Titel: SKUTSCH: Ueber die Reibung von Leder auf Eisen
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1914, Band 329 (S. 306–310)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj329/ar329073

Ueber die Reibung von Leder auf Eisen.

Von Professor Dr.-Ing. R. Skutsch.

(Fortsetzung von S. 278 d. Bd.)

So erhielt ich am 11. Juli 1913 u.a. die Aufnahme Abb. 3, welche die Unvollkommenheit der damaligen Versucheinrichtung deutlich zeigt. Wie man sieht, wechseln mehrfach Stellen mit kürzeren und solche mit längeren Intervallen ab, so daß von einer bestimmten Beharrungsgeschwindigkeit nicht gesprochen werden kann. Die Verschiedenheiten der Reibungsziffer an den verschiedenen Stellen der Bahn könnten vielleicht auf ungleichmäßige Verteilung des Schmiermittels zurückgeführt werden – die Bahn war leicht getalgt worden – sehr wahrscheinlicherweise |307|

Textabbildung Bd. 329, S. 307

rühren sie aber in erster Linie von Unvollkommenheiten der Bahn her, für deren Ebenheit zu wenig Gewähr gegeben war. Da es zudem wünschenswert schien, die Gleitbahn tunlichst zu verlängern, um recht große Beharrungsgeschwindigkeiten zu erzielen, so nahm ich im Herbst 1913 die Hilfe der Maschinenfabrik Schüchtermannn & Kremer in Anspruch, deren Entgegenkommen ich die sehr vervollkommnete Versuchseinrichtung nach Abb. 4 verdanke. Die 3,3 m lange schiefe Ebene ist hier durch Hobeln und Schleifen der unteren Fläche einer Eisenbahnschiene hergestellt, deren eines Ende mit zwei Füßen auf dem Boden ruht, während das andere zur Erzielung der erforderlichen verschiedenen Neigungen mit zwei seitlichen Zapfen in die betreffenden Aussparungen zweier von der Decke herabhängenden Flacheisen eingelegt werden kann. Erwähnenswert sind auch noch die beiden federnden und mit Filz bekleideten Fänger am unteren Ende der Bahn.

Textabbildung Bd. 329, S. 307

Der Läufer, für den die früher erwähnte Messingplatte mit eingelassener Lederscheibe in Verwendung bleiben konnte, erhielt im übrigen unter Fortfall des Schwanzes die aus der Abb. 5 zu ersehende einfache und zweckmäßige Gestalt, bei der das Gewicht der seitlichen Belastung in dem Kugelgelenk der Messingplatte |308| frei aufgehängt ist. Es hatte sich nämlich gezeigt, daß bei genügend geringer Tiefe des Schwerpunktes Pendelungen nicht mehr auftraten; und ebenso hatte auch die Erfahrung gelehrt, daß eine seitliche Führung des Läufers, wie sie Coulomb und Morin unerläßlich schien, bei richtiger Einstellung der beiden Füße durchaus überflüssig war, da der Läufer sich dann stets von selbst genau parallel der Bahn bewegte.

Textabbildung Bd. 329, S. 308

Auch für leichtere Bedienung des Apparates und gleichzeitig damit für erhöhte Zuverlässigkeit der Ergebnisse konnte noch einiges geschehen. Da die bedeutsamsten Versuche doch wohl diejenigen sind, welche infolge Einfettung der Flächen hohe Reibungsziffern ergaben, und da gerade in diesem Fall die Vorgänge vor dem eigentlichen Versuche besonders starken Einfluß zu haben scheinen, nämlich abgesehen von der Fettung der Bahn und der Lederscheibe auch noch durch die Dauer und Innigkeit der Berührung vor dem Versuch, so schien es zweckmäßig die Berührung während einer Versuchsreihe überhaupt nicht zu unterbrechen und den Läufer bereits mit der für jeden einzelnen Versuch vorgesehenen Belastung gleichmäßig und langsam auf der Bahn emporzuziehen. Die Erheblichkeit der dazu erforderlichen Kräfte führte zur Anwendung einer Bogenlampen winde, deren Zugseil über eine Rolle am oberen Ende der Gleitbahn geleitet wurde. Der Läufer wurde durch eine die Messingplatte umgreifende Schlinge gefaßt, die bei ihrem sehr geringen Gewicht unbedenklich auch die Abwärtsbewegung mitmachen durfte, die Verbindung zwischen Zugseil und Schlinge aber durch einen auslösbaren Haken bewirkt, so daß der Start sehr genau festgelegt werden konnte. Mit der Schlinge war ein Querstück aus Aluminiumblech verbunden, das durch vier kleine Röllchen seine Führung an der Gleitbahn erhielt und die Lampenfassung trug.

