Titel: | Das Schwingkurbel-Lenker-Getriebe. |
Autor: | Robert Edler |
Fundstelle: | Band 342, Jahrgang 1927, S. 193 |
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Das Schwingkurbel-Lenker-Getriebe.
(Kinematik des Oelschalter-Getriebes.)
Von Prof. Ing. Robert Edler,
Honorardozent an der Technischen
Hochschule in Wien.
(Schluß.)
EDLER, Das Schwingkurbel-Lenker-Getriebe.
Die Bestimmung des zum Höchstwerte (V : P) max gehörigen Winkels α könnte durch Differenziation der Gl. 10) erfolgen;
die zugehörigen Rechnungen erfordern jedoch langwierige Entwicklungen, die
schließlich zu Näherungsmethoden führen, da die Lösung in strenger Form nicht
möglich ist, da sich transzendente Gleichungen höheren Grades ergeben.
Man kann sich daher damit begnügen, den Höchstwert von (V : P) und den zugehörigen
Winkel α für jeden Wert von ξ aus den Kurven in der Abb. 6
näherungsweise zu entnehmen; man erhält dann die folgenden Näherungswerte:
Zahlentafel 8.
\xi=\frac{A}{R}
\left(\frac{V}{P}\right)\,max
α
0,5
0,920
30°
0,6
0,945
24°
0,7
0,963
20°
0,8
0,985
13°
0,9
0,996
6°
1,0
1,000
0°
Textabbildung Bd. 342, S. 193
Abb. 10.
In der Abb. 10 sind diese Werte eingetragen und man
erkennt, daß man sich mit dieser Annäherung ohne weiteres zufrieden geben kann, da
die Punkte auf einer stetigen Kurve liegen.
Schlußfolgerungen aus der Abb.
6.
Wenn man das Kräfteverhältnis (V : P) nicht unter einen bestimmten Wert sinken lassen
will, dann läßt sich der Kurbelwinkel (α + β), der dieser Forderung entspricht, sehr leicht
aus der Kurvenschar Abb. 6 ablesen.
So gehört z.B. für ξ = (A : R) = 0,6 der Winkel (α + β) = Strecke CD zu dem
Kräfteverhältnis (V : P) = 0,8; man erhält auf dem Winkelmaßstab den Wert CD = α + β = 49°.
In derselben Weise lassen sich beliebige andere Werte ermitteln; dadurch ergibt sich
die folgende Uebersicht:
Werte für (α° + β°).
Zahlentafel 9.
\xi=\frac{A}{R}
\frac{V}{P}=0,9
\frac{V}{P}=0,8
\frac{V}{P}=0,7
\frac{V}{P}=0,6
0,5
16°
40°
58½°
81½°
0,6
26°
49°
73½°
106½°
0,7
34°
61½°
91°
122½°
0,8
44½°
73½°
103°
125°
0,9
51°
81°
105°
120½°
1,0
55°
82°
100°
113½°
Welcher Anteil α° der Werte (α° + β°) unterhalb der Horizontalen liegt und
welcher Anteil β° oberhalb der Horizontalen, dies läßt
sich ebenfalls leicht aus der Abb. 6 entnehmen.
Die Ergebnisse der Zahlentafel 9 sind in der Abb. 11
eingetragen; man erkennt aus der Abb. 11, da man
einen hinreichend großen Hub der Stange S (Abb. 2)
bei mäßiger Größe des Kurbelhalbmessers R nur bei einem großen Kurbelwinkel (α + β) erreichen kann, daß
man mit \xi=\frac{A}{R}=0,8 etwa (α + β) = 120° nur dann erreichen kann, wenn man sich mit dem Verhältnis (V : P) =
ungefähr 0,6 zufrieden gibt. Diese Werte gelten für l = R (Länge des Lenkers =
Kurbelhalbmesser). Aber auch die Wahl l = 0,8 . R bis l = 1,2 . R ändert an diesen
Verhältnissen nur sehr wenig; man kann sich davon
überzeugen, wenn man ähnliche Kurvenscharen, wie in Abb. 6, für diese anderen Lenkerlängen l berechnet.
