Titel: Versuche über die Reibung und Abnüzung der Oberflächen fester Körper. Von Georg Rennie, F. R. S.
Fundstelle: Band 34, Jahrgang 1829, Nr. XLV., S. 165
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XLV. Versuche uͤber die Reibung und Abnuͤzung der Oberflaͤchen fester Koͤrper. Von Georg Rennie, F. R. S. Aus den Transactions of the Royal Society im Repertory of Patent-Inventions. Julius. S. 424. August S. 481. September S. 542. Mit Abbildung auf Tab. II.Diese Kupfertafel ist in dem vorhergehenden Hefte enthalten. Rennie, uͤber die Reibung und Abnuͤzung der Oberflaͤchen fester Koͤrper. Fortsezung und Beschluß von S. 95. des vorhergehenden Heftes. Der Apparat, dessen ich mich zu meinen Versuchen uͤber Reibung durch Abnuͤzung (friction of attrition) bediente, besteht bloß aus einem starken Tische, der genau gemacht und gestellt, und mit einer Buͤhne versehen ist, die man unter einem beliebigen Winkel zwischen 30° heben kann, wie der in Grade getheilte Bogen zeigt. Die untersuchten Stoffe wuͤrden auf die Buͤhne gelegt und in den daruͤber gleitenden Blok gebracht, an welchem die Wagschale und die Gewichte aufgehaͤngt waren, die die Stoffe in genauere Verbindung brachten. Eine Schnur, die uͤber eine Rolle lief, war an diesem gleitenden Bloke angebracht, der seine Bewegung durch Gewichte erhielt, die in die bewegende Wagschale gelegt wurden. Die verschiedenen Erscheinungen wurden dann genau aufgezeichnet, wie aus folgenden Tafeln erhellt, und Schluͤsse daraus abgeleitet. I. Tabelle. Versuche uͤber die Reibung einer drei Quadrat-Zoll großen Oberflaͤche von Tuch. Textabbildung Bd. 34, S. 166 Gewicht auf der Oberflaͤche. Erforderliches Gewicht zur Bewegung desselben. Verhaͤltniß. Nro. 1. Schwarzer einfacher Kasemir. (Black single Kerseymere.); Pfund; Unzen; Nro. 2. Superfein Blau. Nro. 3. Gewalkter Tuch-Kasemir. (Drab Milled Kerseymere.); brauchte 2 1/4 mehr um in Gang zu kommen. nach 12stuͤndiger Ruhe in Gang gekommen. Nro. 4. Tuch-Kersey fuͤr Jaͤger. (Drab Kersey Hunter.); (Nro. 5. starkes Tuch (Strong Drab.) Bemerkungen zu Tabelle I. 1) Bei faserigen Stoffen, wie Tuch, vermindert die Reibung sich in dem Maße, als die Schwere zunimmt. 2) Die Reibung ist (unter gleichen Umstaͤnden) groͤßer an feinen Tuͤchern, als an groben. 3) Die Reibung nimmt mit der Zeit sehr zu. 4) Die Reibung spielt zwischen Einem Drittel bis zum Betrage des ganzen Gewichtes. II. Tabelle. Versuche uͤber die Schnelligkeiten auf gewalktem Tuch-Kasemir. Nro. 3. Textabbildung Bd. 34, S. 167 Gewicht auf d. Oberflaͤche. Erforderliches Gewicht z. Bewegung desselben. Ganzer zuruͤkgelegter Raum. Zeit in Sekunden. Bemerkungen. Auf einer Oberflaͤche von 9 Quadrat-Zoll. Pfd. Unz. Zoll; Von 1 Pfund bis auf 2 ist die Adhaͤsion groͤßer, als das Gewicht auf der Oberflaͤche. Geschwindigkeiten hoͤchst unregelmaͤßig. Den halben Weg in 17 Sek., den ganzen in; *Bezeichnet diejenigen Versuche, die der gleichfoͤrmigen Geschwindigkeit am naͤchsten kommen. Hoͤchst unregelmaͤßige Resultate; vielleicht daher, weil die Tuchfasern vorher zusammengedruͤkt waren. Auf einer Oberflaͤche von 18 Quadrat-Zoll. Nach 14 Stunden fing es an es zu bewegen. Pf. U. Mittel aus 3 Versuchen; Haͤlfte. Vergroͤßerung der Oberflaͤche zeigt eine Vergroͤßerung des Widerstandes bei gleichen Gewichten von 20 Pfund. Die Zeit verdoppelt beinahe den Widerstand. Auf einer Oberflaͤche von 27 Quadrat-Zoll. Drei Mal groͤßere Oberflaͤche und beinahe drei Mal groͤßerer Widerstand. Die Geschwindigkeiten unregelmaͤßig. Siehe Vince's Versuche. Beinahe gleichfoͤrmig. Bemerkungen zu Tabelle II. 1) Aus Obigem erhellt, daß die Geschwindigkeiten kein besonderes Gesez beobachten, außer in drei Faͤllen, wo die lezten Haͤlften des durchlaufenden Raumes sich den ersten Haͤlften naͤhern. 2) Daß die Vergroͤßerung der Oberflaͤche den Widerstand sehr vermehrt. III. Tabelle. Ueber Reibung auf Tuch unter verschiedenen Elevations-Winkeln. Textabbildung Bd. 34, S. 168 Gewicht auf der Oberflaͤche. bewegt bei Grad. Durch Raum in Zoll. Zeit in Sekunden. Verhaͤltniß. Pfund. Eine Flaͤche von 27 Quadrat-Zoll. Bemerkungen zu Tabelle III. 1) Wenn man die Resultate, die man durch die Ruhe-Winkel (angle of repole) erhielt, mit den Resultaten vergleicht, welche die horizontalen Flaͤchen auf gleichen Arten von Tuch gaben, so zeigt sich eine kleine Abweichung. 2) Die zweite Reihe von Versuchen gibt keinen Maßstab zur Vergleichung, da 10 Pfund nicht zureichen, die obere Flaͤche in Bewegung zu sezen. 13 Pfd. 8 Unzen geben eine Annaͤherung. 3) Je kleiner das Gewicht, desto groͤßer der Ruhe-Winkel. 4) Zunahme der Oberflaͤche erzeugt eine sehr große Zunahme der Ruhe Winkel. Die hoͤchst wandelbaren Zeiten vermindern sich mit der Zunahme des Gewichtes. 