DE163111C

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Publication number: DE163111C
Application number: DENDAT163111D
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Die in Flüssigkeiten oder Gasen, Dämpfen

umlaufenden Körper der Schleuderpumpen und Ventilatoren, Dampf- und Gasturbinen erzeugen infolge der Reibung namhafte Ar-

beitsverluste. ,

Auf ein kreisförmiges Flächenelement rf/"= 2πχάχ einer Scheibe, wobei λ· den Radius des Elementes darstellt, welches mit einer Winkelgeschwindigkeit w in einem ίο beliebigen Mittel (Wasser; öl, Gas, Dampf usw.) rotiert, wirken Reibungskräfte, welche bekanntlich eine Arbeit } ■

d A = φ · df· σ, (xw)* χ üv _;

ergeben. Diese hängt ab von einem Reibungskoeffizienten φ der Flächen df, dem spezifischen Gewichte α- des Mittels, dem Quadrate der relativen Umfangsgeschwindigkeit (xm) und' der absoluten Umfangsgeschwindigkeit, die in diesem speziellen Falle der ersteren gleich ist.

Da, df = 2 η χ dx, so folgt

d A — φ · ο- ω⁸ 2 π χ* · dx

_Λ. und die Gösamtarbeit A — ψ·/·ο-·υ³, wobei ν = rw, d. i. die Umfangsgeschwinφ
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digkeit der Scheibe und / = 2 π r² = 2 · it r², d. i. die Oberfläche der Scheibe.

Bei Körpern anderer Form verfährt man in gleicherweise, um die Arbeit der Reibung zu ermitteln. Diese Arbeit, welche bei rotierenden Körpern einen Verlust darstellt, läßt sich nach vorliegender Erfindung dadurch vermindern, daß man eine oder mehrere Scheiben beiderseits des Körpers auf der Welle oder Körpernabe lose, sitzend lagert.

Diese Scheiben müssen sich ihrer äußeren Form nacheinander und der Körperform anschmiegen.·

Ordnet man z. B. je eine Scheibe beiderseits des kreisenden Körpers an, und wird der Körper in Umdrehung versetzt, so wird infolge entstandener Reibung auch die Scheibe gedreht, und zwar in demselben Sinne wie der Körper, Auf die. Scheibe wirkt dann von beiden Seiten die Reibung, und zwar wirkt die Reibung auf der dem Körper zugekehrten Seite treibend und jene auf der anderen Seite hemmend. Im Beharrungszustande müssen beide Reibungen, wenn man von der ίsehr geringen Lagerreibung absieht, 'gleich seid;'.".;..·;"".. . . .

Bezeichnet man die Reibungen auf den Oberflächen mit T₁, T₂, T₃, T_it so stellt nur die Arbeit von 2T₁ einen Arbeitsverlust dar, weil nur diese Reibung auf die Welle einwirkt. Nachdem T₂ = T₃, T₂ = T₁ und T₄ — T_v. so müssen alle Reibungen einander !gleich und = T sein. !

Das Differenzial der Reibungsarbeit ist jetzt dA' = ψ >df'· ν (χ w_r)²·χ w, wobei w_r die relative und w die absolute Winkelgeschwindigkeit darstellt: Die Gesamtarbeit

A' =' φ·<τ·ω·ω_Γ ⁴·2 7Γ· I x*>dx s=

Jo

und man erhält, wenn man w_r r = F_r setzt, d. i. die relative Umfangsgeschwindigkeit

Hat man Körper komplizierterer Oberfläche, so bekommt man dieselbe Formel, wobei ψ " einen anderen Wert hat.

Sind die in Betracht kommenden Oberflächen gleicher Beschaffenheit (gleich große, ίο glatte und aus gleichem Material), so kann man für die Reibungskoeffizienten gleiche Werte einsetzen; dann müssen, um die Bedingung: T = T₁ — T_z = 7¹J = . . . zu erfüllen, die relativen Geschwindigkeiten zwisehen Körper und Scheibe und zwischen Scheibe und dem Gehäuse gleich sein, d. i. V-V_x = V_r und F₁--Θ = V_r, daraus folgt

F die Geschwindigkeit der Scheibe V_x = F_r = -,

d. h. die Scheibe wird sich -mit der halben Geschwindigkeit wie der Körper bewegen. Setzt man dieses in den Ausdruck für Arbeitsverlust ein, so bekommt man

F²

as A' = ψ ·/· ο- · — -F = Y₄ ψ·/·<τ· F³ = 4

— A, d. i. nur ein Viertel des früheren

Arbeitsverlustes. Ordnet man anstatt einer · mehrere solche Scheiben beiderseits des umlaufenden Körpers an, so vermindert man die relativen Geschwindigkeiten derart, daß bei 2, 3,4 usw." solcher Scheiben der Arbeitsverlust nur Y₉, '/ie, V₂₅ usw. des ursprünglichen beträgt. Diese Scheiben können am Umfange mit zylindrischen Mänteln verbunden sein, welch letztere die event, größeren zylindrischen Oberflächen rotierender Körper übergreifen. Auch die nicht in Gehäusen rotierenden Körper können mit Scheiben versehen sein.

Obzwar dies nicht nötig ist, könnten solche Scheiben auch zwangläufig bewegt werden.

Claims

PATENT-An¹SPRUCH:

Einrichtung zur Verminderung des Reibungsverlustes bei Körpern, die in Gasen oder.Flüssigkeiten kreisen, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des umlaufenden Körpers je eine oder mehrere auf der Welle oder Körpernabe lose . sitzende Scheiben angeordnet sind, die sich ihrer äußeren Form nacheinander und der Körperform mit geringen Zwischenräumen anschmiegen und entweder infolge der Reibung des Zwischenmittels oder zwangläufig in Umdrehung versetzt ■werden, zum Zwecke, die relativen Geschwindigkeiten und damit die Reibungsverluste zu vermindern. .