Textabbildung Bd. 342, S. 194
Abb. 11.
Wenn man den Wert (V : P) = 0,7 erreichen will, dann empfiehlt es sich, nach der Abb. 11 den Wert ξ = A :
R = 0,9 zu wählen; dann kommt man aber nicht viel über
(α° + β°) = 100°, so daß für einen gegebenen Stangenhub eine
Vergrößerung des Kurbelhalbmessers R nötig wird. Man wird also auch hier, so wie
überall beim Entwurf technischer Konstruktionen, zu einem Kompromiß zwischen
Bedingungen gedrängt, die sich zum Teile widersprechen (kleine Abmessungen – große
Wirkungen).
Es wird sich nach Feststellung des Zusammenhanges zwischen dem Stangenhub, dem
Kurbelhalbmesser und dem Kurbelwinkel noch Gelegenheit geben, auf diese Verhältnisse
näher einzugehen.
3. Der Einfluß der Reibung in den Führungen der Stange
S.
Textabbildung Bd. 342, S. 194
Abb. 12.
Wenn man (vgl. Abb. 12) die Führungen der Stange S so
lang macht, daß der Punkt M (Kreuzkopf) in jeder Höhenlage geführt bleibt, also
nicht aus den Führungen heraustritt (wodurch Biegungsbeanspruchungen durch die
Seitenkraft P3 entstünden), dann genügt es, die
Reibung durch den Einfluß der Seitenkraft P3 zu
berücksichtigen, die sich in einem Reibungs-Widerstande W = μ . P3 äußert, welcher der Hubkraft V
entgegenwirkt.
Da in allen bisherigen Entwicklungen das Verhältnis (V : P) berechnet wurde, so wird
es sich empfehlen, auch den Reibungswiderstand W zu der Kurbelumfangskraft P in
Beziehung zu bringen.
Stets ist
oder
P3 = P1 .
sin γ
P3 = P1
. sin δ
22)
daher wird:
\frac{W}{P}=\mu\,\cdot\,\frac{P_1}{P}\,\cdot\,\sin\,\gamma oder =\mu\,\cdot\,\frac{P_1}{P}\,\cdot\,\sin\,\delta 23)
Für die Größe P
1 des Zuges im Lenker l wurden aber für die 4
Winkelbereiche I, II, III, IV schon die Formeln entwickelt.
Für die Reibungszahl μ kann man bei mittelguter
Schmierung den Wert μ = 0,15 annehmen.
Man erhält dann die folgenden Berechnungsgrundlagen:
Winkelbereich I: α
1 ≧ α ≧ α
3 (vgl. Abb. 4).
P1 = P . cos (α + γ)
\frac{W}{P}=\mu\,\cdot\,\cos\,(\alpha+\gamma)\,\cdot\,\sin\,\gamma 24)
Winkelbereich II: α
3 ≧ α ≧ α
5 (vgl. Abb. 5).
P1 = P . cos (α – δ)
\frac{W}{P}=\mu\,\cdot\,\cos\,(\alpha-\delta)\,\cdot\,\sin\,\delta 25)
Winkelbereich III: β
5 ≦ β ≦ β
7 (vgl. Abb. 7).
P1 = P . cos (β + δ)
\frac{W}{P}=\mu\,\cdot\,\cos\,(\beta+\delta)\,\cdot\,\sin\,\delta 26)
Winkelbereich IV: β
7 ≦ β ≦ β
9 (vgl. Abb. 8).
P1 = P . cos (β – γ)
\frac{W}{P}=\mu\,\cdot\,\cos\,(\beta-\gamma)\,\cdot\,\sin\,\gamma 27)
Die für die Berechnungsgleichungen 24) bis 27) erforderlichen Winkelfunktionen wurden
schon für die Berechnung von (V : P) ermittelt (vgl. das Beispiel Zahlentafel 3), so
daß die Berechnung des relativen Reibungswiderstandes (W : P) mit der Reibungszahl
μ = 0,15 leicht durchgeführt werden kann.
