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bung angestellten Versuche, namentlich auch der von Morin enthält und in den Verhandlungen des Vereins für Gewerbfleiss in Preussen vom Jahre 1837 gedruckt ist. Hauptsächlich aber ist wegen Beschreibung dieser Dynamometer auf eine Schrift unter folgendem Titel zu verweisen: Description des appareils chronométriques à style, propres à la réprésentation graphique et à la détermination des lois du mouvement, es des appareils dynamométriques propres à mesurer l'effort ou le travail dévéloppé par les moteur animés ou inanimés et par les organes de la transmission du mouvement dans les machines, par Arthur Morin, Capitaine d'Artillerie, etc. Metz, S. Lamort. 1838. 51 Seiten. 8.

Um einige Anschauung von der Sache zu geben, will ich die zur Messung der Zugkräfte an Wagen bestimmte Vorrichtung andeutend beschreiben. Dieselbe besteht aus zwei an den Enden zusammengeboltzten Stahlblättern, ACB, ADB, (Fig. 6.) von denen das vordere in der Mitte D vom Zugseile ergriffen wird, während das hintere in seiner Mitte C an den Wagen befestigt ist. Durch die Zugkraft werden die Stahlblätter so gebogen, dass die Zunahme der anfänglichen Entfernung CD in jedem Augenblicke dieser Kraft proportional ist und mithin das Maass derselben abgiebt. In D befindet sich ein verticaler Stift, an dem ein Pinsel angebracht ist, welcher auf ein unter ADBC angebrachtes Papier den Endpunct des Abstandes CD mit Tusche aufträgt. Dieses Papier geht über zwei an den Seiten A und B angebrachte Rollen, indem es sich von der einen auf die andere abwickelt. Die Rollen werden entweder durch ein Uhrwerk in gleichförmige Drehung versetzt, oder sie stehen mit den Wagenrädern in Verbindung, wodurch eine der Geschwindigkeit des Wagens proportionale Geschwindigkeit des Papiers erlangt wird. Durch Quadratur der gezeichneten Curve erhält man in dem ersten Falle, wo die auf den Ordinaten P senkrechten Abscissen den Zeiten proportional sind, das Integral SPdt oder die mittle Kraft, im zweiten Falle, wo die Abscissen dem durchlaufenen Wege s proportionirt sind, das Integral Pds oder die gesammte Arbeit der Zugkraft, während der Beobachtung.

Eine weitere von Poncelet angegebene Vorrichtung, die zu mehr in das Grosse gehende Messungen dient, gründet sich auf folgenden Gedanken: der Stift in D und das untergelegte Papier bleiben bei dem vorigen Dynamometer weg. Anstatt ihrer ist in C eine verticale Axe CE aufgestellt, tragend eine horizontale Kreis

Scheibe RT, welche durch ein umgeschlagenes Riemenseil mit dem Wagenrade verbunden ist und dadurch eine der des letzteren proportionale Drehungsgeschwindigkeit erhält. (Fig. 7. wo C und D dieselben Puncte des Dynamometers wie in Fig. 6. bedeuten; die Stahlfedern ACB, ADB sind also senkrecht auf der Ebene der Tafel vorzustellen.) Der Axe CE gegenüber ist in D eine ebenfalls verticale Axe DF aufgestellt, welche sich in einiger Höhe über der Fläche des Rades RT, rechtwinklich gebogen, in eine horizontale Axe FG fortsetzt; an dieser ist ein verticales Rad LH drehbar befestigt, dessen tiefster Punct H die Fläche von RT berührt. Sobald die Zugkraft P Null ist, liegt der Punct H gerade im Mittelpuncte E von RT; wenn aber der Punct D durch die Zugkraft von C mehr entfernt wird, rückt auch das Rad LH um eben so viel vor, und wird durch die Drehung des Rades RT mittels der Reibung in solche Drehung gesetzt, dass seine Umfangsgeschwindigkeit der Geschwindigkeit des jedesmal von ihm berührten Punctes H der Scheibe RT gleich ist, also gleich rw, wenn EH➡r und w die Winkelgeschwindigkeit der Scheibe RT. Da r offenbar der Verlängerung des anfänglichen Werthes von CD gleich, also der Zugkraft P proportional ist, so ist schliesslich die Winkelgeschwindigkeit des Rades LH in jedem Augenblicke dem Product aus der Zugkraft P in die Geschwindigkeit v des Wagens proportional. Wenn nun das Rad LH in einer gewissen Zeit n Umdrehungen gemacht hat, so ist der von einem Puncte seines Umringes durchlaufene Weg dem Integral /Pvdt =/Pds proportional, und dieses wird mithin aus jenem bekannt. Durch ein an LH angebrachtes Räderwerk mit Zeiger erfährt man die Anzahl der geschehenen Umdrehungen des Rades LH.