5) Die Geschwindigkeiten sind gleichfalls wandelbar. IV. Tabelle. Ueber Reibung verschiedener Hoͤlzer in Flaͤchen von zwei Quadrat-Zoll. Textabbildung Bd. 34, S. 169 Tectona grandis Linn. fil.; Theca grandis Lam. A. d. Ue. Quercus virens Mich. A. d. Ue. Es ist fuͤrwahr traurig, daß eine so gelehrte Gesellschaft, wie die Royal Society, so ungelehrt ist, daß sie nicht weiß, daß in ihrer Sprache Pine so viel wie nichts bedeutet; denn der Pines, d.h., der PinusArten, gibt es so viele, daß, wenn nicht das bezeichnende Beiwort beigefuͤgt ist, kein Mensch errathen kann, wovon die Rede ist, um so weniger, als in England keine Fichte wild waͤchst, und alles Tannen- und Fichtenholz aus dem Norden von Europa oder Amerika eingefuͤhrt wird. Wenn ein Mitglied einer Akademie dieß nicht weiß, sollte wenigstens der Sekretaͤr es wissen, und ergaͤnzen. Derselbe Fehler kommt in diesen Tabellen auch noch bei anderen Holzarten vor, wo Niemand wissen kann, selbst der gelehrteste englische Botaniker nicht, wovon die Rede ist. A. d. Ue. Gewicht auf der Oberflaͤche. Erforderliches Gewicht zur Bewegung desselben. Verhaͤltniß. Gewicht auf den Quadrat-Zoll; Durchschnitt. Rothes Theka-Holz auf rothem Theka-Holze. Zentner. Pf. Unz. Ztr. Viert. Amerikanische Eiche auf amerikanischer Eiche. (American live Oak.); Tannenholz auf Tannenholz. (Pine.) Ueber Reibung verschiedener Hoͤlzer in Flaͤchen von zwei Quadrat-Zoll. Textabbildung Bd. 34, S. 170 Wahrscheinlich die gemeine Buche, (common Beech), Fagus sylvatica; denn es waͤchst keine andere in England wild. A. d. Ue. Es gibt keine norwegische Eiche, als eigene Nrt; es waͤchst aber in Norwegen, wie in Deutschland, die Stiel-Eiche und die Stein-Eiche, und es haͤtte angegeben werden sollen, welche von beiden gemeint ist. A. d. Ue. Wahrscheinlich ist hier Quercus pedunculata Bot. gemeint, die bei englischen Botanikern unter dem Namen british Oak vorkommt, obschon auch die Eiche mit sizenden Fruͤchten, Quercus sessiliflora, in England wild waͤchst. A. d. Ue. Carpinus Betulus. A. d. Ue. Gewicht auf der Oberflaͤche. Erforderliches Gewicht zur Bewegung desselben. Verhaͤltniß. Gewicht auf den Quadrat-Zoll. Durchschnitt. Buche auf Buche. (Black-Beach.); Zentner. Pf. Unz. Ztr. Viert. Norwegische Eiche auf norwegischer Eiche. (Norway Oak.); Englische Eiche auf englischer Eiche. (English Oak.); Hainbuche auf Hainbuche. (Hornbeam.) Ueber Reibung verschiedener Hoͤlzer in Flaͤchen von zwei Quadrat-Zoll. Textabbildung Bd. 34, S. 171 Es sind in England viele verschiedene Ulmen-Arten. Es haͤtte sollen gesagt werden, welche gemeint ist. A. d. Ue. SwieteniaMahagony. A. d. Ue. Deal heißt uͤberhaupt ein Brett aus Foͤhrenholz; was nun hier unter weiß und gelb fuͤr Foͤhrenholz gemeint ist, hat der Secretary der Royal Society in Petto behalten. A. d. Ue. Gewicht auf der Oberflaͤche. Erforderliches Gewicht zur Bewegung desselben. Verhaͤltniß. Gewicht auf den Quadrat-Zoll. Durchschnitt. Ulme auf Ulme.(Elm.); Zentner. Pf. Unz. Ztr. Viert. Honduras Mahogany auf Honduras Mahogany. Gelbes Foͤhrenholz auf gelbem Foͤhrenholze. (Yellow Deal.); Weißes Foͤhrenholz auf weißem Foͤhrenholze. (White Deal.) V. Tabelle. Ueber die Reibung verschiedener Hoͤlzer in Flaͤchen von zwei Quadrat-Zollen unter verschiedenen Elevations-Winkeln. Textabbildung Bd. 34, S. 172 Gewicht auf der Oberflaͤche. Bewegt bei; Sekunden zum Niedersteigen durch 11 Zoll. Verhaͤltniß. Rothes Thekholz auf rothem Thekholze. Amerikanisches Eichenholz auf amerikanischer Eiche. Schwarze Buche auf schwarzer Buche. Norwegische Eiche auf norwegischer Eiche. Englische Eiche auf englischer Eiche. Ulme auf Ulme. Hainbuche auf Hainbuche. Honduras Mahogany auf Honduras Mahogany. Ueber die Reibung verschiedener Hoͤlzer in Flaͤchen von zwei Quadrat-Zollen unter verschiedenen Elevations-Winkeln. Textabbildung Bd. 34, S. 173 Gewicht auf der Oberflaͤche. Bewegt bei; Sekunden zum Niedersteigen durch 11 Zoll. Verhaͤltniß. Gelbes Foͤhrenholz auf gelben Foͤhrenholze. Weißes Foͤhrenholz aus weißem Foͤhrenholze. Tannenholz auf Tannenholz. Bemerkungen zur IV. und V. Tabelle. Aus den vorhergehenden Versuchen erhellt, daß bei diesen Resultaten sehr viel Unregelmaͤßigkeit Statt hat. Vermehrter Druk vermehrt kaum den Widerstand. Dieß mag einiger Maßen davon herruͤhren, daß die Oberflaͤchen verdichtet werden, und dadurch der Abnuͤzung dann weniger ausgesezt sind. In einigen dieser Faͤlle hat die Abnuͤzung bereits angefangen; es war aber nicht thunlich, den Versuch weiter fortzusezen. Weiches Holz bietet mehr Widerstand dar, als hartes. An gelbem Foͤhrenholze auf gelbem Foͤhrenholze ist er am staͤrksten. An rothem Theka-Holze auf rothem Theka-Holze am geringsten. Nach Hrn. Knowles von der k. Flotte, F. R. S., war die Schwere des Prince Regent von 120 Kanonen