Man erhält daher die folgenden Zahlwerte, wenn man die praktisch belanglosen Werte
\xi=\frac{A}{R}=0,5 ... 0,6... 1,0 unberücksichtigt läßt:
Winkelbereich I: \frac{W}{P}=\mu\,\cdot\,\cos\,(\alpha+\gamma)\,\cdot\,\sin\,\gamma.
Zahlentafel 10.
\xi=\frac{A}{R}
α =69° 30'
66° 20'
63° 20'
60° 00'
53° 10'
45° 30'
36° 50'
25° 50'
0,7
0
0,00493
0,00796
0,00995
0,00776
0
–
–
0,8
–
0
0,00565
0,00973
0,0172
0,00616
0
–
0,9
–
–
0
0,00679
0,0149
0,01623
0,00731
0
Winkelbereich II: \frac{W}{P}=\mu\,\cdot\,\cos\,(\alpha-\delta)\,\cdot\,\sin\,\delta.
Zahlentafel 11.
\xi=\frac{A}{R}
α =45° 30'
86° 50'
25° 50'
20° 00'
10° 00'
0° 00'
0,7
0
0,01287
0,0091
0,0357
0,0424
0,0429
0,8
–
0
0,0141
0,0205
0,0277
0,0294
0,9
–
–
0
0,00566
0,0127
0,0149
Winkelbereich III: \frac{W}{P}=\mu\,\cdot\,\cos\,(\beta+\delta)\,\cdot\,\sin\,\delta.
Zahlentafel 12.
\xi=\frac{A}{R}
β = 0° 00'
10° 00'
20° 00'
25° 50'
36° 50'
45° 30'
0,7
0,0429
0,0382
0,0298
0,0238
0,01105
0
0,8
0,0294
0,0259
0,0185
0,0128
0
–
0,9
0,0149
0,0123
0,0055
0
–
–
Winkelbereich IV: \frac{W}{P}=\mu\,\cdot\,\cos\,(\beta-\gamma)\,\cdot\,\sin\,\gamma.
Zahlentafel 13.
\xi=\frac{A}{R}
β =25° 50'
36° 50'
45° 30'
53° 10'
60° 00'
70° 00'
80° 00'
85° 00'
90° 00'
0,7
–
–
0
0,0102
0,0198
0,0352
0,0526
0,0625
0,0735
0,8
–
0
0,0114
0,0223
0,0331
0,0505
0,0707
0,0828
0,096
0,9
0
0,0128
0,0247
0,0366
0,0481
0,0667
0,0909
0,105
0,1215
Die Werte für (W : P) sind in der Abb. 13 dargestellt;
der Maßstab der Ordinaten ist dabei doppelt so groß angenommen, wie in der Abb.
6.
Textabbildung Bd. 342, S. 195
Abb. 13.
Aus der Abb. 13 erkennt man, daß der Wert (W : P) erst
für β > 60° den Wert 0,05 erreicht, wenn ξ = A : R = 0,9 gewählt wird; für ξ = 0,8 und 0,7 erreicht (W : P) erst bei β = 70° und 80° den Wert 0,05.
Für alle Winkel α zwischen α
1 und α
5 bleibt der Wert (W : P) unter 0,05; ebenso für
alle Winkel β < 60°.
Der Einfluß der Reibung in den Führungen der Stange S ist also für alle praktisch
wichtigen Verhältnisse von ξ = A : R und für alle in
Betracht kommenden Winkel α und β geringfügig (höchstens 5%), so daß man ihn ohne Bedenken vernachlässigen
darf. Es macht übrigens keine Schwierigkeiten, den Einfluß der Reibung aus der Abb. 13 zu entnehmen und ihn bei den Kurven Abb. 6 zu berücksichtigen. (Ordinatenmaßstäbe
beachten!)
4. Berechnung des Hubes der Stange S.
Zur vollständigen Aufklärung der Bewegungsverhältnisse des
Schwingkurbel-Lenker-Getriebes müssen jetzt noch die Bewegungsgleichungen für den
oberen Endpunkt M der Stange S ausgewertet werden; es ist also der Weg des Punktes M
zu dem Kurbelwinkel α, bzw. β in Beziehung zu bringen.