8. Theorie der Dampfmaschinen nach

v. Pambour.

Die ältere Theorie rotirender Dampfmaschinen, welche man z. B. aus Taffé Application des principes de mécanique aux machines les plus en usage, Paris 1837, kennen lernen kann, beruhte in der Hauptsache auf folgender Betrachtung:

Bezeichnet P die Spannung des Dampfes im Kessel, a den Querschnitt des Cylinders einer Dampfmaschine, 1 den Kolbenlauf, n die Anzahl der in der Secunde vollführten Kolbenhübe, so ist

nl der Weg, welchen der Kolben unter dem Drucke aP in der Secunde durchläuft, mithin aPnl die bewegende Arbeit des Dampfes auf den Kolben, in der Secunde. Bezeichnet noch p den Gegendruck der Luft auf den Kolben, wenn keine Condensation angewandt ist, oder, wenn solche Statt findet, den aus ihrer Unvollständigkeit entstehenden Widerstand, so liefert dieser die widerstehende Arbeit apnl, und mithin bleibt a (P-p) nl als theoretischer Effect übrig. Wegen der Reibung ist der practische Effect nur etwa die Hälfte des vorigen, oder ein anderer Bruchtheil, welchen man aus Beobachtung zu bestimmen suchte.

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Bei dieser Berechnung wird die Spannung im Kessel als gegeben vorausgesetzt, und der Druck des Dampfes auf den Kolben im Cylinder ihr sofort gleich angenommen. Inzwischen hatte schon Watt durch Beobachtungen mit seinem Indicator bei rotirenden Dampfmaschinen häufig eine Verminderung des Druckes im Cylinder gegen den im Kessel bemerkt; bezeichnet man diesen kleineren Druck im Cylinder mit P', so ist offenbar a (P-p) nl, der wahre theoretische Effect, für welchen die ältere Theorie nur darum a (P―p) nl setzt, weil sie den Werth von P' nicht auf wissenschaftlichem Wege bestimmt hatte. Pambour, dessen Arbeiten zuerst über diesen Gegenstand Licht verbreitet haben, beweist, dass der Druck auf den Kolben nicht durch die Spannung bedingt wird, unter welcher die Dämpfe sich im Kessel entwickeln, sondern lediglich durch den aus der Belastung der Maschine und den Hindernissen der Bewegung entspringenden Widerstand. Indem im Kessel, bei gleichbleibender Wirkung des Feuers, in jeder Secunde immer dieselbe Wassermenge in Dampf verwandelt wird, muss offenbar, so lange die Sicherheits-Ventile geschlossen bleiben und kein Dampf verloren geht, eine der erzeugten gleiche Dampfmenge in jeder Secunde durch das Leitrohr nach dem Cylinder geführt und verbraucht werden. Hieraus folgt, dass die Spannung, welche die Dämpfe im Kessel annehmen, häuptsächlich von der Weite des Leitrobres oder von der Oeffnung des Regulators bedingt wird. Wird nämlich durch den Regulator der Querschnitt des Leitrohrs verengt, so muss dennoch, wenn nach augenblicklicher Unterbrechung der neue Beharrungstand eintritt, immer dasselbe Gewicht von Dampf in der Secunde durch den verengten Querschnitt gepresst werden; die Dämpfe im Kessel müssen daher sich höher spannen und mithin auch verdichten. Geht jedoch diese Zunahme