auf dem Geruͤste, uͤber welches derselbe hinabgleitete, als er vom Stapel gelassen wurde, (auf den slips) 2400 Tonnen. Dieses Gewicht, getheilt durch die gleitende Flaͤche des Schiffes am Bauche desselben (an den bilgeways), die 149,184 Quadrat-Zoll betrugen, gab einen Druk von 36 Pfd. auf den Quadrat-Zoll. Das Gewicht des Salisbury von 58 Kanonen auf dem Geruͤste (auf den slips) gab aber, nach seiner Bauchflaͤche, 44 Pfd. auf den Quadrat-Zoll. Nun ist aber, nach der vorhergehenden Tabelle, die Kraft, welche erfordere wird, die drei verschiedenen Eichen-Arten unter einem Druke von 56 Pfd. auf den Quadrat-Zoll in Bewegung zu sezen, im Durchschnitte ungefaͤhr Ein Achtel des Drukes; und dieses Verhaͤltniß haͤlt fort an bis auf einen Druk von 6 Ztr. auf den ZollIn der Tabelle ist, nach der Aufschrift, die reibende Flaͤche „zwei Quadrat-Zoll,“ nicht Einer. Und im ersten Spalte einer jeden Tabelle heißt es: Gewicht auf der Oberflaͤche.“ Man sollte also, nach der Aufschrift, glauben, daß die Oberflaͤche zwei Quadrat-Zoll betraͤgt. In den Bemerkungen ist aber, wie man sieht, nur von Einem Quadrat-Zoll die Rede.A. d. Ue.. Aus Tabelle IX. zeigt sich ferner, daß weiche Seife (das gewoͤhnlich angewendete Mittel, dessen man sich zur Verminderung der Reibung bedient, wenn ein Schiff mit einem Druke von 56 Pfd. auf den Zoll vom Stapel gelassen wird) ungefaͤhr 1/26 des Drukes fuͤr die Reibung gibt. Hieraus ergibt sich nun der Winkel, unter welchem das Geruͤst, uͤber welches das Schiff, wenn es vom Stapel gelassen wird, hinabgleitet, erbaut, d.h., geneigt werden muß. Coulomb berechnet 49 Pfd. auf den Quadrat-Zoll, und 1/27 fuͤr den Druk bei Schweinsfett. Das Gewicht des mittleren Bogens (von 151 Fuß 9 Zoll Spannung) an der New-London-Bridge, zugleich mit den Gewoͤlben (centres) ist 4900 Tonnen. Dieses Gewicht, vertheilt auf die Oberflaͤche der sogenannten schlagenden Keile (striking wedges) pr. 540 Quadrat-Fuß, gibt einen Druk von 140 Pfd. auf den Quadrat-Zoll. Die Neigungs-Winkel der Keile sind 80° 45', und ihre Oberflaͤche ist mit Kupferplatten bekleidet, die gehoͤrig mit Talg uͤberzogen sind. Als man die Aufhaͤlter wegnahm, fingen die Keile an in Folge der Schwere des Bogens und der Gewoͤlbe langsam und gleichfoͤrmig zuruͤk zu gleiten, und die Bewegung wurde so lang aufgehalten und fortgesezt, bis der Bogen in vollkommenem Gleichgewichte da stand. –––––––––– Der in Fig. 13 und 14. dargestellte Apparat wurdemurde sowohl fuͤr Messing, als fuͤr Eisen vorgerichtet. Die Zapfen waren genau abgedreht, und die Haͤnge-Schlingen los aufgehaͤngt. Der ganze durchlaufene Raum betrug nicht uͤber vier und einen halben Zoll. Die Schnur war eine der besten Fenster-Schnuͤre (sash-line Wie man sie in England bei der dortigen sonderbaren Einrichtung der Fenster zum Aufziehen der einzelnen Scheiben oder Viertel- und Halbfluͤgel des Fensters braucht.A. d. Ue.), und die Rolle aͤußerst empfindlich. Die Steife der ersteren und die Reibung der lezteren wurde durch Versuche mit verschiedenen Gewichten sehr genau bestimmt. Der Blok war aus Gußeisen, und sehr genau gebohrt. Die Achse hatte vollkommen freies Spiel in dem Bloke, so daß keine Hemmung, kein sogenanntes Binden Statt haben konnte. Der durchlaufene Raum war mittelst Marken auf der Achse und am Bloke angedeutet. Die Zeit maß eine Sekunden-Uhr. Spaͤter wurde eine Verbesserung an dem Apparate dadurch angebracht, daß man eine Walze aus Gußeisen, die in dem Bloke arbeitete, substituirte, und eine Schnur sich auf der Oberflaͤche desselben aufwinden ließ, so daß das bewegliche Gewicht 21 Fuß tief hinabsteigen konnte. VI. Tabelle. Versuche nach der Ausdehnung der Oberflaͤchen auf Metall. Textabbildung Bd. 34, S. 175 Gewicht, welches zur bewegt werden soll. Gewicht, welches zur Bewegung desselben erforderlich ist. Verhaͤltniß. Gewicht auf 1 Zoll der Flaͤche. Gewicht, welches zur Bewegung desselben erforderlich ist. Verhaͤltniß. Gewicht auf 1 Zoll der Flaͤche. Nach der Flaͤche. Nach der Kante. Gußeisen auf Gußeisen. Flaͤche von 44 Zoll. Flaͤche von 6 3/4 Zoll. Pfd. Unz. Hartes Messing auf Gußeisen. Flaͤche von 48 Zoll. Flaͤche von 7 3/4 Zoll. Gelbes Messing auf Gußeisen. Zinn auf Gußeisen. Bemerkungen zu Tabelle VI. Aus den vorigen Versuchen erhellt, daß die Reibung vor: Gußeisen auf Gußeisen flach gelegt zwischen 6,58 bis 7,53 spielt.     