Die erforderlichen Berechnungsgleichungen wurden bereits abgeleitet; es sind
folgende:
Winkelbereich I:\alpha_1\,\geq\,\alpha\,\geq\,\alpha_3. (Vgl. Abb. 4.)
a2 + m2 = R . (sin α + cos γ) (8)
Winkelbereich II:\alpha_3\,\geq\,\alpha\,\geq\,\alpha_5 (Vgl. Abb. 5.)
a4 + m4 = R . (sin α + cos β) (12)
Winkelbereich III:\beta_5\,\leq\,\beta\,\leq\,\beta_7 (Vgl. Abb. 7.)
m6 – a6 = R . (cos δ – sin β) (15)
Winkelbereich IV:\beta_7\,\leq\,\beta\,\leq\,\beta_9 (Vgl. Abb. 8.)
m8 – a8 = R . (cos γ – sin β) (18)
Die tiefste Lage des Punktes M entspricht dem Winkel a
1 und die höchste Lage dem Winkel β
9.
Der Gesamthub für jeden beliebigen Kurbelwinkel α + β
läßt sich aus den einzelnen Teilstrecken zusammensetzen.
Man erhält daher folgende Werte, wenn man wieder nur die Werte ξ = 0,7 0,8 0,9 berücksichtigt:
Winkelbereich I: \frac{a_2+m_2}{R}=\sin\,\alpha+\cos\,\gamma.
Zahlentafel 14.
\xi=\frac{A}{R}
α =69° 30'
66° 20'
63° 20'
60° 00'
53° 10'
45° 30'
36° 50'
25° 50'
0,7
1,873
1,871
1,862
1,846
1,795
1,713
–
–
0,8
–
1,833
1,830
1,820
1,780
1,708
1,599
–
0,9
–
–
1,786
1,783
1,754
1,693
1,595
1,436
Winkelbereich II: \frac{a_4+m_4}{R}=\sin\,\alpha+\cos\,\delta.
Zahlentafel 15.
\xi=\frac{A}{R}
α =45° 30'
36° 50'
15° 50'
20°
10°
0°
0,7
1,713
1,595
1,416
1,313
1,132
0,954
0,8
–
1,599
1,431
1,332
1,156
0,980
0,9
–
–
1,436
1,341
1,170
0,995
Winkelbereich III: \frac{m_6-a_6}{R}=\cos\,\delta-\sin\,\beta.
Zahlentafel 16.
\xi=\frac{A}{R}
β =0°
10°
20°
25° 50'
36° 50'
45° 80'
0,7
0,954
0,785
0,629
0,544
0,395
0,287
0,8
0,980
0,809
0,648
0,559
0,401
–
0,9
0,995
0,823
0,657
0,564
–
–
Winkelbereich IV: \frac{m_8+a_8}{R}=\cos\,\gamma-\sin\,\beta.
Zahlentafel 17.
\xi=\frac{A}{R}
β =25° 50'
36° 50'
45° 30'
53° 10'
60°
70°
80°
85°
90°
0,7
–
–
0,287
0,194
0,114
– 0,0061
– 0,132
– 0,206
– 0,287
0,8
–
0,401
0,282
0,180
0,088
– 0,051
– 0,203
– 0,295
– 0,401
0,9
0,564
0,396
0,267
0,153
0,051
– 0,099
– 0,293
– 0,413
– 0,564
Die positiven Werte in den Zahlentafeln 14 bis 17 geben
die Lage des Stangenpunktes M unterhalb der horizontalen
Achse an; die negativen Werte in der Zahlentafel 17
entsprechen der Lage des Stangenpunktes M oberhalb der
horizontalen Achse.
Trägt man diese Zahlwerte in ein Schaubild ein (Abb.
14), dann erkennt man, daß die Kurven in den Grenzen α = 50° bis β = 70°, d.h.
also für α + β = 120° nahezu zusammenfallen. Für die
Grenzen α = 40° und β =
60° werden die Abweichungen der Werte bei ξ = A : R =
0,7... 0,8... 0,9 noch geringer.
