Titel: Thallmayer's Schieberdiagramm für die einfache Lösung von Schieberaufgaben auf graphischem Wege.
Autor: V. Thallmayer
Fundstelle: Band 267, Jahrgang 1888, S. 108
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Thallmayer's Schieberdiagramm für die einfache Lösung von Schieberaufgaben auf graphischem Wege. Mit Abbildungen. Schieberdiagramm für Lösung von Schieberaufgaben. Bei dem Umstande, daſs in den Specialwerken über LocomobilbauEin neues diesbezügliches Werk ist: The portable engine. By William Dyson Wansbrough. London. Crosby Lockwood and Co. 1887.Ein älteres solches Werk ist: Weber, „Bau der Locomobilen“. Leipzig 1871. Baumgärtner's Buchhandlung.Aus der Literatur über Locomobilen kann noch angeführt werden: Schotte, „Bericht über die Prüfung der Locomobilen.“ Leipzig 1884. Bei Arthur Felix; ferner: Sigmund Gottlob, „Die Locomobilen auf der Wiener Weltausstellung.“ Leipzig 1874. Baumgärtner's Buchhandlung.Mehr die Behandlung der Locomobilen zum Gegenstand habende Werke sind: Dr. Robert Schmidt, „Die Locomobile.“ Leipzig 1864. Bei Arthur Felix; L. Paul Lazar, „Anleitung zur Behandlung der Locomobilen.“ Berlin 1888. Paul Parey's Verlag.Nicht unerwähnt, obwohl bis jetzt nur in ungarischer Sprache erschienen, darf hier bleiben das vorzügliche Werk über Locomobilen von Otto Taborszky, Direktor des königl. ung. Gewerbemuseums in Budapest. Es erschien 1887 im Selbstverlage des Verfassers. Auch für solche, die der ungarischen Sprache nicht mächtig sind, hat es durch die Reichhaltigkeit der Zeichnungen über die verschiedenen bei Locomobilen gebräuchlichen Detailconstructionen groſsen Werth. die graphische Methode zur Bestimmung der Dimensionen des bei Locomobilen mobilen gewöhnlich zur Anwendung kommenden einfachen Schiebers, sowie jener Gröſsen, die mit diesen zusammenhängen, nicht besonders vertreten ist, erscheint es zweckmäſsig, dem Zeuner'schen Schieberdiagramm die in Fig. 1 und 2 dargestellte Form darum zu geben, um damit die Mittel an die Hand zu bekommen, alle den gewöhnlichen Schieber betreffenden Fragen und Aufgaben in einfacher Weise auf graphischem Wege lösen zu können. Die bei den Diagrammen in Betracht kommenden Gröſsen anbelangend, bezeichnet r die Excentricität, e die äuſsere Ueberdeckung, i die innere Ueberdeckung, v das lineare Voreilen, δ den Winkel des Voreilens, γ den Voröffnungswinkel, ε das Expansionsverhältniſs, ε1 das Verhältniſs desjenigen Theiles des Kolbenweges, bei welchem die Ausströmung beginnt, zum ganzen Kolbenwege, a die Kanal weite, k die Strecke, um welche die äuſsere Kante des Schiebers über die innere Kante des Einströmungskanales zurückweicht. Fig. 1., Bd. 267, S. 109Verzeichnung des Diagrammes Fig. 1. Zeichne mit dem Radius O1 S = O1 T = r einen Kreis, ferner mit dem Radius OA = e + v einen Kreis, dessen Mittelpunkt O auf der Peripherie des früher gezogenen Kreises liegt und der die Linie O1 T tangirt. Aus dem Mittelpunkte O ziehe nun mit den Radien OB = e (äuſserer Ueberdeckungskreis) und OC = i (innerer Ueberdeckungskreis) Kreise. Die Linien O1 L und O1 E tangential an den äuſseren Ueberdeckungskreis gezogen, geben die Kurbelstellungen beim Beginn der Einströmung und der Expansion, die Linien HO1 und KO1, tangential an den inneren Ueberdeckungskreis geführt, geben die Kurbelstellungen zu Beginn der Compression und Ausströmung. Linie OO1 bezeichnet die Kurbelstellung, wenn sich der Schieber in seiner mittleren Stellung befindet. Ferner ist ∢ AO1 O = δ (Voreilungswinkel) und ∢AO1 B = γ (Voröffnungswinkel). Der über O1 D = r als Durchmesser gezogene Kreis, wobei O1 DOO1 ist. kann wie gewöhnlich zur Entnahme der Schieberwege dienen. Diagramm Fig. 2. Dieses