dito         dito       dito         auf der Kante 6,2   – 6,5   – Hartem Messing auf Gußeisen flach gelegt 7,2   – 7,8   –     dito         dito       dito             dito     auf der Kante 6,0   – 8,0   – Gelbem Messing auf Gußeisen flach gelegt 6,09 – 7,22 –     dito         dito       dito             dito     auf der Kante 6,1   – 7,24 – Zinn auf Gußeisen flach gelegt 5,4   – 6,11 –     dito   dito   dito           auf der Kante 5,09 – 6,11 – Daß die Reibung von Gußeisen und Messing beinahe dieselbe ist, die Last mag auf der breiten oder schmalen Seite der Platten aufgelegt werden, obschon die Flaͤchen sich gegen einander verhalten wie 6,22 : 1. Daß, da Zinn ein weicheres Metall ist, das sich leichter abnuͤzt, die Reibung zunimmt, wenn ein Gewicht uͤber 8 Pfd. auf den Quadrat-Zoll aufgelegt wird, aber beinahe dieselbe auf der breiten wie auf der schmalen Seite ist. Im Allgemeinen ist die Reibung auf der breiteren Seite geringer, als auf der schmalen. VII. Tabelle. Versuche uͤber die Reibung verschiedener Metalle unter Zunahme der Last von 14 Pfund bis auf 192. Textabbildung Bd. 34, S. 176 Gewicht welches bewegt werden soll. Gewicht welches zur Bewegung desselben erforderlich ist. Verhaͤltniß. Gewicht auf 1 Zoll der Flaͤche. Messing auf geschlagenem Eisen. Laͤnge 6 3/4 Zoll. Breite 7/8. Flaͤche 5,906. Pfd. Unz. Gußeisen auf Gußeisen. Flaͤche 6,75. Versuche uͤber die Reibung verschiedener Metalle unter Zunahme der Last von 14 Pfund bis auf 192. Textabbildung Bd. 34, S. 177 Gewicht welches bewegt werden soll. Gewicht welches zur Bewegung desselben erforderlich ist. Verhaͤltniß. Gewicht auf 1 Zoll der Flaͤche. Weicher Stahl auf geschlagenem Eisen. Flaͤche 5,906. Pfd. Unz. Messing auf Stahl gleitend. Flaͤche 5,9. Messing auf Messing gleitend. Gußeisen auf geschlagenem Eisen. Versuche uͤber die Reibung verschiedener Metalle unter Zunahme der Last von 14 Pfund bis auf 192. Textabbildung Bd. 34, S. 178 Gewicht welches bewegt werden soll. Gewicht welches zur Bewegung desselben erforderlich ist. Verhaͤltniß. Gewicht auf 1 Zoll der Flaͤche. Gußeisen, das uͤber weichen Stahl gleitet. Flaͤche 5,9, Pfd. Unz. Zinn auf Zinn gleitend. Weicher Stahl auf weichem Stahle. Gußeisen auf hartem Messinge. Flaͤche 7,75. Versuche uͤber die Reibung verschiedener Metalle unter Zunahme der Last von 14 Pfund bis auf 192. Textabbildung Bd. 34, S. 179 Gewicht welches bewegt werden soll. Gewicht welches zur Bewegung desselben erforderlich ist. Verhaͤltniß. Gewicht auf 1 Zoll der Flaͤche. Geschlagenes Eisen auf geschlagenem Eisen. Flaͤche 5,9. Pfd. Unz. Messing auf Gußeisen. Flaͤche 6,75. Zinn auf geschlagenem Eisen gleitend. Zinn auf Gußeisen gleitend. Flaͤche 6,76. Tabelle VIII., welche die Kraft zeigt, die erfordert wird, um eine bis zur wechselseitigen Abnuͤzung fortschreitend zu vermehrende Last zu bewegen. Textabbildung Bd. 34, S. 180 Gewicht welches bewegt werden soll. Gewicht welches zur Bewegung desselben erforderlich ist. Verhaͤltniß. Gewicht auf 1 Zoll der Flaͤche. Geschlagenes Eisen auf geschlagenes Eisen. Flaͤche 6 Zoll. Ztr. Viert. Geschlagenes Eisen auf Gußeisen. Flaͤche 6 Zoll. Stahl auf Gußeisen. Tabelle, welche die Kraft zeigt, die erfordert wird, um eine bis zur wechselseitigen Abnuͤzung fortschreitend zu vermehrende Last zu bewegen. Textabbildung Bd. 34, S. 181 Gewicht welches bewegt werden soll. Gewicht welches zur Bewegung desselben erforderlich ist. Verhaͤltniß. Gewicht auf 1 Zoll der Flaͤche. Messing auf Gußeisen. Flaͤche 6 Zoll. Ztr. Viert. Pfd. Anhang zu Tabelle VII und VIII, woraus der verhaͤltnißmaͤßige Betrag der Reibung verschiedener Metalle unter einem Durchschnitts-Druke von 54,25 Pfd. bis 69,55 Pfund, aus den vorhergehenden Versuchen berechnet, erhellt. Textabbildung Bd. 34, S. 181 Art der Metalle. Durchschnitts-Gew. in Pfd. Verhaͤltniß. Gewicht auf 1 Quadrat-Zoll der Flaͤche. Messing auf geschlagenem Eisen; Stahl auf Stahl; Messing auf Gußeisen; Messing auf Stahl; Hartes Messing auf Gußeisen Geschlagenes Eisen auf geschlagenem Eisen; Gußeisen auf Gußeisen; Gußeisen auf Stahl; Gußeisen auf geschlagenem Eisen; Zinn auf geschlagenem Eisen; Messing aus Messing; Zinn auf Gußeisen; Stahl auf geschlagenem Eisen; Zinn auf Zinn Bemerkungen auf Tafel VII und VIII. Aus den vorhergehenden Versuchen erhellt: 1) Daß die Reibung der Metalle nach ihrer Haͤrte verschieden ist. 2) Daß die harten Metalle weniger Reibung haben, als die weichen. 3) Daß ohne Salben, und innerhalb der Graͤnze von 32 Pfd. 8 Unz. auf den Quadrat-Zoll, die Reibung der harten Metalle gegen harte Metalle im Allgemeinen auf ungefaͤhr Ein Sechstel des Drukes geschaͤzt werden kann. 4) Daß innerhalb der Graͤnzen der Abnuͤzung die Reibung der Metalle beinahe gleich ist. 5) Daß von 1 Ztr. 66 Pfd. auf den Quadrat-Zoll bis aufwaͤrts zu 6 Ztr. auf den Quadrat-Zoll der Widerstand in einem hoͤchst bedeutenden Verhaͤltnisse zunimmt; am staͤrksten bei Stahl auf Gußeisen, am geringsten bei Messing auf geschlagenem Eisen, wo die Graͤnzen zwischen 30, 36, 38 und 44 Ztr. sind. Bei einem Versuche mit einer Last von 10 Tonnen auf den Zoll harten Stahles hatte Abnuͤzung (abrasion) Statt. Die merkwuͤrdige