Full text: Luftschrauben-Untersuchungen der Geschäftsstelle für Flugtechnik des Sonderausschusses der Jubiläumsstiftung der Deutschen Industrie ([1. Heft])

Dr.-Ing. F. Bendemann 
stücken auf die Brücke. Der Druck der äußeren Schrauben- 
welle kann nach Wunsch auch durch ein Spurlager am 
Gehäuse (oberhalb des Zahnradgetriebes) abgefangen 
werden; dessen untere Schale braucht nur durch drei 
Druckschrauben um einige Millimeter gehoben zu werden. 
50 kann bei Untersuchung gegenläufiger Schraubenpaare 
also auch der Schub jeder einzelnen für sich bestimmt 
werden. Die Wage wurde, da der von‘ den Schrauben 
erzeugte Luftzug sie etwas beeinflußt,‘ mit einem hölzernen 
Schutzgehäuse umkleidet (in der Zeichnung nicht darge- 
stellt). Zur Beruhigung von stets mehr oder weniger heftig 
auftretenden Schwingungen wurde die Wagschale durch 
änen dünnen Stab mit einer in einen darunter gestellten 
Flüssigkeitsbehälter untergetauchten Blechscheibe verbun- 
den, die als Flüssigkeitsbremse wirkt. Bei manchen Ver- 
suchen ließ sich die Wage trotzdem noch nicht zu ruhigem 
Einspielen bringen, sondern fiel, weil das Wägesystem 
aahezu labil war, von einer Grenzlage immer gleich in 
die entgegengesetzte. Durch die in Fig. 3 vorn sicht- 
are Zusatzfeder, die zugleich einen Teil der Totlast auf- 
aimmt, wurde dem System eine größere Stabilität ge- 
yeben. Die Feder war indessen bei den meisten Ver- 
suchen entbehrlich und wurde dann nicht benutzt, weil 
die auf sie wirkenden Temperatureinflüsse einige Auf- 
merksamkeit verlangten. 
Zur Messung der Umlaufzahlen diente in der Regel 
ain einfaches Handtachometer (Morell,: Leipzig), das, für 
Jdrei Meßbereiche einstellbar, für alle vorkommenden 
Umlaufzahlen ausreicht. Es wurde bei den Versuchen 
stets auf einem festen Ständer aufgestellt und durch 
ainen Draht (als biegsame Welle) unmittelbar mit dem 
Rädervorgelege verbunden. Es zeigt also stets die 
2,5fache Drehzahl der Schrauben an. Zur Prüfung wird 
bei vielen Versuchen gleichzeitig die Drehzahl des 
Elektromotors durch Handzähler und Stoppuhr gemessen. 
Z3eide Ablesungen stimmten stets im. Verhältnis der 
Riemenscheibendurchmesser bis auf wenige, dem Riemen- 
schlupf entsprechende Tausendstel überein; irgendwelche 
3erichtigung der Tachometeranzeige war daher nie- 
mals nötig. 
Die ursprüngliche Einrichtung zur Bestimmung der 
auf die Schrauben wirkenden Drehmomente erwies sich 
aus schwer vorherzusehenden Gründen leider für viele 
Jälle als unzureichend. Der von Dr.-Ing. Bauersfeld 
ıngegebene »optische Torsionsindikator« löst. die Auf- 
gabe an sich vollkommen, die Verdrehungen der beiden, 
ineinander steckenden Wellen durch feine Spiegelab- 
'esung sehr genau zu messen. Die Vorrichtung war von 
der optischen Anstalt Karl Zeiß, Jena, für diesen Zweck 
eigens ausgearbeitet und uns mit allem Zubehör zum 
Geschenk gemacht worden. Die vorzüglich ausgeführte 
ınd als solche ausgezeichnet wirkende Vorrichtung stellt 
eine hervorragende Leistung optischer und mechanischer 
Präzisionsarbeit von beträchtlichem Werte dar. Der ge- 
ıaannten Firma sei auch an dieser Stelle unser lebhafter 
Dank dafür wiederholt. Daß der Apparat seinem Zwecke 
5ei uns nicht genügte, lag daran, daß die Ablesung der 
Verdrehungen nur an einem Punkte ‚jedes Wellenum- 
zangs erfolgt. Es treten in der Regel Torsionsschwing- 
ungen auf, die also nur an zufällig herausgegriffenen 
?unkten beobachtet werden. Bei niedrigen Umlaufzahlen 
und großen Drehkräften waren trotzdem einwandfreie 
Messungen möglich, wie sich durch vielfache Wieder- 
holungen mit gewissen Änderungen der Verhältnisse nach- 
weisen ließ. Bei höheren Drehzahlen erwies sich eine 
ichtige Bestimmung der mittleren Verdrehungswerte aber 
ın den meisten Fällen unmöglich. Nach eingehenden 
Versuchen und nach Beseitigung anderweitiger, weniger 
schwerwiegender Mängel. die zunächst ein abschließendes 
Urteil hinderten, mußten wir es schließlich aufgeben, 
1niermit zum Ziele zu kommen, 
Ersatz zu schaffen war bei der fertig vorhandenen 
Anlage recht schwierig. Es ist, freilich nicht ohne be- 
rächtlichen Zeitverlust, recht befriedigend gelungen. Bei 
len bekannten Dynamometerarten waren teils ähnliche 
tehler zu befürchten, da sie vielfach auch auf punkt- 
veiser Ablesung beruhen. Die sonst in Frage kommen- 
len waren an der gegebenen Maschine auf keine Weise 
ınterzubringen. 