Man kann daher für die Kurbelwinkel α + β = 100° bis
120° die Berechnung des Stangenhubes mit hinreichender Genauigkeit aus ξ = A : R = 0,8 durchführen und diese Werte auch für
ξ = 0,7 bis 0,9 noch gelten lassen. Eine Korrektur
mit Hilfe der Zahlentafeln 14 bis 17 ist ja immer noch leicht möglich.
Beispiel:
So findet man z.B. aus der Abb. 14 für ξ = A : R = 0,8:
α = 40°... β = 60°... α + β = 100°
für
\alpha=40^{\circ}\,.\,.\,.\,\frac{a+m}{R}=+1,63
unterhalb der Hori-zontalen
für
\beta=60^{\circ}\,.\,.\,.\,\frac{m-a}{R}=+0,1
unterhalb der Hori-zontalen
somit Hub des Punktes M (oberes Ende der Stange S, Abb. 2):
\frac{h}{R}=1,63-0,1=1,53
h = 1,53 . R.
Textabbildung Bd. 342, S. 196
Abb. 14.
Soll z.B. der Hub h = 250 mm werden, dann ist R=\frac{250}{1,53}=163,5\mbox{ mm} zu wählen; dabei wird A =
ξ . R = 0,8 . R = 131 mm.
Für l = R wird dann auch l = 163,5 mm.
Damit sind die Hauptmaße für die Konstruktion festgelegt.
Aus der Abb. 6 findet man für ξ = 0,8 mit α = 40° und β = 60°:
für α = 40°... V : P = 0,742
für β = 60°... V : P = 0,703.
Der größte Wert (V : P) max = 0,985 liegt bei a = 13° (vgl.
Zahlentafel 8).
Man kann daher das Diagramm der erforderlichen Umfangskräfte P leicht bestimmen,
sobald die Vertikalkräfte V bekannt sind.
Für einen Oelschalter würde sich die Rechnung etwa in folgender Weise durchführen
lassen:
Es sei das Gewicht der Traverse G = 50 kg; die Ausschaltfedern mögen in der tiefsten
Lage mit einer Vorspannung F0 = 5 kg wirken; dem
vollen Hub der Traverse h = 250 mm soll eine größte Federspannung Faso = 20 kg entsprechen. Während des Teilweges 200
mm ist nun das Gewicht G = 50 kg und die mit dem Hube zunehmende Federspannung F zu
überwinden. Sodann kommen von h = 200 mm bis h = 220 mm
die Vorkontakte zum Eingriff; der Bewegungswiderstand sei dabei mit 5 kg angenommen.
Im letzten Teile der Hubbewegung h = 220 mm bis 250 mm sollen dann die
Hauptkontakte einen Bewegungswiderstand 15 kg verursachen.
Es soll nun die Umfangskraft P kg an der Kurbe K ermittelt werden, so daß sich dann
die Kurve des Drehmomentes für jeden Winkel von α = 40°
bis β = 60° bestimmen lassen wird.
In der Abb. 15 ist das Gewicht G = 50 kg durch die
horizontale Linie angedeutet; die schwach ansteigende schräge Linie entspricht der
mit dem Hub zunehmenden Kraft F der Ausschaltfeder des Oelschalters. Endlich wird
die erforderliche Vergrößerung der Hubkraft für die Vorkontakte und für die
Hauptkontakte durch die beiden Stufen am Hubende (200... 220... 250 mm)
gekennzeichnet.
Man gelangt so zu der Linie der erforderlichen Vertikalkräfte V.
Aus der Abb. 14 läßt sich nun leicht für \xi=\frac{A}{R}=0,8
für die Winkel α = 40° bis β = 60° (α + β =
100°) der zugehörige relative Hub h : R und mit R = 163,5 mm auch der Hub h selbst
bestimmen:
Drehwinkel und Hub.
Zahlentafel 18.