Eigenschaft des Stahles zu erhaͤrten, und seine Kraft, der Abnuͤzung zu widerstehen, geben ihm den Vorzug vor jedem anderen bisher noch bekannten Stoffe in Hinsicht auf Verminderung der Reibung bei zarten Instrumenten, wie die verschiedenen Versuche uͤber das Pendel und an den Wagen auf der k. Muͤnze und an der Bank beweisen. Die Versuche der HHrn. Cavendish und Hatchett in den Jahren 1798 und 1801, welche auf der k. Muͤnze uͤber Legirungen, specifische Schwere und verhaͤltnißmaͤßiges Abnuͤzen der Goldmuͤnzen durch die Reibung angestellt wurden, beweisen gleichfalls, daß Reibung und Abnuͤzung an haͤrteren Metallen geringer ist, als an weichen. (Vergl. Philosoph. Transactions for 1803. P. I.) Beschreibung der Figuren. Fig. 12. Aufriß der Vorrichtung zur Pruͤfung der Reibung fester Koͤrper. a. Buͤhne. b. Feststehender Maßstab. c. Beweglicher Maßstab. Figg. 13, 14. Aufriß und Grundriß der Vorrichtung zur Pruͤfung der Wirkung der Geschwindigkeit auf die Reibung. d. Bloͤke aus Gußeisen. e. Feststehender Maßstab. f. Beweglicher Maßstab. gg. Reibende Oberflaͤche. h. Walze. Tabelle IX. Versuche uͤber die Reibung mit und ohne Schmieren. Textabbildung Bd. 34, S. 183 Gewicht auf der Achse. Gewicht welches zur Bewegung desselben erforderlich ist. Zeit. Verhaͤltniß. Durchlaufener Raum. Stuͤkgut auf Gußeisen. Pfd. Unz. Sek. Zoll. Nach 12 Stunden Ruhe fing Bewegung an. Messing auf Gußeisen. Gußeisen auf Gußeisen. Gußeisen auf Gußeisen mit Reißblei. Stuͤkgut auf Gußeisen mit Reißblei. Messing auf Gußeisen mit Reißblei. Stuͤkgut auf Gußeisen mit Oehl. Tabelle IX. Versuche uͤber die Reibung mit und ohne Schmieren. Textabbildung Bd. 34, S. 184 Gewicht auf der Achse; Gewicht welches zur Bewegung desselben erfordert wird; Zeit; Verhaͤltniß; Durchlaufener Raum; Gußeisen auf Gußeisen mit Schweinsfett; Ztr.; Pfd.; Anz.; Sek.; Zoll.; Messing auf Gußeisen; Stuͤkgut auf Gußeisen mit Schweinsfett; Messing auf Gußeisen mit Anti-Attrition-Composition; Nach 41 Stunden Ruhestand. Nachdem frische Composition aufgetragen wurde. ging es mit; nur mit; wieder mit; Messing auf Gußeisen mit Talg. Tabelle IX. Versuche uͤber die Reibung mit und ohne Schmieren. Textabbildung Bd. 34, S. 185 Gewicht auf der Achse.; Gewicht welches zur Bewegung desselben erfordert wird.; Zeit.; Verhaͤltniß.; Durchlaufener Raum.; Messing auf Gußeisen mit weicher Seife.; Ztr. Pfd. Unz. Messing auf Gußeisen mit weicher Seife und Reißblei. Sek. Zoll. Bemerkungen uͤber die Versuche ohne Schmieren. Aus obigen Versuchen erhellt: Daß wenn Stuͤkgut, ohne Schmieren, mit verschiedenen Gewichten zwischen 1 bis 10 Ztr. berechnet wird, die Reibung beinahe in dem Verhaͤltnisse von 1/7,63 zu 1/4,70 des Drukes spielt. Daß Laͤnge der Zeit kaum einen Einfluß aͤußert. Daß die Reibung beim Messinge zunahm. Daß die Reibung beim Gußeisen abnahm. Daß die Reibung noch weit mehr abnahm, wenn Reißblei zwischen den drei verschiedenen Metallen gebraucht wurde. Bemerkungen uͤber die Versuche mit Schmieren. Daß die Reibung des Stuͤkgutes auf Gußeisen, wenn Oehl dazwischen kam, und ein Gewicht von 10 Ztr. druͤkte, 1/5,63 des Drukes betrug. Daß wenn die aufliegende Schwere vermindert wurde, die Reibung, mit Oehl, auf 1/37,33 vermindert wurde, aber mit Vermehrung des Gewichtes zunahm. Daß Gußeisen auf Gußeisen unter gleichen Umstaͤnden weniger Reibung zeigte. Daß die Reibung von Gußeisen auf Gußeisen unter gleichen Umstaͤnden durch Schweinsfett noch weit mehr vermindert wurde. Daß die Reibung von Messing auf Gußeisen durch kleine oder leichte Gewichte vermehrt, durch große oder schwere Gewichte aber vermindert wich, vielleicht weil es in dem einen Falle weniger fluͤssig und empfindlich, in dem anderen mehr im Stande ist die Beruͤhrung der Metalle zu verhindern. Daß Glokenspeise oder Stuͤkgut auf Gußeisen mit Schweinsfett weniger Reibung gab, als mit Oehl. Daß bei Messing auf Gußeisen mit Anti-Attritions-Composition aus Reißblei und Schweinsfett die Reibung bei leichten Gewichten zunahm, bei schweren Gewichten aber bedeutend vermindert wurde, und uͤberhaupt aͤußerst unregelmaͤßige Resultate gab. Daß Messing auf Gußeisen mit Talg die geringste Reibung gab, und daher unter den im Versuche angegebenen Umstaͤnden das beste Mittel zur Verminderung der Reibung ist. Daß Messing auf Gußeisen mit weicher Seife das zweite beste Resultat gab, und besser ist, als Oehl. Daß Messing auf Gußeisen mit weicher Seife und Reißblei das allerschlechteste Resultat lieferte, indem es die Reibung im umgekehrten Verhaͤltnisse des Gewichtes verminderte. Schluß: Daß die Verminderung der Reibung bei Schmieren nach der Verschiedenheit der aufliegenden Gewichte und nach der Natur der Schmiere verschieden ist: je leichter das Gewicht, desto feiner und fluͤssiger muß die Schmiere