DE249782C

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Publication number: DE249782C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- Jig 249782 KLASSE 42k. GRUPPE- Jig 249782 CLASS 42 k. GROUP

Regelungseinrichtung für Wasserbrenisdynamometer.Control device for water dynamometer.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. August 1911 ab.Patented in the German Empire on August 24, 1911.

Die vorliegende Erfindung betrifft regel- und umsteuerbare Bremsdynamometer zur Messung der von einer Maschine oder Welle gelieferten Leistung, bestehend aus einem von der Welle getriebenen Laufrad, einem dasselbe umgebenden drehbar gelagerten Gehäuse und einer Flüssigkeitsfüllung, welche von dem Laufrad auf das Gehäuse ein Kraftmoment überträgt, das durch einen am Gehäuse befestigten HebelThe present invention relates to control and Reversible brake dynamometers for measuring the amounts supplied by a machine or shaft Power, consisting of an impeller driven by the shaft, one surrounding it rotatably mounted housing and a liquid filling, which from the impeller transmits a moment of force to the housing through a lever attached to the housing

ίο und eine Wage gemessen wird.ίο and a scale is measured.

Sie erstreckt sich auf eine neue Art der Regelung solcher Bremsen und geht von dem bekannten Gesetz aus, daß das von dem Laufrad einer solchen Bremse aufgenommene und durch Vermittlung des Wassers auf das Gehäuse übertragene Drehmoment P · R sich berechnet zu P -R= M · (u₂ r₂ — U₁ T₁), wobei M₁ und u₂ die Umfangskomponenten der absoluten Eintritts- und Austrittsgeschwindigkeit des Wassers ins Laufrad, und V₁, r₂ die Ein- und Austrittsradien des Laufrades bedeuten, während M die sekundlich das Rad durchströmende ■ Flüssigkeitsmasse bedeutet. Die Produkte M₂, r₂ und U₁, T₁ stellen den sogenannten »Drall« der Flüssigkeit (vgl. Föppl: Vorlesungen über Dynamik) am Eintritt und Austritt des Rades dar. Wenn daher durch irgendwelche Bedingungen M, d. h. die zirkulierende Flüssigkeitsmasse, und die Tangentialkomponente M₂ fest gegeben ist, so läßt sich das absorbierte Drehmoment noch durch Veränderung der absoluten Eintrittskomponente M₁, d. h. des Eintrittsdralls, regeln. Auf dieser Erkenntnis baut sich die vorliegende Erfindung auf, und zwar ist die Regelung des Eintrittsdralls vorgenommen mit Hilfe von geeigneten einstellbaren Prallflächen, welche beispielsweise in der Nähe des Laufradeintritts angeordnet werden.It extends to a new way of regulating such brakes and is based on the well-known law that the torque P R, which is absorbed by the impeller of such a brake and transmitted to the housing by means of the water, is calculated as P -R = M (u ₂ r ₂ - U ₁ T ₁ ), where M ₁ and u _{2 are} the circumferential components of the absolute entry and exit speed of the water into the impeller, and V ₁ , r ₂ mean the inlet and outlet radii of the impeller, while M is the second ■ means the mass of liquid flowing through the wheel. The products M _2, r ₂ and U _1, T ₁ represent the so-called "twist" of the liquid: is at the inlet and outlet of the wheel Therefore, if by any conditions M, ie the circulating liquid mass (see Föppl lectures on dynamics.). and the tangential component M _{2 is} fixed, the absorbed torque can still be regulated by changing the absolute entry component M ₁ , ie the entry swirl. The present invention is based on this knowledge, namely the regulation of the inlet swirl is carried out with the aid of suitable adjustable baffles, which are arranged, for example, in the vicinity of the impeller inlet.

Die Erfindung ist in Fig. ι bis 4 in einer Ausführungsform dargestellt, und zwar bedeutet ι die treibende Welle, 2 das Laufrad, welches beispielsweise zweiseitig beaufschlagt ist, 3 das drehbar gelagerte Gehäuse, in welchem durch das Arbeiten des Laufrads eine Zirkulation der Füllflüssigkeit, beispielsweise Wasser, hervorgerufen wird. Das von der Bremse absorbierte Drehmoment wird durch Hebelarme 4 und eine Wiegevorrichtung 5 (Fig. 2) gemessen.The invention is shown in Fig. Ι to 4 in one embodiment, namely ι the driving shaft, 2 the impeller, which acts on two sides, for example is, 3 the rotatably mounted housing, in which by the working of the impeller Circulation of the filling liquid, for example water, is caused. That of the Brake absorbed torque is provided by lever arms 4 and a weighing device 5 (Fig. 2) measured.

