Titel: Ueber freigehende Pumpenventile.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1907, Band 322 (S. 373–375)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj322/ar322125

Ueber freigehende Pumpenventile.

Von Professor L. Klein, Hannover.

(Fortsetzung von S. 357 d. Bd.)

Bei den einzelnen Versuchsreihen ließ ich nun Ventilbelastung und Kolbenhub gleich groß, steigerte aber die minutliche Umdrehungszahl. In den Fig. 9–26 sind Diagramme einer solchen Versuchsreihe zusammengestellt. Dabei war der Hub des Kolbens 300 mm, sein Durchmesser 124,6 mm; die Ventilbelastung BII bestand nur aus dem Bleiring R2 vergl. Fig. 2 und Tab. 2 –, während die Umdrehungszahl von 60–114,5 zunahm.

Textabbildung Bd. 322, S. 373

Mit der Umdrehungszahl wächst der Hub und der Schlag des Ventils, ebenso der Oeffnungsstoß. Das auf letzteren folgende Herabfallen des Ventils rückt immer näher an das Ende des versetzten Diagrammes, also nach der Kolbenhubmitte zu, so daß beispielsweise bei n = 114,5 (Fig. 25) der dem Gleichgewichtszustande entsprechende Ventilhub in der Mitte des normalen Diagramms wesentlich größer sein würde, als er dort erscheint. Er ist für das Diagramm No. 25 jedenfalls noch größer als 6,7 mm und darum ist in der zeichnerischen Darstellung der Versuchspunkt (s. Fig. 29) zwar auf 6,7 mm, die Kurve aber höher gelegt. Man sieht aus den Ventilerhebungslinien, daß der Einfluß des Oeffnungsstoßes sich meist nicht bis zum Schlusse des Ventils erstreckt, und daß er diesen nur wenig oder gar nicht beeinflußt. Die versetzten Ventilerhebungslinien schließen nicht tangential an die Nullinie an, woraus hervorgeht, daß auch bei sehr gutem Gang das Ventil mit einer Geschwindigkeit größer als 0 auf seinem Sitze ankommt. Außerdem sieht man, daß der Schreibhebel nach Ventilschluß noch Eigenschwingungen ausführt. In Tab. 1 sind die Ergebnisse dieser Versuchsreihe und in Fig. 27 zu den nach der Sinusbewegung zu erwartenden Schlußgeschwindigkeiten

Tabelle 1.

BII = 5,70 kg; Kolbendurchmesser = 124,6 mm; Hub = 300 mm.

Umdrehungs-
zahl n


Gang der
Pumpe

Ventil-
hub
mm

Vergleichs-
Ge-
messene

Schlußgeschwindigkeit

in mm/Sek.
vs

in mm/Sek.
60 sehr gut 3,8 23,6 35,8 1,5
69,5 sehr gut 4,3 31,3 44,7 1,4
75 sehr gut 4,5 35,4 59,2 1,7
81 sehr gut; Grenze 4,9 42 76 1,8
84 sehr gut; Grenze 5,1 45 74 1,6
95 gut 5,9 58,8 121 2,1
100 gut 6,1 63,8 139 2,2
107 gut bis mäßig 6,8 75,6 172 2,3
114,5 gut bis mäßig 6,7 80,4 183 2,3
|374|

die aus dem versetzten Diagramme gemessenen wirklichen Schlußgeschwindigkeiten vs als Ordinaten eingetragen. Der Umstand, daß die durch den Versuch gefundenen Punkte in Fig. 27 ganz oder nahezu auf einer gleichmäßig verlaufenden Kurve liegen, berechtigt zu schließen, daß bei den Versuchen größere Ungenauigkeiten nicht vorgekommen sind.

So wie vorstehend mit Ventilbelastung BII und 300 Millimeter Kolbenhub habe ich die Versuche für alle vier Ventilbelastungen, deren Größen in Tab. 2 eingetragen sind, und für vier verschiedene Kolbenhübe durchgeführt und ausgewertet. Die Ergebnisse sind in den Schaulinien der Fig. 2831 dargestellt.

Tabelle 2.

Größe der Ventilbelastung in kg.


Bezeich-
nung der
Belastung
Ventil-
gewicht
Innerer
Bleiring R1
Aeußerer
Bleiring R2
Aeußeres
Gewicht

Hebel-
ge-
wicht

Rei-
bung
in kg

Gesamte Ventil-
belastung
unter Wasser


Bewegte Ventilmasse
Ungefährer
Druckverlust
im Ventil in
m Wasser-
säule
unter außer unter außer unter außer
Wasser in kg Wasser in kg Wasser in kg in kg
B I 2,21 2,52 1,16 1,26 0,4 0,37 3,77 ± 0,37 kg
0,7
B II 2,21 2,52 3,46 3,8 0,4 0,37 6,07 ± 0,37 kg
1,1
B III 2,21 2,52 1,16 1,26 3,46 3,8 0,4 0,37 7,23 ± 0,37 kg
1,3
B IV 2,21 2,52 1,16 1,26 3,46 3,8 0,926 0,4 0,37 8,16 ± 0,37 kg
1,4