Eingehend überlegt wurde die naheliegende Mög- 
ichkeit der Leistungsmessung aus dem Stromverbrauch 
les Elektromotors; dieser Gedanke mußte aber ganz 
allen gelassen werden. Die weitläufige Kraftübertragung 
lurch Riemen- und Zahnradgetriebe, die, wie auch der 
Zlektromotor selbst, für die höchsten vorkommenden Be- 
ınspruchungen bemessen sind, bedingt zu große, nicht 
zontrollierbare und nicht gleich zu haltende Arbeits- 
‚erluste. Einzelne Lager neigten ohnehin zum Heiß- 
aufen. Bei den günstigen, flachen Flügelstellungen der 
chon recht großen Schrauben von 3,6 m Durchmesser 
‚eträgt die Antriebsleistung oft viel weniger, als die 
lektrischen und mechanischen Leergangswiderstände; der 
Aotor arbeitet dann mit weniger als 10 v. H. seiner 
Vormalbelastung, wobei also sein Wirkungsgrad sehr 
zeränderlich ist. 
Das Drehmoment durch eine Lagerreaktion abzu- 
wägen, wie bei den Raddruck-Dynamometern, war nicht 
nöglich, weil kein Lager beweglich gemacht werden 
zonnte. Das schöne Renardsche Verfahren zu benutzen, 
vurde auch in Erwägung gezogen, wobei das Drehmoment 
les Luftwiderstandes durch seine Reaktion auf das ganze 
zehäuse der Antriebsmaschine gemessen, also auch eine 
tillstehende Wägungsvorrichtung benutzt wird. Dabei 
ıätte aber die ganze Versuchsmaschine um die Schrauben- 
ıchse drehbar auf Rollen gestellt werden müssen mit 
lem Elektromotor dazu, was bei Ersatz des KRiemens 
Jurch ein Stirnräderpaar immerhin denkbar war, sich 
iber bei den großen umlaufenden Massen doch verbot. 
3ei hohen Umlaufzahlen sind die Erschütterungen trotz 
schwerer Fundamente ohnehin schon recht merklich. 
So blieb nur die Einschaltung einer mitumlaufenden 
Wägevorrichtung, eines neuen Dynamometers, das unter 
‚echt schwierigen Bedingungen konstruiert und erprobt 
verden mußte; eine höchst unerwünschte, bei der Sach- 
age aber unumgängliche weitere Vorarbeit, die uns er- 
1ebliche Zeit aufgehalten hat. 
Hier sei nur kurz erwähnt, daß das neue Dynamo- 
neter auf einer Vereinigung von Feder- und hydraulischer 
?reßkolbenwirkung beruht, deren keine bei den gegebenen 
Raumverhältnissen und den sonstigen Bedingungen für 
sich allein anwendbar war. Das Drehmoment wird haupt- 
;ächlich durch einfache, kurze Schraubenfedern an Stelle 
ler erwähnten Mitnehmerarme zwischen dem Kegelrad- 
setriebe der Versuchsmaschine übertragen, und deren 
Jurchbiegung wird durch eine mitumlaufende Meßdose, 
lie nur einen kleinen Teil der Umfangskraft aufnimmt, 
wußen an einer einfachen Flüssigkeitssäule angezeigt. Die 
‚ydraulische Druckübertragung gibt eine beliebig kräftige 
)ämpfung und sehr bequeme Ablesung. Der Ausschlag 
ıer Flüssigkeitssäule geht bis 1,6 m, die Empfindlichkeit 
st entsprechend sehr groß. Durch rasches Austauschen 
‚er Meßfedern wird das Meßbereich dem jeweiligen 
3edürfnis angepaßt, wodurch die Empfindlichkeit bis zu 
ehr kleinen Drehmomenten herab gleich gut bleibt. 
Jrehmomente von wenigen mkg können noch mit gleicher 
Sicherheit bestimmt werden, wie die größten zulässigen 
on 160 mkg; ein weites Meßbereich ist bei allge-
	        
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