Zusammenfassung

Die Kurbelwelle jeder Kolbenmaschine mit der angekuppelten Leitungswelle (Generator-, Propellerantrieb usw.) bildet mit den auf ihr befestigten Massen einschließlich der Triebwerkteile ein drehschwingungsfähiges System. Auf dieses wirken die von den Gas- oder Dampfdrücken herrührenden periodisch veränderlichen Kräfte, wodurch Drehschwingungen verschiedener Stärke und Frequenz hervorgerufen werden. Wenn Resonanz zwischen Eigenschwingungen und Impulsen eintritt, können Schwingungen von solcher Stärke entstehen, daß die Welle bricht. Zahlreiche Kurbelwellenbrüche sind vorgekommen, bis man gelernt hatte, die Lage der „kritischen“ Drehzahlen so sicher vorauszubestimmen und sie in einen solchen Bereich zu legen, daß sie den Betrieb nicht gefährden können. Auch hat man Schwingungsdämpfer verschiedener Bauarten entwickelt, die selbst große Schwingungsausschläge wirksam dämpfen, so daß die Gefahr von Wellenbrüchen durch Drehschwingungen heute als beseitigt gelten kann.

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Literatur

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  13. 1.
    Da die Tangentialkraft T (Bild 76) aus dem Indikatordiagramm ohne Berücksichtigung der Verluste durch Reibung der Kolben, Kolbenringe, Gleitbahnen und Pleuellager ermittelt wird, muß hier die indizierte Leistung Ni eingesetzt werden.Google Scholar
  14. 1.
    Deren Ausführung ist in den Lehrbüchern der Mathematik und in den Taschenbüchern für den Maschinenbau beschrieben. Mechanische Instrumente (harmonische Analysatoren) und Rechentafeln können das etwas umständliche Verfahren abkürzen. Um die relative Größe und Gefährlichkeit der einzelnen Ordnungen der kritischen Drehzahlen von Dieselmotoren festzustellen (d. i. die weitere Aufgabe des nächsten Abschnitts), braucht die harmonische Analyse nicht ausgeführt zu werden. Die Zahlentafel 19 macht sie entbehrlich.Google Scholar
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  18. 1.
    Die Bedeutung komplexer Zahlen wird für den Ingenieur leichter verständlich, wenn man festsetzt, daß von der komplexen Größe nur ihre Projektion auf die reelle Achse als wirklich vorkommend angesehen werden soll. So betrachtet, nehmen die mit i behafteten Größen den Charakter von Projektionslinien an, die auf der reellen Achse (d. i. in Bild 96 die x-Achse) senkrecht stehen. Sie sind „imaginär“, also nicht wirklich vorhanden und doch als Projektionslinien unentbehrlich. Ein Vektor, von dem nur seine Projektionen auf eine gegebene Achse reellen Wert haben sollen, kann durch die Hypotenuse eines rechtwinkligen Dreiecks mit den Katheten a und ib dargestellt werden. Rotiert der Vektor, so läuft auch das aus a und ib gebildete rechtwinklige Dreieck um, aber nur seine Projektion auf die reelle Achse, die (unter Beachtung des Vorzeichens) gleich der Summe der Projektionen des reellen und des imaginären Teils ist, tritt wirklich auf. Sie stellt in Bild 96 eine harmonische Bewegung in der x-Achse mit der Kreisfrequenz v dar. Vgl. auch DEN HARTOG-MESMER (Fußnote 1, S. 103), dort S. 10.Google Scholar
  19. 1.
    An den folgenden Untersuchungen hat Herr Dipl.-Ing. G. Mexz, der auch die Differentialgleichungen aufgestellt hat, einen wesentlichen Anteil. Siehe auch seine Dissertation „Über die Dämpfung von Drehschwingungen in Schiffs-Dieselmotorenanlagen“, Technische Universität Berlin 1956.Google Scholar
  20. Dies ist zuerst von L. Geislinger vorgeschlagen worden [Theorie des Resonanzschwingungsdämpfers. Ing.-Arch. Bd. 5 (1934) S. 146. Berlin: Springer]. GEISLINGER untersucht das Verhalten des Resonanzschwingungsdämpfers auf analytischem Weg und gelangt dadurch zu etwas undurchsichtigen Gleichungen. KLEINER [Techn. Rdsch. Sulzer 1945, Nr. 1, S. 115] verwendet das graphische Verfahren, setzt aber die an m2 angreifende Dämpfungskraft proportional der absoluten Schwingungsgeschwindigkeit von m2, während hier die Relativgeschwindigkeit zwischen m, und m2 eingesetzt worden ist, was genauer ist, aber die Vektordiagramme kompliziert. DEN HARTOG legt seinen analytischen Untersuchungen die Relativgeschwindigkeit zugrunde, vernachlässigt aber die Dämpfung k1 der Masse ni, (des Motors). Diese Vereinfachungen können merkliche Abweichungen von dem genauen Verfahren ergeben, das hier benutzt worden ist.Google Scholar
  21. 1.
    So definiert auch Den Hartog (s. Fußnote 1, S. 103; dort S. 115) die „günstigste“ Abstimmung. Es kann aber in einzelnen Fällen vorteilhafter sein, den Dämpfer so abzustimmen, daß die Nebenresonanzen nicht gleich stark werden, dann nämlich, wenn die zweite Nebenresonanz so hoch gelegt werden kann, daß die Betriebsdrehzahl ständig darunter bleibt. Dann darf die zweite Nebenresonanz groß sein, und die erste Nebenresonanz wird dementsprechend klein. Auch für so gelagerte Fälle zeigt Bild 107, wie die Bestimmungsgrößen zu wählen sind.Google Scholar
  22. Vgl. Den Haetog, Fußnote 1, S. 103; dort S. 246f.Google Scholar
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    Vgl. The Motor Ship Bd. 34 (1953) S. 213 — Motortechn. Z. Bd. 16 (1955) S. 360. — D. Forkel: Der Holset-Drehschwingungsdämpfer. Z. Konstruktion Bd. 8 (1956) Heft 11.Google Scholar
  24. 1.
    Von O. Kraemer „Schwingungstilger“ genannt. Unter „Tilgen” versteht der Sprachgebrauch das vollständige Auslöschen eines Vorganges, einer Erscheinung usw. bis zur Nicht-Existenz. So weit dämpft indessen das SARAzrx-Pendel die Schwingungen nicht, wie die von Gebr. Sulzer in ihrer „Technischen Rundschau“ veröffentlichten Torsiogramme zeigen. Kleine Schwingungen müssen auftreten, damit der Dämpfer wirkt. Aber sie sind gegenüber den ursprünglichen Resonanzen bis zu völliger Unschädlichkeit verkleinert.Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1957

Authors and Affiliations

  • Friedrich Sass
    • 1
  1. 1.Technischen Universität Berlin-CharlottenburgBerlinDeutschland

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