α
α + β
h : RAbb. 14
Rmm
hmm
β
α + β
h : RAbb. 14
Rmm
hmm
40°35°
0°5°
00,07
163,5„
011,45
0°10°
40°50°
0,660,82
163,5„
108134
30°25°
10°15°
0,160,185
„„
26,235,9
20°30°
60°70°
0,981,14
„„
160186
20°15°
20°25°
0,210,40
„„
50,665,3
40°50°
80°90°
1,271,42
„„
208232
10°0°
30°40°
0,480,66
„„
78,4108,0
60°
100°
1,53
„
250
Die so gefundenen Werte für h ermöglichen nun die Aufzeichnung der Kurve der
Drehwinkel als Funktion des Hubes in der Abb. 15.
Textabbildung Bd. 342, S. 196
Abb. 15.
Da aber in der Abb. 15 auch die zu jedem Hub
erforderliche Vertikalkraft V eingetragen ist, so kann man jetzt auch leicht die
Vertikalkraft V für jeden Drehwinkel ablesen.
Aus der Abb. 6 kann man aber für ξ = A : R = 0,8 das jedem Drehwinkel entsprechende
Verhältnis (V : P) ermitteln, so daß sich dann auch die Umfangskraft P kg und das
Drehmoment P . R = 0,1635 . P mkg berechnen läßt.
Man gelangt dadurch zu der folgenden Uebersicht:
Drehwinkel und Drehmoment (I). (für R = 163,5 mm).
Zahlentafel 19.
α
α + β
V kg. Abb. 15
V : Pfür ξ = 0,8Abb. 6
P kg
P . R mkg
β
α + β
V kg Abb. 15
V : Pfür ξ = 0,8Abb. 6
P kg
P . R mkg
40°35°
0° 5°
5556
0,7420,826
74,267,8
12,1411,08
0°10°
40° 50°
6264
0,9600,919
64,6 69,6
10,5611,38
30°25°
10°15°
5757
0,8960,940
63,660,7
10,40 9,92
20°30°
60° 70°
6566
0,8740,830
74,4 79,5
12,1513,00
20°15°
20°25°
57,559
0,9680,982
59,460,1
9,70 9,82
37°40°
77° 80°
72 72,5
0,7990,787
90,0 92,1
14,7015,05
13°10°
27°30°
59,560
0,9850,982
60,661,1
9,90 9,99
45°50°
85° 90°
88,289
0,7660,744
115,2119,8
18,8319,60
0°
40°
62
0,960
64,6
10,56
60°
100°
90
0,703
128,1
20,93
In der Abb. 16 sind die Ergebnisse (Drehmoment P-R und
Hub h) für die verschiedenen Drehwinkel eingetragen, so daß man die Wirkungsweise
des Getriebes vollständig überblicken kann.
Textabbildung Bd. 342, S. 197
Abb. 16.
Die Drehmomentkurve I (Abb. 16) beginnt schon mit
einem recht hohen Werte, was deshalb ungünstig ist, da ja die Antriebsvorrichtung
nicht nur die Vertikalkräfte V zu überwinden hat, sondern auch noch die
Massenbeschleunigung bewirken muß.
Wenn eine gespannte Feder den Antrieb besorgt, dann ist zu Beginn der Bewegung die
größte Kraft vorhanden, so daß sich das Drehmoment I noch bewältigen lassen wird; da
aber mit zunehmendem Drehwinkel die Federkraft nachläßt, so muß den bewegten Massen
anfänglich schon eine so hohe Beschleunigung erteilt werden, daß die Bewegung am
Hubende infolge der aufgespeicherten kinetischen Energie noch zuverlässig zu Ende
geführt werden kann.
Das Drehmoment der Antriebsfeder müßte also etwa nach der Linie F1 verlaufen; für alle Drehwinkel von α = 40°
bis β = 22° würde dann Energie aufgespeichert (Fläche zwischen F1 und Kurve I), die dann von β = 22° bis β = 60° bei
der Weiterbewegung bis zur Endlage die Feder F1
unterstützt.
