hüttenwerkes Kulebaki in Ruſsland (vgl. 1885 258 * 21), in welchen er sich wiederum gegen die Beibehaltung der Contraction als Werthmesser bei Lieferungsabnahmen ausspricht.

Um den Einfluſs des wiederholten Schmiedens auf Stahl kennen zu lernen, wurden folgende Proben hergestellt. Ein Radreifenblock von 1134qc Querschnitt wurde auf 529qc herabgeschmiedet und daraus ein Probestab hergestellt (Nr. 1); hierauf wurde der verbliebene Querschnitt auf 100qc herabgeschmiedet und ebenfalls kalt ein Probestab daraus gefertigt (Nr. 2). Jetzt wurde der Block weiter ausgeschmiedet auf 32qc und daraus Probestab Nr. 3 hergestellt und schlieſslich der Stab auf 9qc herabgeschmiedet und Nr. 4 daraus gedreht. Die Probestäbe wurden auf einer selbstzeichnenden Zerreiſsmaschine zerrissen. Die Festigkeit ist mit dem Schmieden von 53,4 auf 56,5k/qmm gestiegen, die Bruchdehnung fiel von 22 auf 13,5 Proc.1), die Contraction aber folgte keinem bestimmten Gesetze, scheint vielmehr lediglich der Ausdruck örtlicher Wichtigkeit zu sein und dürfte als solcher eigentlich als Werthmesser von Ausschlag gebender Bedeutung in die Lieferungsbedingungen nicht aufgenommen werden, zumal dazu kommt, daſs die Contraction auſserordentlich leicht durch Zufälligkeiten beeinfluſst wird.

Die Contraction im Allgemeinen, also abgesehen von den durch Wäschen, Schlackentheilchen u.s.w. hervorgerufenen Unregelmäſsigkeiten, welche der Zufall bei der Probe mit sich bringt, läſst sich beeinflussen und zwar derart, daſs diesen Einfluſs auszuüben der Fabrikant in seiner Hand hat. Schon ein geringer Phosphorgehalt erhöht die Contraction wesentlich, ohne andererseits die Festigkeit bei ruhiger Belastung sehr zu beeinträchtigen. In der oben angegebenen Quelle sind die Ergebnisse der Zerreiſsversuche und der Analysen in Uebersichten und zeichnerisch zusammengestellt. Man ersieht daraus, daſs mit einer hinsichtlich der oben genannten Zufälligkeiten gerade auffallenden Regelmäſsigkeit |356| die Verbindungslinie der Phosphorgehalte mit derjenigen der Contraction vollständig gleichlaufen, daſs also entschieden die Contraction durch den Phosphorgehalt beeinfluſst wird und zwar derart, daſs sie mit demselben steigt und fällt. Eine gewisse Regelmäſsigkeit zeigt ebenso auch der Kohlenstoffgehalt, dessen Verbindungslinien sich entgegengesetzt den Phosphorlinien verhalten. Ein höherer Phosphorgehalt bedingt einen geringeren Kohlenstoffgehalt und umgekehrt, wenn der Stahl den Vorschriften über Zerreiſsversuche entsprechen soll.

Die Versuche ergaben aber weiter, daſs Radreifen mit hohem Phosphorgehalte, trotzdem die Zerreiſsproben hervorragende Ergebnisse lieferten, die Schlagprobe im Allgemeinen nicht aushalten, wenn sie andererseits eine annehmbare Kohlenstoffhärte haben sollen. Es bestätigt sich hier, wie schon Grüner 1879 bemerkte und wie auch von Dehayes durchgeführte Versuche ergaben, daſs ein Phosphorgehalt den Stahl bei Zugversuchen besser erscheinen läſst, denselben aber gegen Stoſswirkungen empfindlicher macht.