|309|

Da es sich darum handelte, durch zusammenhängende Versuchsreihen den Einfluß der Geschwindigkeit und des Flächendruckes auf die Reibung festzustellen, so mußte darauf Bedacht genommen werden, die Oberflächenbeschaffenheit während einer längeren Zeit möglichst unverändert zu halten, ohne durch einen Eingriff die Stetigkeit der Versuchsreihe zu gefährden. In dieser Hinsicht erwies sich die zuerst angewendete Schmierung mit Talg, der sich auch nicht gut gleichmäßig verteilen ließ, wenig günstig, und es wurde infolgedessen bei den nachstehend beschriebenen Versuchen mit besserem Erfolg zu einer leichten Fettung mit Vaseline übergegangen, wobei allerdings der Absolutwert der Reibungsziffer durch die vorhergegangene Behandlung des Leders mit Talg beeinflußt sein mag. Jeder Versuch wurde wiederholt, von weiteren Wiederholungen aber abgesehen, wenn sich keine erhebliche Abweichung gegen den Vorversuch mehr ergab, oder doch wenigstens keine Tendenz zur Veränderung in bestimmtem Sinne mehr zu erkennen war. Abweichungen der Fallzeiten etwa im Verhältnis 1: 2 traten gelegentlich bei allen Belastungen und Neigungen auf, bei geringen Flächendrucken und Geschwindigkeiten kamen aber so große Schwankungen vor, daß es zwecklos schien, die Schaulinien auf dieses Gebiet auszudehnen. In die nachstehenden Tabellen sind sämtliche Versuche ausnahmslos der Reihe nach aufgenommen worden, um ein Bild von der Streuung der Beobachtungen zu geben. Bei der Auswertung für die Schaulinien blieb nur ein einziger der einschlägigen Versuche unberücksichtigt, bei dessen Wiederholung die Fallzeit auf das Dreifache angestiegen war, es ist Versuch 16 der nachstehenden Tabelle.

Wie man aus dieser Tabelle ersieht, wurde mit vier verschiedenen Flächendrucken gearbeitet, die in arithmetischer Reihe von etwa ein Hundertstel Atmosphäre bis über ein Drittel Atmosphäre ansteigen. Um die Flächendrucke gleich zu halten, mußten, wie leicht einzusehen, die Belastungen auf den verschiedenen Neigungswinkeln proportional den Werten gewählt werden. Dies ist bei den Dezemberversuchen durchweg sorgfältig beachtet worden, während am 1. April noch auf allen Neigungen die gleiche Belastung beibehalten, also genau genommen der Flächendruck auf den großen Neigungen verhältnismäßig zu klein war. Der Einfluß der Geschwindigkeit summierte sich also damals noch mit einem allerdings sehr viel geringeren des Flächendruckes, der aus den Tabellen hervorgeht. Die auf den ersten Blick durch ihre Einfachheit bestehende Versuchsanordnung ist also auch nicht frei von Umständlichkeiten, und man könnte die Frage aufwerfen, ob die bekannte Anordnung mit wagerechter Gleitbahn und besonderem Treibgewicht, wie sie schon von Coulomb und Morin benutzt wurde, nicht doch gewisse Vorteile geboten hätte. Aber wenn diese Frage auch bejaht werden sollte, so war doch die schiefe Ebene für die ersten mehr demonstrativen Versuche durch große Anschaulichkeit besonders geeignet, und ein triftiger Grund, von der einmal gewählten Anordnung wieder abzugehen, war auch späterhin nie vorhanden.