Zur Bestimmung des Gewichtes und der Reibung des Schreibwerks wurden die beiden in Fig. 3 ersichtlichen Hebel L2 so weit auf die Seite gerückt, daß sie außer Eingriff mit dem Ventil waren. Sodann wurde L1 in der Entfernung L2 von seinem Drehpunkt durch eine Federwage gefaßt und auf- bezw. abwärts bewegt, wobei letztere das Hebelgewicht ± Reibung anzeigte. Das Schreibhebelgewicht ist der Ventilbelastung immer zuzuzählen, die Reibung nur für den Aufwärtsgang, für den Abwärtsgang ist sie abzuziehen.

Textabbildung Bd. 322, S. 374

Da für Neuberechnungen die Grenzen des sehr guten Ganges zugrunde zu legen sind, so bieten diese besonderes Interesse. Sie sind in den Fig. 2831 strichpunktiert eingetragen, und in Fig. 32, sowie in Tab. 3, zusammengestellt. Dabei fällt auf, daß sie für gleiche Kolbenhübe, also für ein und dieselbe Pumpe bei annähernd gleichen Umdrehungszahlen liegen, wenn auch die Ventilbelastungen und damit die Ventilhübe in den untersuchten Grenzen wechseln. Bei gleicher Ventilbelastung, aber verschiedenen Kolbenhüben, Umdrehungszahlen und Ventilhüben bleibt mit genügender Genauigkeit das Produkt aus Umdrehungszahl n und Ventilhub gleich groß, was sich in Fig. 32 dadurch ausdrückt, daß die entsprechenden Punkte auf einer gleichseitigen Hyperbel liegen (vergl. auch Tab. 3). Weiter zeigt sich, daß an der Grenze des sehr guten Ganges, also bei gleich geringem Ventilschlag, die Geschwindigkeit vs, mit welcher das Ventil auf seinem Sitze ankommt, bei gleicher Ventilbelastung gleich groß ist. Die Abweichungen betragen nur bis zu ± 3 v. H. und sind durch Messungsungenauigkeiten erklärbar. Es

Tabelle 3.

Versuchsergebnisse für die Grenze des sehr guten Ganges.

Bezeichnung d.
Ventilbelastung
Kohlenhub
s mm
Ventilhub
mm
Umdrehungs-
zahl n
Vergleichs- Gemessene


Schlußgeschwindigkeit

vs
mm/Sek.

B I
300
250
200
150
6
5,5
5,1
4,5
81
89
99
111
51
51
53
52
84
83
85
82
1,6
1,6
1,6
1,6
490
490
500
500

B II
300
250
200
150
5,1
4,7
4,3
3,8
84
88,4
101
114
45
44
45
45
73
70
69
69
1,6
1,6
1,5
1,5
430
420
430
430

B III
300
250
200
150
4,6
4,3
3,9
3,5
84
91,2
101,8
114,8
41
41
42
42
68
67
67
66
1,7
1,6
1,6
1,6
390
390
400
400

B IV
300
250
200
150
4,5
4,1
3,7
3,3
84
91
102
114
40
39
39
39
65
66
62
62
1,6
1,7
1,6
1,6
380
370
380
380

war zu erwarten, daß bei gleichen zum Stoß kommenden Massen der Ventilschlag bei gleicher Ventilschließgeschwindigkeit gleich groß sein wird. Da die Ventilgeschwindigkeit |375| in der Nähe des Ventilschlusses sich wenig ändert, konnte sie aus der Tangente an das versetzte Diagramm mit genügender Sicherheit bestimmt werden. Die einzelnen von jedem Versuch ausgewerteten 3 –10 Diagramme ergaben denn auch von den in Tab. 3 eingeschriebenen Mittelwerten nur Abweichungen von weniger als ± 3½ v. H., welche wieder durch Messungsungenauigkeiten erklärbar sind.

Textabbildung Bd. 322, S. 375
Textabbildung Bd. 322, S. 375

Die Versuche zeigen aber ferner, daß die Ventilschließgeschwindigkeit aus dem Ventilhub und der Umdrehungszahl errechnet werden kann.

Textabbildung Bd. 322, S. 375

Würde das Ventil sich genau nach dem Sinusgesetze auf und ab bewegen, das wäre also so, wie ein einfaches Pendel aus seiner Mittellage seitwärts und dann bis in die Mittellage zurück schwingt, dann würde die Schließgeschwindigkeit einfach gleich

sein. In Wirklichkeit ist diese aber λ mal so groß und

Textabbildung Bd. 322, S. 375

die Versuche haben ergeben, daß an der Grenze des sehr guten Ganges bei dem untersuchten Ventil für die verschiedenen Belastungen das λ konstant gleich 1,6 war (s. Tab. 3), so daß die wirkliche Schließgeschwindigkeit für ähnliche Ventile in ähnlichen Wasserverhältnissen sich errechnen läßt zu

(Schluß folgt.)

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