Wenn aber ein Hubmagnet oder ein Drehmagnet zum Antrieb der Kurbel (Abb. 2) benutzt wird, dann muß der Umstand
berücksichtigt werden, daß das vom Magneten herrührende Antriebsdrehmoment im
Anfange gering ist, dann bis zum 3- bis 5-fachen Werte ansteigt, um schließlich
wieder abzufallen, wenn es sich um einen Drehmagneten handelt; beim Hubmagnet tritt
die größte Wirkung am Hubende ein.
Man kann nun das für die Bewegung erforderliche Drehmoment in diesem Sinne
beeinflussen, wenn man die Vertikalkraft V (vgl. Abb.
15) zu Beginn der Bewegung verringert; dies ist das einzige, ausgiebig
wirkende Hilfsmittel, weil das Verhältnis (V : P) bei gegebenem Verhältnis ξ = (A :
R) und bei gegebenem Gesamtwinkel (α + β) eindeutig festgelegt ist, wie die Abb. 6 zeigt.
Die Verringerung der Vertikalkraft V erfordert eine Verringerung des Gewichtes G;
wenn aber das Konstruktionsgewicht nicht herabgesetzt werden kann, dann läßt sich
durch eine Gegenfeder (Hubfeder) viel erreichen. Man kann z.B. eine Gegenfeder
anordnen (Linie II in der Abb. 15), die zu Beginn der
Bewegung (α = 40°, h = 0) die Hälfte des Eigengewichts
ausgleicht und am Hubende vollständig entspannt ist.
Um die Vertikalkraft zu Beginn der Bewegung möglichst herabzudrücken, wird
angenommen, daß die Ausschaltfeder keine Vorspannung hat; ihre Kraft am Hubende sei
20 kg. Mit Berücksichtigung der Bewegungswiderstände in den Vorkontakten und in den
Hauptkontakten ergibt sich daher die Linie V der Vertikalkräfte. Für die Berechnung
des Drehmomentes erhält man daher die folgende Uebersicht:
Drehwinkel und Drehmoment (II) (für R = 163,5 mm).
Zahlentafel 20.
α
α + β
V' kg.Abb. 15
V : P für ξ = 0,8Abb. 6
P kg
P . Rmkg
β
α + β
V' kgAbb. 15
V : P für ξ = 0,8Abb. 6
P kg
P . Rmkg
40°35°
0° 5°
2527
0,7420,826
33,732,7
5,505,34
0°10°
40° 50°
44,549
0,9600,919
46,3 53,4
7,56 8,72
30°25°
10°15°
3032
0,8960,940
33,534,1
5,475,57
20°30°
60° 70°
54 58,5
0,8740,830
61,8 70,5
10,10 11,51
20°15°
20°25°
34,5 36,5
0,9680,982
35,637,2
5,816,07
37°40°
77° 80°
66,568
0,7990,787
83,2 86,4
13,6 14,11
13°10°
27°30°
37,539
0,9850,982
38,139,7
6,226,48
45°50°
85° 90°
8587
0,7660,744
111117
18,14 19,13
0°
40°
44,5
0,960
46,3
7,56
60°
100°
90
0,703
128,1
20,93
Die Drehmomentkurve II (Abb. 16) läßt die
wesentliche Herabsetzung der Werte P . R auf einem großen Teil des Kurbelweges
erkennen. Die geänderte Kurve II entspricht dem Drehmomente, das ein Drehmagnet oder
ein Hubmagnet abgeben kann, wesentlich besser als die Kurve I.
Aus dem Beispiele ist der Wert der Schaubilder, Abb. 6
und 14, die allgemeine Gültigkeit besitzen, klar
erkennbar. Es macht mit Verwendung dieser Schaubilder keine Schwierigkeiten,
beim Entwurf einer Konstruktion die Eigentümlichkeiten des
Schwingkurbel-Lenker-Getriebes zu berücksichtigen und das Getriebe so zu gestalten,
daß man zu einer möglichst günstigen Gesamtwirkung kommt. Der Hauptwert der
vorliegenden Berechnungen liegt darin, daß man den Einfluß der einzelnen maßgebenden
Größen (A : R) (V : P) (α + β) (h : R) und h leicht beurteilen und berücksichtigen
kann.