seyn und umgekehrt. Tabelle X. Versuche uͤber den Einfluß der Geschwindigkeiten auf die Reibung. Textabbildung Bd. 34, S. 186 Ein Cylinder aus Gußeisen mit zwei Einen Zoll breiten Lagern, von sechs Zoll im Durchmesser, und mit zwei Seiten-Halsbaͤndern von Einem Zoll Tiefe. Ein Seil von drei Achtel Zoll Durchmesser um den Cylinder gewunden. Aufliegende Oberflaͤche 12 1/2 Quadrat-Zoll. (Siehe Tafel VII.); Ohne Oehl; Gewicht in der Wagschale der Walze; Gewicht welches zur Bewegung der Walze erforderlich ist; Hoͤhe des Falles; Zeit des Falles; Bemerkungen; Verhaͤltniß; Pfd. Unz. Vier Versuche mit abnehmendem Gewicht u. hoͤchst unstaͤter Bewegung; Fing an abzureiben; Das Abreiben nahm zu u. verursachte Stillstehen. Versuche uͤber den Einfluß der Geschwindigkeiten auf die Reibung. Textabbildung Bd. 34, S. 187 Gewicht in der Wagschale der Walze; Gewicht welches zur Bewegung der Walze erforderlich ist; Hoͤhe des Falles; Zeit des Falles; Bemerkungen; Verhaͤltniß; Ohne Oehl; Pfd. Unz. Sek. Versuche mit Oehl; Haͤlfte Sekunden; Fuß. Die Geschwindigkeit wurde zu groß befunden. Es wurden 21 1/2 Pfd. zugesezt, was 3/4 Ztr. in der Wagschale gab, wodurch sie regelmaͤßig wurde; Dieses Gewichterzeugte eine regelmaͤßige Geschwindigkeit; Versiche mit Talg; Sekunden Bemerkungen. Die Unregelmaͤßigkeit der Widerstaͤnde, die man bei den ersten sieben Versuchen bemerkte entstand durch die gleichmaͤßige Beruͤhrung, und durch das dadurch verstandene Abreiben oder Abschaben der Oberflaͤchen. Nachdem die Walze ihr Lager fand, und das Gewicht in der Wagschale vermindert wurde, hoͤrte die Unregelmaͤßigkeit auf, zumal wenn Oehl und Talg gebraucht wurde. Aus dem Resultate dieser Versuche wird man ersehen, daß die Reibung nicht mit der Vermehrung der Geschwindigkeit zunahm. Die Zeit, in welcher der Fall durch die ganze Hohe von 21 Fuß geschah, ist die doppelte Zeit des Falles von der halben Hoͤhe. Diese Versuche wurden zugleich (jedoch nicht so genuͤgend) durch eine Maschine erlaͤutert, welche jener des Hrn. Roberts etwas aͤhnlich war. – Die Rolle war hinlaͤnglich entfernt von der Walze, um den Spannungs-Winkel unmerklich zu machen. Anhang zu Tabelle X. Reibung des Strikes und Gewichtes auf den Achsen der eisernen Walzen,welche von den vorhergehenden Versuchen abgezogen werden muͤssen.  Gewicht injedem Ende.        Total-Summe        der Gewichte. Erforderliches Gewicht zur Ueberwindung der   Reibung des Strikes.   56 Pfund        112 Pfund     4 Pfund 8 Unzen 112    –        224    –     7    –      0    – 168    –        336    –   11    –      4    – 224    –        448    –   14    –      0    – Bemerkungen zur X Tabelle. Die Abzuͤge, welche man fuͤr die steife des Strikes, den man bei obigen Versuchen anwendete, unter verschiedenen Gewichten machen muß, sind, wie man aus der zweien und dritten Columne sieht, beinahe gerade so wie die Gewichte, und lassen sich auf die meisten Faͤlle in der IX. Tabelle anwenden. XI. Tabelle. Versuche uͤber die Reibung des Eises. Ein Eisblok von 13 Zoll Laͤnge und zwei Zoll Dike, so frei als moͤglich von allen Luftblasen, wurde sorgfaͤltig so zugerichtet, daß er eine ebene und flache Oberflaͤche bildete, und hierauf in einem Rahmen befestigt. Ein Stuͤk desselben Eisblokes, aber kleiner, wurde eben so sorgfaͤltig zubereitet, und uͤber den darunter liegenden groͤßeren Eisblok mir seiner flachen Oberflaͤche hingeschoben. Eine feine biegsame seidene Schnur wurde, wie in den vorhergehenden Versuchen, an demselben befestigt. Die Gewichte in der ersten Columne zeigen die anfliegenden Gewichte; die in der zweiten die bewegenden Gewichte. Die Versuche wurden unter einer Luft-Temperatur von ungefaͤhr 28° Fahrenh. angestellt. Textabbildung Bd. 34, S. 189 Gewicht auf der Oberflaͤche. Erforderliches Gewicht zur Bewegung desselben. Verhaͤltniß. Sechzehn Zoll Oberflaͤche. Pfund; Unzen; Nach 16 Stunden Ruhe. Mit zwei Schlittschuhen, jeder von 4 1/2 Zoll Laͤnge und 3/16 Breite auf seiner Oberflaͤche. Bemerkungen. Aus obigen Versuchen erhellt, daß, bei Eis aus Eis, die Reibung abnimmt, wenn das Gewicht zunimmt; daß aber in Hinsicht auf diese Gewichts-Zunahme kein regelmaͤßiges Gesez Statt hat. XII. Tabelle. Versuche uͤber die Reibung des LedersEs ist hier nicht gesagt, welches Leder genommen wurde, es heißt bloß: Hide Leather . Zwoͤlf Stuͤke Leder wurden parallel neben einander in eine hoͤlzerne Buͤchse gethan; an einer Seite ließ man sie frei, so daß man sie nach der Zahl der Lederstuͤke stellen konnte. Durch die ganze Vorrichtung wurde ein Bolzen geschoben, und ein Schraubenniet auf das Ende des Bolzens aufgeschraubt, so daß man die Lederstuͤke zusammenpressen konnte, und es moͤglich ward, daß sie auf ihrer Kante, als einer gleichfoͤrmigen Oberflaͤche, spielen konnten. Die Oberflaͤche wurde dadurch vergroͤßert oder verkleinert, daß man Lederstuͤke hineinstekte oder herauszog, und das Schraubenniet wieder, wie vorher, anzog. Reibung einer Lederflaͤche von 9 Quadrat-Zoll. Das Leder ward in Wasser geweicht, und bewegte sich uͤber eine eiserne Platte. Sieben Pfund hielten mit Muͤhe 36 Pfund in Bewegung, nachdem man das Leder Anfangs noch mit der Hand fortstieß. Nachdem es fuͤnf Minuten lang stand, sing es an sich zu bewegen mit 29 Pfund. 