Lfde.
Nummer
des Ver-
suches
Neigung
der
Gleitbahn
in °
Gewicht
des
Läufers
in kg

S

in cm

T

in sek

Berechnete
Geschwindigkeit
1
2
3
4
40
40
40
40
9,20
9,20
9,20
9,20
272
270
270
270
39,2
80
93,4
88,6

5 40 0,435 2 46,5
6 40 0,435 2 93
7
8
9
10
11
40
40
40
40
40
4,79
4,79
4,79
4,79
4,79
270
270
270
270
270
119,7
217,4
245,7
230,7
211,8

12
13
14
15
40
40
40
40
13,62
13,62
13,62
13,62
270
270
270
270
41,5
42,8
38,2
33,6

16 45 14,75 270 7,8
17
18
19
20
21
45
40
45
45
45
14,75
14,75
14,75
14,75
14,75
274
272
272
272
272
14,4
17,2
20,4
23,6
23,2

22
23
45
45
9,97
9,97
270
270
36
35,2
24 45 0,471 2 137
25
26
27
45
45
45
5,19
5,19
5,19
270
270
270
54
64,8
67,2
28
29
30
35
35
35
4,48
4,48
4,48
100
100
100
119,8
160
132,4
31 35 0,407 0,3 166
32
33
35
35
8,61
8,61
240
270
150
180,6
34
35
36
35
35
35
12,74
12,74
12,74
270
270
270
102,2
100
100,6
37
38
39
40
30
30
30
30
5,69
5,69
5,69
5,69
270
270
270
270
22,2
32,4
37,6
38,4

41
42
43
30
30
30
10,96
10,96
10,96
270
270
270
20
20
21
44
45
46
30
30
30
0,518
0,518
0,518
100
100
100
14,2
8,4
7
47
48
49
30
30
30
16,22
16,22
16,22
270
270
270
12
13,4
13,6
50 30 4,24 33 960
51 30 4,24 15 125,8
52 30 0,385 0,1 45
53
54
30
30
8,14
8,14
200
200
255
250,8
55
56
57
30
30
30
12,04
12,04
12,04
270
270
270
211
206,2
225
58 25 4,05 2 178
59 25 4,05 2 254
60 25 0,368 0,2 14–39 ungef. 0,006
61
62
25
25
7,78
7,78
30
30
140,2
113,5
63
64
65
25
25
25
11,51
11,51
11,51
30
30
30
99,2
129,4
87,8
|310|

Die Versuche bei dem geringen Flächendruck waren sehr unsicher. Wohl hielt manchmal während langer Zeit eine ganz gleichmäßige Bewegung an, aber es gelang gewöhnlich schon durch kräftiges Andrücken der Bewegung überhaupt ein Ende zu machen. Bei den nachstehenden Vergleichsversuchen wurde deshalb der geringste Flächendruck nicht mehr angewendet und nur noch mit drei Stufen gearbeitet. Leider vereitelte ein Schaden am Läufer die programmäßige Weiterführung dieser Versuche; sie reichen infolgedessen nur bis zu Neigungen von 45 °.

Versuche am 19 Dezember 1913.

Lfde.
Nummer
des Ver-
suches
Neigung
der
Gleitbahn
in °
Gewicht
des
Läufers
in kg

S

in cm

T

in sek

Berechnete
Geschwindigkeit
1
2
3
4
40
40
40
40
4,79
4,79
4,79
4,79
270
270
270
270
161
130
107
114

5
6
7
40
40
40
13,62
13,62
13,62
270
270
270
34,3
34,7
38,8
8
9
40
40
9,20
9,20
270
270
64
67,6
10
11
45
45
9,97
9,97
270
270
32,3
34,1
Lfde.
Nummer
des Ver-
suches
Neigung
der
Gleitbahn
in °
Gewicht
des
Läufers
in kg

S

in cm

T

in sek

Berechnete
Geschwindigkeit
12
13
14
45
45
45
14,75
14,75
14,75
270
270
270
15,8
14,8
14,8
15
16
45
45
5,19
5,19
270
270
96,5
87,4
17
18
19
35
35
35
4,48
4,48
4,48
100
75
95
120
120
165
20
21
35
35
8,61
8,61
270
270
120,7
119,8
22
23
35
35
12,74
12,74
270
270
70
69,4
24
25
30
30
12,04
12,04
270
270
115
120,6
26
27
30
30
8,14
8,14
270
270
229
242,6
28 30 4,24 ungefähr 0,1
29
30
25
25
11,51
11,51
270
270
224,8
240,6
31
32
25
25
7,78
7,78
50
50
109
111,3

(Fortsetzung folgt.)

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