Länge der Stangen der Dampflok

    Hallo

    Hier wird einiges erzählt über die Berechnung der Steuerung der Damplokomotive. Viele machen sich die Mühe, ihre Steuerung im Computer nachzurechnen und verbringen dabei viel Zeit, oft ohne wirklich weiter zu kommen.

    Die Programme vom Stefan-A und Dockstader dienen nur zur Berechnung der Maße, die sich nicht automatisch aus der Länge der Maschine ergeben:

    Besonders beim Bauen nach einem Plan, lohnt es sich, die Länge der Stangen im Bau zu überprüfen. Die Hoffnung, das die Lok läuft, wenn die, nach Plan gefertigten Stangen, eingebaut werden, wird oft enttäuscht werden.

    Dabei gibt das Triebwerk viele Maße bereits vor:

    Die Länge der Kolbenstange ist richtig wenn: Kreuzkopf auf Mittelstellung zu Kolben Mitte Zylinder

    Länge der Treibstange ist richtig wenn: Kreuzkopf auf Mittelstellung zu Kurbelzapfen in Mittelstellung

    Länge der Schwingenstange ist richtig bei: symmetrische Auslenkung der Schwinge aus der Senkrechten

    Länge der Lenkerstange ist richtig bei: symmetrische Auslenkung der Voreilhebels aus der Senkrechten bei Mittelstellung der Steuerung

    Länge der Schieberschubstange ist richtig bei: senkrechtem Voreilhebel bei Mittelstellung von Kreuzkopf und Steuerung

    Diese Maße sind abhängig von der Präzision des Projektes und u.U. auf beiden Seiten der Lok verschieden und werden deshalb erst ermittelt, wenn der Rest des Trieberks bereits fertig montiert ist.

    Diese Maße werden in fahrfertiger Einfederung der Achsen ermittelt.

    Das sind dann erst die Maße, die zur Berechnung der Länge und der Bohrungen des Voreilhebels verwendet werden.

    Die Länge und die Stellung der Gegenkurbel wird nach Plan gebaut und nicht mehr verändert.

    Genau so wird auch das Triebwerk überprüft: ist die Bewegung von Kolben, Kreuzkopf und Schwinge symmetrisch zur Mitte?

    Erst wenn das stimmt, fange ich an den Schieber einzustellen.

    Wer mit der Software nicht wirklich zurecht kommt, (so wie ich) sollte zu Bleistift und Papier greifen.

    Eine gute Anleitung ist die Berechnung der Steuerung der BR38 von L. und H. Scherer, vertrieben vom DBC-D als Schriftenreihe Nummer 6. Leider gibt es die nur für die Walschaert Steuerung, aber für äussere und innere Einströmung.

    Mit freundlichen Grüßen

    Thomas

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    ...


    Wo ist bei dir der Kurbelzapfen in Mittelstellung? ganz oben/unten?

    Hallo Yetti

    Mittelstellung ist der halbe Weg zwischen ganz vorn und ganz hinten.

    Mit freundlichen Grüßen

    Thomas

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    Hallo Thomas,

    Ich glaube was Yetti eher wissen wollte wo steht der Treibzapfen wenn Kolben genau mittig im Zylinder steht

    also wenn der Treibzapfen genau in oberer oder unterer Mittellage steht und der Kolben/ Kreuzkopf genau auf der Mitte seines Hubes steht wäre die Treibstange leider zu lang- da würde nicht funktionieren.

    Jedenfalls keine ganze Radumdrehung.

    Der Kolben steht natürlich in oberer/unterer Mittellage des Treibzapfen ein Stück außermittig in Richtung Treibachse

    MfG Harzbahner

    Einmal editiert, zuletzt von Harzbahner (19. März 2020 um 22:41)

    oder wenn Kolben/Kreuzkopf in Mittelstellung ist sind, ist der Kurbelzapfen ein paar Grad Seite Zylinder. Wenn Kreuzkopf in Mittelstellung ist, ist das Stichass von Kreuzkopfbolzen zu Triebachse jees Stichmass der Bohrungen der Treibstangenlager.

    Die Zentren der Achsen und der Stangenlager sind direkt übereinander und die Gegengewichte sind asymetrisch angebracht

    siehe Bild

    Zitat von Thomas

    Das sind dann erst die Maße, die zur Berechnung der Länge und der Bohrungen des Voreilhebels verwendet werden.

    Hallo Thomas,

    was verstehst Du unter Berechnung des Voreilhebels? Das Hebelverhältnis beeinflusst die Öffnungs- und Schließphasen des Schiebers, d.h. den Voreileffekt, und das ist wohl das letzte, was man ändern sollte, bzw. was nur schwierig zu ermitteln ist. Oder sehe ich da etwas falsch?