28 Pfund hielten kaum 64 Pfund in Bewegung, nachdem das Gehen anfing, und, nach Einer Minute Ruhe, fing es mit 42 Pfund an zu gehen. Flaͤche von 4 1/2 Quadrat-Zoll (1 1/2, Zoll auf 3 Zoll). 6 1/2 Pfd. hielten kaum 36 Pfd. in Bewegung, nachdem das Gehen anfing. Nach 5 Minuten Ruhe sezten sie 21 Pfd. in Bewegung. 21 Pfd. hielten kaum 64 Pfd. in Bewegung, nachdem das Gehen anfing. Nach 5 Minuten fing es mit 38 Pfd. an zu gehen. Reibung des trokenen Leders, das sich uͤber eine Oberflaͤche von Gußeisen bewegte. Textabbildung Bd. 34, S. 190 Gewicht auf der Oberflaͤche. Erforderliches Gewicht zur Bewegung desselben. Verhaͤltniß. Durchlaufener Raum in Zoll. Zeit Sekunden. Gewicht auf den Quadrat-Zoll. Oberflaͤche von 9 Quadrat-Zoll. Pfund. Unzen. Oberflaͤche von 6 3/4 Quadrat Zoll. Oberflaͤche von 4 1/2 Quadrat Zoll. Reibung des trokenen Leders, das sich uͤber eine Oberflaͤche von Gußeisen bewegte. Textabbildung Bd. 34, S. 191 Gewicht auf der Oberflaͤche. Erforderliches Gewicht zur Bewegung desselben. Verhaͤltniß. Durchlaufener Raum in Zoll. Zeit Sekunden. Gewicht auf den Quadrat-Zoll. Oberflaͤche von 2 1/4 Quadrat Zoll. Pfund. Unzen. Bemerkungen. Die Reibung des eingeweichten Leders scheint durch Zeit und Gewicht sehr zuzunehmen. Dieser Umstand erklaͤrt die ungeheuere Reibung bei neuen Pumpen-Staͤmpeln, wenn man sie zu brauchen anfaͤngt. Wenn das Leder nicht eingeweicht ist, spielt der Widerstand zwischen 1/4 und beinahe 1/6 des Drukes, und wird (unter uͤbrigens gleichen Umstaͤnden) durch Verminderung der Oberflaͤche vermindert. XIII. Tabelle. Ueber die Reibung der Steine. Rondelet fand, daß gut zugerichtete Steine Winkel zwischen 28 und 36° fordern, ehe sie anfangen zu gleitenL'Art de batir. T. III.A. d. O.. Perronet fand, daß dieser Winkel zwischen 39 und 40° spieltMémoire sur le Cintrement et Décintrement des Ponts.A. d. O.. Die Granit-Gewoͤlbsteine der Bogen der neuen Londoner Bruͤke (New London Bridge), deren Betten gut und ohne Moͤrtel zugerichtet sind, fangen bei Winkeln von 33 bis 34° zu gleiten an. Wenn aber frischer und fein gemahlener Moͤrtel unterlegt wird, fangt der Druk auf das Gewoͤlbe unter 25 bis 26° an. In anderen Faͤllen, wo Bogen aus Sandstein gebaut werden, wie aus Bramley-Fall und Whitbey-Sandstein, und ihre Betten auf gewoͤhnliche Weise zugerichtet werden, spielte der Winkel, in welchem sie anfingen zu gleiten, zwischen 35 und 36°: wenn aber Moͤrtel dazwischen gelegt wurde, zwischen 33 und 34°. Aus diesen und aus anderen Versuchen erhellt, daß Reibung, waͤhrend sie bei dem horizontalen Stoße einen Theil der Kraft verschlingt, bei dem Baue der Bogen ein aͤußerst kraͤftiges Mittel wird, um Gleichgewicht zu unterhalten, und uns in den Stand sezt, mit einer Art von Genauigkeit und Bestimmtheit die Angaben der Theorie zu benuͤzen. Im Allgemeinen widerstehen feinkoͤrnige Steine von gleichfoͤrmigem Gefuͤge, die klingend und schwer sind, der Abreibung im Verhaͤltnisse zu ihrer Haͤrte. In einigen Versuchen des Hrn. Morisot Morisot, IV. T.A. d. O. widerstand Granit der Abreibung zwoͤlf Mal mehr, als Sandstein (lias), waͤhrend ersterer eine nur drei Mal groͤßere Repulsiv-Kraft besizt, als lezterer. Die Versuche des Hrn. Boistard Recueil d'Experiences et d'Observations. A. d. O. geben 0,78 fuͤr die Reibung harter Kalksteine. XIV. Tabelle. Ueber Reibung der Maschinen. 1) 21 Ztr., (an jedem Ende einer Kette aufgehaͤngt, die uͤber zwei eiserne Walzen von zwei Fuß im Durchmesser lief, welche mit Achsen aus geschlagenem Eisen versehen waren, die in messingenen geoͤhlten Pfannen liefen, welche 12 Fuß 10 Zoll weit von einander standen) wurden von 3 Ztr., oder 1/14 des gesammten Gewichtes gestoͤrt. Ein anderer doppelt geladener Krahn zeigte 1/9. 