Die Zerreiſsprobe allein genügt also nicht für alle Fälle, namentlich nicht für Eisenbahnbetriebsmaterial, welches starken Erschütterungen ausgesetzt ist. Zur Bekräftigung dieser Behauptung sind in unserer Quelle noch auszüglich die Betriebsergebnisse angefügt, wie solche im 17. Supplementbände (1880) des Organes des Vereins deutscher Eisenbahnverwaltungen mitgetheilt sind. Nimmt man bei denselben beispielshalber als für die Zerreiſsproben maſsgebend diejenigen Bedingungen, welche von der Commission der Classificationsbedingungen für Eisen und Stahl vorgeschlagen und von der Generalversammlung des Vereins deutscher Hüttenleute 1881 gutgeheiſsen worden sind, so ergeben sich folgende Eigenthümlichkeiten: Von den Achsen, welche sich im Betriebe bewährt haben, entsprechen nur 33 Proc. den Bedingungen der Abnahme, während 67 Proc. denselben nicht entsprechen. Von den Achsen, welche sich im Betriebe nicht bewährt haben, entsprechen nur 27 Proc. den Bedingungen nicht, während 73 Proc. denselben entsprechen. Von den Schienen, welche sich im Betriebe bewährt haben, entsprechen nur 43 Proc. den Bedingungen, während 57 Proc. denselben nicht genügen. Von den Schienen, die sich im Betriebe nicht bewährt haben, entsprechen alle den Bedingungen. Von den Wagenradreifen, welche sich im Betriebe bewährt haben, entspricht ausnahmsweise der gröſsere Theil, nämlich 75 Proc. den Bedingungen, 25 Proc. entsprechen nicht. Von Wagenradreifen, welche sich nicht im Betriebe bewährt haben, entsprechen 56 Proc. den Bedingungen nicht, während 44 Proc. genügen. Von den Locomotivradreifen, welche sich im Betriebe bewährt haben, entsprechen 75 Proc. den Bedingungen nicht, während 25 Proc. genügen. Von den Locomotivradreifen endlich, welche sich im Betriebe nicht bewährt haben, entspricht der gröſsere Theil, nämlich 71 Proc., den Bedingungen, während nur 29 Proc. ungenügend sind. Also mit Ausnahme |357| der Wagenrad reifen lieferten die Zerreiſszahlen das Gegentheil von den Betriebsergebnissen.

Diesem gegenüber sei darauf hingewiesen, daſs die Münchener Conferenz 1884, von dem Grundsatze ausgehend, daſs die für die Prüfung gewisser Constructionstheile benutzten Methoden der Art ihrer Beanspruchung bei der Verwendung möglichst entsprechen sollen, für Schienen. Radreifen und Achsen die Schlagprobe als Normalprobe festgestellt hat. Aus den Vorschriften für die Schienenprüfung in Ruſsland geht hervor, daſs die Prüfung der Schienen sowohl auf Grund der Schlagprobe, als auch der ruhigen Biegungsversuche geschieht, daſs aber die erste Probe (mit Einfrieren des Probestückes) als die wichtigste und als jene anerkannt wird, welche am meisten für eine gute Lieferung bürgt. Die betreffenden Vorschriften sind in der Wochenschrift des Oesterreichischen Ingenieur- und Architektenvereins, 1885 * S. 223 ausführlicher wiedergegeben. Die Prüfungen sollen folgendermaſsen ausgeführt werden: Zuerst Biegeprobe durch ruhende Belastung. Ein Probestück der Schiene, auf zwei 1m,067 entfernte Stützen gelegt, wird der Wirkung einer in der Mitte der Stützweite angreifenden Last A (vgl. untenstehende Tabelle) während 5 Minuten unterworfen, wobei nach den kürzlich vorgeschlagenen Abänderungen die bleibende Durchbiegung nicht mehr wie 1mm betragen soll. Alsdann folgt die Schlagprobe auf Bruch. Zwei übrige Stücke derselben Schiene werden so wie früher auf Stützen gelegt und darf nach zwei Schlägen mit dem Fallklotze von 419k Gewicht aus der Fallhöhe von H Meter das Probestück sich zwar biegen, aber nicht brechen und auch keine äuſseren Zeichen der Zerstörung zeigen. Alle Probestücke, welche die obigen Prüfungen ausgehalten haben, werden unter demselben Schlagwerke bei allmählich vergröſserter Fallhöhe H + 1, H + 2 Fuſs u.s.w. (1 Fuſs = 0m,305) zum Bruche gebracht.

Bauart der Auflager, des Schlagwerkes und Bars lassen sich aus der Normalzeichnung Fig. 8 und 9 Taf. 23 erkennen. Das metallische Auflager soll nicht weniger als 19l,7 wiegen, die Sohle des steinernen Unterbaues nicht weniger als 1m,37 unter der Erdoberfläche liegen.

Die nachstehende Tabelle gibt für die normalen Stahl- und Schmiedeisenschienen von bestimmtem Gewichte die betreffenden Probelasten A und die Fallhöhen H:

Gewicht von 1m Last A Fallhöhe H


Stahlschienen
23k
25
27
29
32
9,00t
11,06
13,10
15,15
17,20
1,45m
1,72
1,98
2,29
2,59

Schmiedeisenschienen
27
27
32
35
9,00
11,06
13,10
15,15
1,22
1,39
1,60
1,83.
|355|

Leider ist auch hier wieder als Bruchdehnung die gesammte Längenstreckung des Festigkeitsdiagrammes genommen, während doch wohl nur die Diagrammlänge des aufsteigenden Astes als die maſsgebende Dehnung in Rücksicht zu ziehen ist, da der von der gröſsten Beanspruchung aus absteigende Ast hauptsächlich von örtlicher Bedeutung ist und von ebensolchen Zufälligsten abhängt wie die Contraction.

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