    Dank und Gruß

    Kristian

    Hallo,

    das Hebelverhältnis b:a des Voreilhebels ist gleich dem Verhältnis des ganzen Kolbenhubes zur Gesamtsummer der Überdeckungen.

    b ist der längere Hebelteil.

    Gruß

    Jorge

    2 Mal editiert, zuletzt von jorge (20. März 2020 um 11:10)

    Hallo Kristian

    Bei der ganzen Berechnung der Steuerung, sei es mit einem Programm oder Zeichnerisch, geht es doch um dieses Bauteil.

    Wie ich oben ausgeführt habe, hängen die meisten anderen Maße von der tatsächlich ausgeführten Konstruktion des Triebwerks ab. Der Voreilhebel muß berechnet werden.

    Jede Veränderung der Konstruktion geht da ein. Deswegen ist es auch erst dann sinnvoll, mit der Berechnung anzufangen, wenn alle anderen Maße, die den Toleranzen der Herstellung unterliegen, feststehen.

    Yetti

    Der untere und obere Totpunkt der Kurbelzapfen hat nichts mit der Mittelstellung von Kolben und Kreuzkopf zu tun.

    Deshalb sollen die Maße auch in fahrferiger Einfederung des Triebwerks ermittelt werden.

    Mit freundlichen Grüßen

    Thomas

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    Bei der Länge der Schieberschubstange ist ergänzend zu bemerken, daß diese dem Radius der Schwinge entsprechen muß,, nur so ist sichergestellt, daß die Schieberstellung in der Kolbentotpunktlage nicht verändert wird.

    Für mich nach wie vor die beste Lektüre in diesem Zusammenhang : Niederstrasser; Leitfaden für den Dampflokdienst Kap 4.43 " Die äußere Steuerung".

    In meinen Augen leicht verständlich und mit übersichtlichen Diagrammen.

    Gruß KOurosh

    Einmal editiert, zuletzt von K Atabaki (20. März 2020 um 19:09)

    Hallo zusammen, was gibt es zu beachten, wenn die Schwinge gerade ist?

    Dadurch gibt es ja nicht wirklich eine Mittellage. Bei senkrecht stehender Schwinge und Umsteuerung von voll vorwärts auf voll rückwärts wird sich ja der Schieber in der Schwingenmittellage ein Stück nach vorn bewegen.

    Ich habe noch keine Literatur gefunden, die eine gerade Schwinge erwähnt

    Danke

    Viele Grüße

    Robert

    Hallo Robert,

    es gibt sehr wohl Lokomotiven mit gerader Schwinge, so die Baureihe 70 der Königlich bayrischen Staatsbahn und die der Großherzoglich badischen Staatseisenbahn. Der Konstrukteur war Richard von Helmholtz, der sich einen Namen mit seinem Krauss-Helmholtz-Lenkgestell gemacht hat.

    Grüße vom Bodensee

    Gerhard

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    Hallo Gerhard, danke! Helmholtz-Steuerung kannte ich noch nicht...Steuerung mit gerader Schwinge ja, aber nicht den Namen

    Mich wundert,dass man fast nix dazu lesen kann. Mich würden Auslegungsbesonderheiten interessieren

    Viele Grüße

    Robert

    Hallo Robert,

    da kann ich dir helfen. Wie du siehst habe ich schon mal eine entsprechende Lok gebaut und die entsprechende Dockstader-Simulation habe ich auch im Kasten!

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    Die gerade Schwinge war wohl eine Rarität, ich kenne auch nur diese eine Lok die damit ausgerüstet war. Sinn und Zweck war es eine einfache, preiswerte Schwinge ohne Spezialmaschinen herstellen zu können. Auch Altmeister und Alleskönner Hans Wittmann hat sich da nicht rangewagt und die übliche, gebogene Schwinge mit in die Konstruktion übernommen.

    Gerhard

    Weiteres gerne über PN.

    Hallo Gerhard, es gab auch noch die bayerische DII oder R3/3 (spätere 89.7-8)

    Viele Grüße

    Robert

    Hallo

    Auch die Allan Steuerung meiner T3 hat eine gerade Schwinge.

    Allerdings zeichnet sich diese Steuerung durch ihre schlechte Funktion und miese Einstellbarkeit aus.

    Mich wundert es nicht, das heute keiner mehr diese Steuerung mit gerader Schwinge baut.

    An Steuerungen, die sich nicht zurück nehmen lassen und die nur in eine Richtung gut funktionieren ist schon vor 100 Jahren die Zeit vorbeigezogen.