Die einstellbaren Prallflächen 6 sind hier beispielsweise in der Nähe des Laufradeintritts angebracht, sie bestehen aus länglich gestreckten Körpern, deren Längsrichtung irgendwie verstellt werden kann. Beispielsweise erfolgt die Verstellung durch Drehung um im Gehäuse angebrachte Drehzapfen 7, unter Umständen in der Weise, daß die einzelnen Prallflächen in ihrer Endlage sich vollständig berühren und dadurch der Wasserdurchfluß nahezu abgeschnitten wird. Auch kann die Anordnung so getroffen werden, daß die Prallflächen, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, die Richtung des Dralls vollständig umkehren, so daß das Wasser am Laufradeintritt sich entweder im Sinn entgegengesetzt dem Uhrzeiger (Fig. 3) oder im Sinn des Uhrzeigers (Fig. 4) bewegt. Hierdurch läßt sich die von der Bremse aufgenommene Leistung in sehr weiten Grenzen variieren; es wird dadurch der Eintrittsdrall je nach dem Drehsinn des Laufrades positiv oder negativ gemacht.The adjustable baffles 6 are here, for example, in the vicinity of the impeller inlet attached, they consist of elongated bodies, the longitudinal direction of which somehow can be adjusted. For example, the adjustment takes place by turning around in the housing attached pivot pin 7, possibly in such a way that the individual baffles touch each other completely in their end position and thereby almost cut off the water flow will. The arrangement can also be made so that the baffles, as shown in Fig. 3 and 4, the direction of the Reverse the swirl completely so that the water at the impeller inlet is either in the opposite sense clockwise (Fig. 3) or clockwise (Fig. 4). This allows the absorbed by the brake Performance vary within very wide limits; the inlet swirl becomes positive depending on the direction of rotation of the impeller or made negative.

Die Prällflächen werden am besten gemeinsam verstellt, etwa mit Hilfe von geeigneten Ansätzen 8, die einen länglichen Schlitz besitzen, in welchem Zapfen 9 eingreifen, die an einem gemeinsamen Regulierring 10 sitzen, ähnlich wie dies bei den Regulierungen von Wasserturbinen geschieht. Die Regulierringe 10 können in geeigneter Weise von außen gegenüber dem Gehäuse verdreht werden.The impact surfaces are best made together adjusted, for example with the help of suitable approaches 8, which have an elongated slot, in which pin 9 engage, which sit on a common regulating ring 10, similar to what happens with the regulation of water turbines. The regulating rings 10 can be rotated in a suitable manner from the outside in relation to the housing.

ίο Statt dessen kann jede andere Verstellung der Prallflächen angewendet werden, die letzteren können auch aus einem festen mit dem Gehäuse starr verbundenen Teil und einem elastisch biegsamen oder sonstwie schwingbaren Teil bestehen.ίο Any other adjustment can be used instead the baffles are applied, the latter can also be made of a solid with the Housing rigidly connected part and an elastically flexible or otherwise oscillatable Part exist.

Statt am Laufradeintritt können die Prallflächen auch an irgendeiner anderen Stelle des Kreislaufs angeordnet werden, wenn dies zur Erzielung noch anderer Wirkungen erwünscht ist, weil der von denselben dem Wasser mitgeteilte Drall bis zum Laufradeintritt erhalten bleibt, und das Wasser sich nach ganz bestimmten Gesetzen bis zum Laufradeintritt weiterbewegt.Instead of at the impeller inlet, the baffles can also be at any other point of the Circulation can be arranged if this is desired to achieve other effects is because the swirl imparted by them to the water is retained up to the impeller inlet remains, and the water moves according to very specific laws up to the impeller inlet moved on.

Die Vorteile dieser Regelung bestehen außer in dem weiten Regelbereich, der sehr leichten Beweglichkeit der Regulierorgane, dem geringen Gewicht- und Raumbedarf auch noch in der Möglichkeit, die Bremse für Vorwärts- und für Rückwärtsgang gleich gut zu verwenden, und die Dimensionen gegenüber anderen Wasserbremsen außerordentlich stark zu reduzieren. Ferner besteht die Möglichkeit, eine solche Bremse ganz genau vorauszuberechnen, während andere Wasserbremsen nur auf Grund empirischer Versuche dimensioniert werden können. Ein weiterer, sehr bedeutender Vorteil ist der, daß das bei anderen Bremsen mit Flügelrädern häufig auftretende starke Geräusch durch die Regelung des Eintrittsdralls vollständig beseitigt werden kann.The advantages of this control are the wide control range, which is very easy Mobility of the regulating organs, the low weight and space requirements also in the possibility of using the brake equally well for forward and reverse gear, and to reduce the dimensions extremely strongly compared to other water brakes. There is also the possibility of calculating such a brake very precisely in advance while other water brakes can only be dimensioned on the basis of empirical tests. Another very important advantage is that the loud noise that is common with other impeller brakes is eliminated can be completely eliminated by regulating the inlet swirl.

Claims

Patent-to sayings:

1. Control device for water brake dynamometer with rotatable housing for measuring the moment of force transmitted by a machine, characterized in that, that the inlet swirl of the liquid entering the impeller is regulated.

2. Device for carrying out the scheme according to claim 1, characterized by adjustable baffles, which are in the circuit of the liquid between the Impeller inlet and the impeller outlet are provided.

1 sheet of drawings.