Text-Bild-Ansicht Band 322

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Summe der Spannungen seitens der Einzelbelastungen, nämlich der gleichmäßig verteilten Oberflächenpressung p = 6,5 kg/qcm und auf den äußern Umfang 2 π Ra wirkenden konzentrierten Last = Druck auf den ringförmigen Bord minus Gegendruck des Bodens II =5970 – 9070 = – 3100 kg, welch letztere der gleichmäßigen Pressung entgegen gerichtet ist.

Die Spannungen an der Ober- und Unterfläche infolge der gleichmäßigen Pressung p*) sind nach D. p. J. 1904, Heft 42, Gleichung 53 mit den oben angegebenen Werten k1 und k2:

Radialspannung:

Ringspannung:

Mit h = 2,4 cm und m = 10/3 und

erhält man für die Spannungen an der Oberfläche des Bodens I infolge der gleichmäßigen Pressung p:

x = 30,3 28 21 14 6,75 cm Abstand
v.d Mitte
σx = + 561 + 577 + 407 – 522 – 2520 kg/qcm.
σy = + 160 + 127 – 110 – 550 – 795

Für die konzentrierte Last – 3100 kg erhält man ebenso wie oben für die konzentrierte Last 9070 kg:

σx = – 216 – 187 – 78 + 93 + 554 kg/qcm.
σy = – 65 – 41 + 42 + 141 + 167

Die Spannungsverteilung in Boden I und II ist in Fig. 1 unten bildlich dargestellt.

Die Gesamtspannung im Boden I ist die algebraische Summe der beiden zuletzt angeführten Spannungen, nämlich:

σx = + 345 + 390 + 329 – 429 – 1966 kg/qcm.
σy = + 95 + 86 – 68 – 409 – 628

Die größten Spannungen treten hiernach an der Kolbennabe auf; es sind Radialspannungen, die einen Umfangsriß um die Nabe herum hervorzubringen bestrebt sind.

Es ist von Interesse, die Materialausnutzung in dem einfachen schwedischen Kolben, D. p. J. 1904, Heft 43, und in dem Scheibenkolben mit Doppelboden zu vergleichen. Der äußere Durchmesser beider ist gleich groß, der innere wenig verschieden, nämlich 152 mm bei dem schwedischen Kolben, 135 mm bei dem hohlen Scheibenkolben. (Der letztere ist dadurch etwas im Nachteil, daß der innere Stützkreis kleiner ist; daß eine innere Stützung an sich mit dem Auftreten hoher Spannungen verknüpft ist, wurde a. a. O. eingehend dargelegt.) Der Boden des schwedischen Kolbens war 30 mm stark, die Böden des hier betrachteten je 24 mm. Wir nehmen an, ihre Stärke betrage je 15 mm, womit der Materialaufwand für beide Kolben gleich groß ist. Die oben berechneten Spannungen sind nun im Verhältnis 2,42 : 1,52 = 2,56 zu erhöhen, womit man für die größte Spannung rd. 5000 kg/qcm erhielte, sofern bis dahin die Proportionalität zwischen Spannungen und Dehnungen bestehen bliebe. Der durch gleich große äußere Kräfte belastete Scheibenkolben ist daher bei gleichem Materialaufwand erheblich stärker beansprucht als der einfache schwedische Kolben. Bei Balken ist genau dasselbe festzustellen: ein Biegungsbalken mit Rechteckquerschnitt hat eine größere Tragfähigkeit als zwei solche mit halb so hohem Querschnitt. Verbindet man nun die beiden letzteren durch einen dünnen Steg, d.h. bildet man einen U- oder I-Querschnitt, so erhält man einen Biegungsbalken von großer Tragfähigkeit und vorzüglicher Materialausnutzung, denn der Querschnitt ist hoch und das Material liegt in Form von breiten Bändern weitab von der Nullachse der Biegung. Die Flanschen sind auf Zug bezw. Druck beansprucht und können vermöge ihres großen Abstandes ein großes Biegungsmoment aufnehmen, der Steg ist vornehmlich auf Schub beansprucht und zwar am meisten in der Nullachse der Biegung.

Ganz ebenso wie der Steg müßten die Rippen in einem hohlen Scheibenkolben wirken und die Tragfähigkeit und Materialausnutzung im Vergleich zu einem rippenlosen Kolben bedeutend erhöhen. Der eine Boden ist auf Zug, der andere auf Druck beansprucht, wenn man eine und dieselbe Normale auf dem Kolben ins Auge faßt. Die Rippen halten diesen Zustand durch Schubspannungen aufrecht, die zwischen beiden Böden in den Rippen wirksam sind. Soviel mir bekannt wurde, fällt es sehr schwer, hohle Rippenkolben zu gießen, deren Rippen frei von Gußspannungen sind. Dadurch wird in das Ergebnis einer Berechnung, welche die Widerstandsfähigkeit hohler Rippenkolben auszudrücken sucht, eine Unsicherheit hineingetragen, die größer ist als die nicht allzu gewagten Annahmen, die einer solchen Berechnung zu Grund gelegt werden müssen. Dies hält mich ab, eine derartige Berechnung, die ich in Händen habe, vorerst bekannt zu I geben.

Der Temperley-Verlader.

Von Regierungsbaumeister Stephan.

(Schluß von S. 565 d. Bd.)

Für das Elektrizitätswerk Deptford der London Electric Supply Corporation hat man den feststehenden Transporter zur Beschickung des Kesselhauses und des daranliegenden Kohlenlagers dienstbar gemacht (Fig. 13). Damit der vordere Teil der Laufschiene beim Verholen des Schiffes nicht hochzuheben ist, werden die Kohlen von einem fahrbaren Dampfdrehkran vermittels eines Selbstgreifers in einen kleinen Füllrumpf verladen, woraus sie in die darunter gefahrenen Transportkübel gleiten. Die Untersatzwagen werden durch eine Weiche auf das Nebengleis geschoben, wo die Wägung stattfindet, und dann hebt der Verlader den Kübel ab. Die ganze 122 m lange Laufbahn wird von zwei großen A-Gestellen und nur drei Pendelstützen über den Kesseln getragen. In dem hinteren

*)

Sollen die Gleichungen für eine zentrisch durchbrochene, innen gestützte und mit gleichmäßiger Oberflächenpressung p versehene Kreisscheibe, die in D. p. J. 1904, Heft 42, Abschnitt B, b, II mitgeteilt wurden, zur allgemeinen Lösung von Aufgaben verwendet werden, so ist die Pressung p in diesem Abschnitt mit – - Zeichen zu versehen; denn sie wurde dort (vergl. die Fig. 21–25) in der – z -Richtung wirkend angenommen, während sie bei Durchführung allgnmeiner Rechnungen in der + z -Richtung wirkend anzunehmen ist.