der Spannung so weit, dass die Sicherheits-Ventile sich öffnen, so entweicht durch diese ein Theil des Dampfes, und die Menge des in den Cylinder gelangenden Dampfes ist alsdann kleiner als die des erzeugten. In der früheren Theorie hat man dem Regulator einen wesentlichen Einfluss auf die Spannung im Cylinder zugeschrieben, ohne jedoch denselben bei Aufstellung der Formeln in Rechnung zu bringen. Allein der in den Cylinder gelangende Dampf nimmt nothwendig, wenn die Maschine in gleichförmigem Gange ist, wie hier immer vorausgesetzt wird, eine Spannung an, die niemals grösser als diejenige im Kessel, sonst aber von dieser und vom Regulator ganz unabhängig ist, und nur durch den auf den Kolben wirkenden Widerstand bedingt wird, welchem sie Gleichgewicht halten muss. Der Dampf erlangt daher im Cylinder ein desto grösseres Volumen, je kleiner der Widerstand ist. Von dem Volumen, welches der in jeder Secunde aus dem Kessel in den Cylinder strömende Dampf in diesem annimmt, hängt die Geschwindigkeit des Kolbens ab; denn der Inhalt des Cylinders multiplicirt durch die Anzahl der in jeder Secunde vollführten Kolbenhübe muss jenem Dampfvolumen gleich sein. Aus diesen Betrachtungen ergiebt sich sofort die Relation zwischen der Geschwindigkeit der Maschine und ihrer Belastung, welche in den vor der Pambourschen Theorie erschienenen Schriften nicht gefunden wird. Diese ist in folgenden Schriften enthalten: A practical treatise on locomotive engines upon railways, by the Chev. de Pambour, London 1836. Deutsch von Crelle im Journal für Baukunst, Band 10. Théorie de la machine à vapeur, par le Chev. de Pambour, Paris 1839.

Um die Theorie in ihrer Allgemeinheit zu entwickeln, muss auf die Wirkung der Absperrung des Dampfes im Cylinder Rücksicht genommen werden. Man pflegt Maschinen, worin diese benutzt ist, Expansions-Maschinen zu nennen, welche Benennung jedoch nicht passend ist, da sie die Expansion bei anderen Maschinen ausschliesst und die Annahme gleicher Spannung im Kessel und im Cylinder begünstigt, aus welcher sie wahrscheinlich hervorgegangen ist. Mit Beibehaltung der schon oben eingeführten Buchstaben sei P' die Spannung im Cylinder vor der Absperrung, also bei ununterbrochenem Dampfzufluss; diese betrachtet P. als constant, oder begnügt sich vielmehr, ihren mittlen Werth in Rechnung zu bringen; es sei l' der vor der Absperrung durchlaufene Theil des Kol

benlaufes; die Spannung nach erfolgter Absperrung, indem der Kolben den Weg (welcher mithin grösser als 1') im Cylinder

durchlaufen hat; so ist P ́al′ +Saad die bewegende Arbeit des

Dampfes während eines Kolbenlaufes. Nennt man noch R den Widerstand auf den Kolben für die Flächeneinheit, so ist Ral die widerstehende Arbeit, welche der bewegenden nach Ablauf jedes Kolbenhubes gleich sein muss, wenn die Bewegung im Beharrungstande ist; folglich erhält man

P'I'+ dλ= Rl.

.

1.

`Um die angezeigte Integration zu vollziehen, muss durch ausgedrückt werden. Nimmt man an, dass der Dampf, indem er sich ausdehnt, seine Temperatur behält, und mithin die Spannung der Ausdehnung umgekehrt proportional bleibt, so muss er von aussen die nöthige Wärme aufnehmen, wozu sein rascher Gang , durch den Cylinder nicht Zeit genug gewähren dürfte. Pambour, welcher sich in seiner ersten Schrift mit dieser Annahme begnügt hatte, entscheidet sich in der Théorie de la machine à vapeur dagegen, indem er aufstellt, dass der Dampf bei seinen Ausdehnungen in der Maschine sich jederzeit mit Rücksicht auf seine Temperatur im Zustande der grössten Dichtigkeit befinde. Hiernach nimmt derselbe keine Wärme von aussen an, sondern die Summe seiner freien und gebundenen Wärme bleibt immer dieselbe. Dies wurde durch zahlreiche Versuche bestätigt, in welchen die Spannung und Temperatur im Kessel mit der Spannung und Temperatur des in die Luft ausströmenden Dampfes verglichen wurde. Blieb die Temperatur des Dampfes auf dem Wege durch die Maschine unverändert, so musste die Temperatur des ausströmenden Dampfes der Temperatur im Kessel gleich kommen; dies war aber nicht der Fall, sondern die Temperatur beim Ausströmen entsprach jedesmal der dabei vorhandenen Spannung, nach dem für den Zustand grösster Dichtigkeit geltenden Gesetze. Da dieses Gesetz nicht einfach ist, so bedient sich Pambour einer angenäherten Formel, nämlich

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in welcher die Dichte des Dampfes, die des Wassers 1 ge

μ

setzt, also μ das relative Volumen des Dampfes gegen Wasser,

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