unterscheidet sich vom vorigen nur dadurch, daſs der zur Bestimmung der Schieberwege dienende Kreis gleich über OO1 gelegt wurde. Für eine beliebige Kurbelstellung O1 U ist OU der Schieberweg. Ist die Weite der Dampfkanäle JP = a, so entsprechen O1 a und O1 a1 den beiden Grenzstellungen der Kurbel, innerhalb welcher der Kanal für den Eintritt ganz offen ist. O1 P = k ist die Strecke, um welche die äuſsere Schieberkante bei dessen gröſster Ausweichung noch über die Kante des Schiebers zurücksteht. Fig. 2., Bd. 267, S. 110 Fig. 3., Bd. 267, S. 110 Die Richtigkeit beider Diagramme ergibt sich unmittelbar aus dem Zeuner'schen Diagramm. Man braucht darin, wie in Fig. 3, nur den Punkt O1 mit P1 zu verbinden, durch P1 aus dem Mittelpunkte O einen Kreis zu zeichnen, T1 S1 als Anfangsstellung der Kurbel zu betrachten, ferner tangential an den äuſseren und inneren Ueberdeckungskreis die Linien O1 E1, O1 H1, O1 K1 und O1 L1 zuziehen. Nachdem diese nun senkrecht auf die correspondirenden Linien OE, OH, OK und OL stehen und da ferner T1 S1TS, so geben die Linien O1 E1, O1 H1, O1 K1 und O1 L1 mit der Linie O1 T1 gerade so die Kurbelstellungen für Expansion, Compression, Aus- und Eintritt des Dampfes, als dies die Linien OE, OH, OK und OL mit der Linie OT geben. Nachdem ∢T1 O1 U = TOU, so ist OU der Schieberweg für die Kurbelstellung O1 U; ebenso nachdem ∢ T1 O1 V = TOV, so ist O1 V die eine Grenzstellung der Kurbel, wo der Eintsittskanal ganz geöffnet ist u.s.f. Bei den Diagrammen Fig. 1 und 2 erscheint demnach die centrale Partie des Zeuner'schen Diagrammes an den Umfang eines mit der Excentricität als Halbmesser gezeichneten Kreises verlegt. Lösung der Aufgaben.Vgl. Zeuner, Schiebersteuerungen. 4. Auflage. In den Figuren sind die als gegeben angenommenen Bestimmungsdaten sowohl als auch die gesuchten Daten besonders bezeichnet. Aufgabe 1. Es soll bei einer einfachen Schiebersteuerung die Excentricität = r und der Winkel des Voreilens = δ sein. Die Expansion soll beginnen, nachdem der Kolben m Procente seines Hubes zurückgelegt hat; der Dampfaustritt hingegen soll beginnen, nachdem der Kolben n Procente seines Hubes durchmessen hat. Demnach ist ε = m und ε1 = n Proc. Es ist zu bestimmen die innere und äuſsere Deckung, das innere und äuſsere Voreilen. Fig. 4., Bd. 267, S. 111 Auflösung. Auf einer Geraden messe 50 gleiche Theile, etwa Millimeter, ab. Mit diesen als Halbmesser beschreibe einen Bogen. Aus den dem Procentverhältnisse ε und ε1 entsprechenden Theilungspunkten errichte Senkrechte auf OA (Fig. 4) und bezeichne deren Durchschnittspunkte. Diese seien N und M. Ziehe ON und OM. Mit r als Radius beschreibe einen Bogen von dem Mittelpunkt O, ziehe zu OA unter dem ∢δ eine Linie, diese schneidet den mit r als Halbmesser gezogenen Bogen in O1. Es ist dann die Länge der Senkrechten O1 P = e, die Länge der Senkrechten O1 R = i. Zieht man mit dem Halbmesser O1 P und O1 R Kreise, so ist auf der Senkrechten O1 S das Stück vom Punkte S bis zur Linie OA = v und das Stück vom Punkte Z bis zur Linie OA gleich dem inneren Voreilen. Fig. 5., Bd. 267, S. 111Aufgabe 2. Bei einer Schiebersteuerung soll die äuſsere Ueberdeckung e sein, ferner sei verlangt das Expansionsverhältniſs ε = n Proc. und ein Voreilen = v. Zu bestimmen ist die Excentricität r und der Winkel des Voreilens δ. Auflösung. Ziehe zur Linie OA (Fig. 5), dem gewünschten Expansionsverhältniſs entsprechend, die Linie OB. Zu OB ziehe in der Entfernung e eine Parallele, zu OA eine Parallele in der Entfernung e + v. Vom Durchschnittspunkte O1 dieser 2 Parallelen bis O eine Linie gezogen, ergibt sich OO1 = r und Winkel O1 OA = δ. Aufgabe 3. Verlangt wird das Expansionsverhältniſs