    Mit freundlichen Grüßen

    Thomas

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    Zitat von Thomas

    An Steuerungen, die sich nicht zurück nehmen lassen und die nur in eine Richtung gut funktionieren ist schon vor 100 Jahren die Zeit vorbeigezogen.

    Moin Thomas,

    da scheiden sich die Geister.

    Meine Tiger (Lion, Titfield Thunderbolt) hat im Original eine Gab-Steuerung.

    Es gibt viele Modelle, die mit Stephenson oder Schleppexzentersteuerung gebaut sind, um die Schwierigkeiten der Gab-Steuerung zu umgehen. Für mich passt das nicht.

    Meine hat die Gab-Steuerung wie das Original, mit allen Vor- und Nachteilen.

    Klar kann man sie nicht zurücknehmen, das fällt aber im Fahrbetrieb nicht ins Gewicht.

    Dafür ist sie leicht einzustellen.

    Für mich soll ein Modell die Steuerung haben, die das Original auch hat. (von notwendigen Kompromissen abgesehen).

    ...und das sagt jetzt einer, der elektrisch betriebene Dieselloks fährt.


    Viele Grüße

    Holger

    Fueled by coffee, powered by steam.

    Moin zusammen,

    die gerade Schwinge ist nichts anderes als eine Abwägung zwischen den fertigungstechnischen Vorteilen gegen die Nachteile der teilweise fehlerhaften Kinematik. Die Form der gebogenen Schwinge ist ja kein Produkt der Willkür, sondern die technisch saubere Lösung. Die gerade Schwinge stimmt vorwärts und rückwärts jeweils nur bei exakt einer eingestellten Füllung. Für eine Lokomotive (1:1), die sich im Betrieb Beispielsweise immer bei etwa 35% Füllung bewegen soll, kann man diesen Punkt auswählen. Wird zum anfahren die Füllung vergrößert, läuft die Lok nicht ganz exakt, was bei großer Füllung aber weniger tragisch ist. Es bleibt aber immer ein Kompromiss, der nur für Loks mit sehr eng umrissenen Betriebsspektrum in Frage kommt. So kleine Nebenbahn-Personenzug-Loks eben.

    Im Modell kann man natürlich ähnlich verfahren und die beiden passenden Punkte der Schwinge bei höchster Füllung planen. Dann kann man mit maximaler Füllung einen sauberen Lauf in beiden Richtungen erreichen. Wenn man die Füllung reduziert, wird der Lauf schlechter. Aber so wie manche Loks eingestellt sind, macht das kaum einen Unterschied. Man beraubt sich damit aber der Gelegenheit, ein Stück näher an das Erlebnis einer echten Dampflok zu kommen. Denn auch im Modell ist die sinnvolle Verwendung der Steuerung möglich. Wenn man sich erstmal auf die Eigenheiten einer Lok eingelassen hat, ist es erstaunlich, welchen Einfluss man auch über die Steuerung ausüben kann. Um wirklich bis 20 oder 30% Füllung zurück nehmen zu können, muss man konstruktiv etwas tricksen, indem man die Ausströmkanten der Schieber ein wenig zurück nimmt. Auch ein größerer "Schädlicher Raum" hilft. Ansonsten bekommt man Probleme mit der Kompressions-Phase. Es gibt genug Modelle, bei denen die Steuerung nicht nur so ein Ding mit drei Rasten ist. Aber das muss jeder für sich entscheiden.

    Viel Erfolg!

    MfG Peter

    Hallo zusammen, danke, da habt ihr mir schon viele Infos gegeben !

    Natürlich ist die gekrümmte Schwinge der damalige letzte Stand der Technik.

    Mir ging es auch nicht darum, mit einer geraden Schwinge eine einfache Fertigung zu ermöglichen, sondern mein Modell (Br89.7) hatte auch im Original eine gerade Schwinge. Deshalb soll das da auch so umgesetzt werden.

    Ich habe auch schon festgestellt, dass die Steuerung nicht so gut symmetrisch einzustellen ist. Irgendein Kompromiss braucht es immer.

    Wichtig ist mir wenigstens eine Symmetrie vorwärts/rückwärts. Wobei ich rückwärts so gut wie nie fahre und wenn dann nur um mal etwas zu rangieren. Ich werde deswegen meine Feineinstellung auf vorwärts ausrichten

    Aktuell bewegt sich die Schwinge noch nicht symmetrisch. Am CAD habe ich festgestellt, dass die Schwinge nicht in den Kolbentotpunkten gerade stehen darf. Steht sie da gerade, ist die Auslenkung nicht gleichmäßig. Ich muss wohl die Schwingenstange um 1-1,5mm verlängern

    Da muss ich wohl noch bisschen probieren

    Viele Grüße

    Robert