2) Ein doppelt geladener Krahn mit 7057 Pfd. daran aufgehaͤngter Last gab 7,62 fuͤr die Reibung. Ein anderer aͤhnlicher zeigte 1/9. Bei einem anderen neulich auf den zu Deptford (fuͤr das Verpflegs-Wesen Sr. Majestaͤt) errichteten Kornmuͤhlen angestellten Versuche war 1/10 des Gewichtes der Masse noͤthig, um die Traͤgheit und Reibung der Lager und Tangential-Flaͤchen zu uͤberwinden. In diesem Falle spielte der Druk der verschiedenen Theile der Maschine zwischen 28 Pfd. und 8 Ztr. auf den Quadrat-Zoll, und die Geschwindigkeiten der Oberflaͤche waren zwischen 50 und 120 Fuß in Einer Minute. Bemerkungen. Man hat bisher gewoͤhnlich Ein Viertel der angewendeten Kraft fuͤr die Reibung abgezogenBei der unvollkommenen Arbeit an unseren Maschinen in Deutschland sind wir gewohnt, 1/3 aus die Reibung zu rechnen.A. d. Ue.. Dieß mag fuͤr neue Maschinen gelten, die man erst anfaͤngt in Bewegung zu sezen. Wenn die Lager sich aber ausgeglichen haben, und die reibenden Oberflaͤchen durch Abreibung der Unregelmaͤßigkeiten großer wurden, wird die Reibung der Maschine vermindert, und die Bewegungen der Maschine werden mehr gleichfoͤrmig. Wenn aber die Lager dem Gewichte der Theile einer Maschine gehoͤrig angemessen sind, und ihre Oberflaͤchen durch Schmiere von wechselseitiger Beruͤhrung abgehalten werden, darf man weit weniger fuͤr die Reibung rechnen. Es wuͤrden mehrere Versuche damit angestellt, daß man ein Flugrad und einen Schleifstein, dessen Gewicht und Umlaufe waͤhrend einer gegebenen Zeit bekannt waren, in Umlauf sezte, und dann die Umlaͤufe zahlte, nachdem die Kraft aufhoͤrte zu wirken; allein wegen des Widerstandes der Luft und wegen der zu kleinen Lager fielen die Resultate nicht genuͤgend aus. XV. Tabelle. Betrag der Reibung verschiedener Koͤrper (ohne Schmiere), wenn das aufliegende Gewicht 36 Pfund betraͤgt, innerhalb der Graͤnze der Abreibung des weichsten Koͤrpers. Textabbildung Bd. 34, S. 193 Theile des ganzen Gewichtes. Stahl auf Eis; Eis auf Eis; Hartes Holz auf hartem Holze; Messing auf geschlagenem Eisen; Messing auf Guß-Eisen; Messing aufanf Stahl; Weicher Stahl auf weichem Stahle; Guß-Eisen auf Stahl; Geschlagenes Eisen auf geschlagenem Eisen; Guß-Eisen auf Guß-Eisen; Hartes Messing auf Guß-Eisen; Guß-Eisen auf geschlagenem Eisen; Messing auf Messing; Zinn auf Gußeisen; Zinn auf geschlagenem Eisen; Weicher Stahl auf geschlagenem Eisen; Leder auf Eisen; Zinn auf Zinn; Granit auf Granit; Gelbes Fichtenholz auf gelbem Fichtenholze; Sandstein auf Sandstein; Wollentuch auf Wollentuche. Diese Resultate wurden aus den verschiedenen Tabellen gesammelt; die Vergleichung kann aber geschehen, indem man andere Werthe innerhalb der Graͤnze der Abnuͤzung fuͤr das Minimum nimmt. Allgemeine Schluͤsse: Aus dem, was bisher angegeben wurde, erhellt: 1) Daß die Geseze, nach welchen Koͤrper, die uͤber einander gleisten, in ihrer Bewegung aufgehalten werden, sich wie die Natur dieser Koͤrper verhalten. 2) Daß bei faserigen Koͤrpern, wie Tuch etc., die Reibung durch die Oberflaͤche und durch die Zeit vergroͤßert, durch Druk und Geschwindigkeit aber vermindert wird. 3) Daß bei haͤrteren Koͤrpern, wie Holz, Metallen, Steinen, innerhalb der Graͤnze der Abnuͤzung, der Betrag der Reibung sich gerade wie der Druk, ohne Hinsicht auf Oberflaͤche, Zeit und Geschwindigkeit verhaͤlt. 4) Daß wenn ungleiche Koͤrper uͤber einander gleiten, das Maß der Reibung durch die Graͤnze der Abreibung des weicheren Koͤrpers bestimmt wird. 5) Daß die Reibung an weichen Koͤrpern am groͤßten, an harten am geringsten ist. 6) Daß die Verminderung der Reibung durch Schmieren sich wie die Natur dieser Schmieren verhaͤlt, ohne Hinsicht auf die Koͤrper, die sich auf einander bewegen. Die sehr weichen Hoͤlzer, Steine und Metalle naͤhern sich den Gesezen der faserigen Stoffe. Wenn man die gegenwaͤrtigen Versuche mit jenen Coulomb's vergleicht, so wird man finden, daß die Abweichungen sich vorzuͤglich auf die Zeit beziehen. Die beschraͤnkten Druke, die zwischen 1 und 45 Pfund (auf den Quadrat-Zoll) spielen, unter welchen diese Versuche angestellt wurden, erklaͤren zum Theile diese Anomalie. In vielen unter den wenigeren, und in den allgemeinen Resultaten stimmen sie aber genau mit einander. Dieser Gegenstand koͤnnte durch das Detail der Resultate anderer Versuche uͤber die Bewegungen der Maschinen noch mehr erlaͤutert werden, so wie durch Versuche uͤber die Reibung fester Koͤrper, die sich in fluͤssigen drehen, und uͤber das Hinabrollen der Wagen uͤber schiefen Flaͤchen. Da aber die gegenwaͤrtige Untersuchung sich vorzuͤglich auf die Reibung der Abnuͤzung bezieht, und die lezt erwaͤhnten Versuche noch nicht zur vollen Reife gediehen sind, um aus derselben die nothwendigen Ableitungen machen zu koͤnnen, so kann ich bloß mit dem Ausdruke der Hoffnung schließen, daß die hier gegebenen Daten einiger Maßen dazu beitragen koͤnnen, die Graͤnzen unserer Kenntniß uͤber diesen Gegenstand zu erweitern, der an und fuͤr sich als physikalische Untersuchung, und mehr noch durch seine innige Verwandtschaft mit jedem Zweige der mechanischen Kuͤnste interessant genug istDie oben angefuͤhrte Figur wurde bei der ersten Abtheilung dieses Aufsazes geliefert, auf welche wir unsere Leser verweisen.A. d. O..

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