ε = n Proc., ferner daſs der Voröffnungswinkel = γ sei, auch soll bei einer Kanalweite = a die Strecke, um welche die äuſsere Kante des Schiebers bei dessen gröſster Ausweichung noch über die innere Kante des Eintrittskanales zurückstehen soll, = k sein. Es ist zu bestimmen die Excentricität r, der Voreilungswinkel δ, die äuſsere Deckung e und das lineare äuſsere Voreilen v. Fig. 6., Bd. 267, S. 112 Auflösung. Ziehe OB dem Expansionsverhältnisse entsprechend (Fig. 6). Zeichne an OA den Voröffnungswinkel COA = γ. Ziehe aus dem Punkte O als Mittelpunkt mit dem Radius a + k einen Bogen. Lege in den Winkel BOC einen Kreis, welcher dessen beide Schenkel, sowie auch den Kreisbogen zum Halbmesser a + k berührt. Von dem Mittelpunkte O1 dieses Kreises ziehe die Senkrechten O1 P und O1 S, so ist dann: OO1 = r, O1 P = O1 R = c, ferner RS = v und Winkel O1 OA = δ. Aufgabe 4. Es soll das Expansionsverhältniſs ε = n Proc. erzielt werden, ferner ist gegeben: das äuſsere lineare Voreilen v, die Kanalweite a und die Strecke k, um welche die äuſsere Schieberkante bei der gröſsten Ausweichung des Schiebers noch hinter die innere Kante des Eintrittskanales zurückweichen soll. Fig. 7., Bd. 267, S. 112 Es ist zu bestimmen der Halbmesser r der Excentricität, der Voreilwinkel δ, die äuſsere Deckung e und der Voröffnungswinkel γ. Auflösung. Zeichne die dem Expansionsverhältnisse entsprechende Linie OB (Fig. 7), ferner mit dem Radius a + k aus O als Mittelpunkt einen Kreisbogen, ziehe ferner in der Entfernung AC = v eine Parallele zu OA. Lege in den durch diese Parallele und die Linie OB eingeschlossenen Winkel einen Kreis, der auch den Kreisbogen zum Halbmesser a + k berührt. Ist O1 der Mittelpunkt dieses Kreises, so ist: OO1 = r, Winkel O1 OA = δ und die Senkrechte O1 P = e. Die Linie OD. durch Punkt O tangential an den Kreis gezogen, schlieſst mit der Linie OA den Voröffnungswinkel γ ein. Aufgabe 5. Gegeben die Excentricität r, die äuſsere Ueberdeckung e, das Voreilen v. Zu bestimmen das Expansionsverhältniſs ε. Fig. 8., Bd. 267, S. 113 Auflösung. Beschreibe mit Excentricität OA = r einen Bogen (Fig. 8), in der Entfernung e ziehe zu OA eine Parallele. Diese schneidet den Bogen im Punkte O1. Aus Punkt O1 als Mittelpunkt ziehe mit dem Radius e + v einen Bogen. Von dem Punkte, wo die durch O tangential an diesen Bogen gezogene Gerade den mit dem Halbmesser = r gezeichneten Bogen schneidet, errichte eine Senkrechte auf OA. Hierdurch ergibt sich der Fuſspunkt B1 und dadurch auch das Expansionsverhältniſs, indem dieses gleich ist mit r + OB getheilt durch 2r. Um das Expansionsverhältniſs unmittelbar in Procenten des Hubes ausgedrückt zu bekommen, braucht man nur mit einem Radius = 50 Einheiten aus dem Punkte O als Mittelpunkt von der Linie OA hinweg bis zum anderen Schenkel des Winkels einen Kreisbogen zu zeichnen und den so sich ergebenden Punkt auf OA herab zu projiciren. Aufgabe 6. Das Expansionsverhältniſs ist gegeben, ferner die Excentricität r und das lineare Voreilen v. Zu bestimmen ist die äuſsere Ueberdeckung. Fig. 9., Bd. 267, S. 113 Auflösung. Ziehe dem Expansionsverhältnisse entsprechend an OA die Linie OM (Fig. 9). In einer Entfernung = v ziehe zu OM die Parallele O1 M1. Halbire den Winkel M1 O1 A. Von dem Punkte O11, wo die Halbirungslinie den aus O als Mittelpunkt mit dem Radius = r gezogenen Bogen schneidet, ziehe eine Senkrechte auf O1 M1 oder O1 A. Es ist dann: O11 P = O11 R = e. Die Richtigkeit der Lösungen ergibt sich bei Betrachtung der Diagramme Fig. 1 und 2 von selbst, übrigens siehe diesbezüglich auch in Thallmayer's Schieberdiagrammograph (1877 224 * 137). Ungarisch-Altenburg. Prof. V. Thallmayer.