Guten Abend zusammen,

bei der Recherche zu Treibstangen habe ich viel zum Aufbau, Konstruktion, Befestigung und Wartung von Treibstangen gekesen. Nur eines nicht: wie groß ist der Wirkungsgrad der Treibstangen?
Wie groß ist der und wo kann man das nachlesen?

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Du meinst, wieviel vom Antrieb zu den Rädern über die Treibstangen verlorenging? So ganz verstehe ich die Frage nicht. Der Wirkungsgrad wird doch von der Maschine bestimmt.

Guten Abend Jochen,

jedes kraftübertragende Element im Antriebsstrang vom Motor zum Treibrad verbraucht Drehmoment ( oder Leistung) durch Reibung, Verformung, oder was auch immer. Daher gibt es Verluste und der Wirkungsgrad ist <1 (<100%).
Daher frage ich nach deren Ausmaß bei Treibstangen.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Moin Stephan-Alexander,

deine Frage nach dem Wirkungsgrad kann wohl keiner von uns Forianern ohne längere Nachforschungen beantworten. Du fragst nach Treibstangen, diese Bezeichnung kenne ich in erster Linie im Zusammenhang mit Kolbendampfmaschinen und im Besondern mit Dampflokomotiven. Dort hatten sie 2 Aufgaben:
1. Kraftübertragung vom Kreuzkopf zum Kurbelzapfen am Treibrad
2. Gelenkelement zwischen dem ungefederten Treibrad und dem Kreuzkopf der sich am abgefederten Teil der Lok befidet.
Der Verbrennungsmotor ist die 2. Kraftmaschiene, die dieses Antriebselement besitzt; dort wird es Pleuelstange genannt.
Ich werde jetz meine diesbezüglichen Fachbücher wälzen: Die Hütte - Das Ingenieur-Wissen in der neueren Ausgabe von 2008 und Kraftfahrzeug Technisches Taschenbuch von Bosch 22. Auflage von 2003.
Wenn ich schlauer geworden bin, melde ich mich wieder.
Du und die interessierten Kollegen können schon die Wikki fragen.

Im Niederstrasser und in Dampflokomotivenkunde steht tatsächlich nichts, außer dass von „Reibungsverlusten durch das Triebwerk“ gesprochen wird. Dann wird man wohl in den Maschinenbau einsteigen müssen - vielleicht steht im Dubbel was drin; aber das sind mir zu viele komplizierte Gleichungen... Aber da jedes Triebwerk anders ist, kann man sich höchstens für bestimmte Triebwerkstypen Näherungswerte vorstellen. Dazu wird man von jedem Typ die Lagerbauart, das Gewicht, die Schmierung und vieles mehr erfahren müssen, sprich: ein exakter Wert ließe sich allerhöchstens für EIN Triebwerk in Verbindung mit EINER bestimmten Maschine errechnen. Aber vielleicht findet man Näherungswerte. Immerhin ist in einschlägiger Literatur der Wirkungsgrad von Kessel und Maschine relativ genau bemessen worden, warum sollte das nicht generell auch für Drei- oder Mehrkuppler bei dieser und jener Bauart mit dem und dem Kessel und solchem oder jenem Dampfexpansionsgrad gelten...

Moin,

meine Nachschlagewerke geben im Stichwortverzeichnis unter "Treibstange" nichts her; "Kurbeltrieb" ist das Zauberwort, mit dem man fündig wird, wobei es auch dort zum Wirkungsgrad keine Angaben gibt. Formeln zur Berechnung aller möglichen Kräfte gibt es in beiden Werken jede Menge.
Eine schnellere Antwort ergibt sich wahrscheinlich bezüglich der Dampflokomotive aus dem Vergleich der unterschiedlichen Leistungsdaten: indizierte Leistung (Zylinder-Leistung) - Leistung am Radumfang und Leistung am Zughaken, diese Daten wurden meßtechnisch erfasst und lassen auf den Wirkungsgraf rückschließen.

Guten Abend Jochen,

Zitat

---

Im Niederstrasser und in Dampflokomotivenkunde steht tatsächlich nichts, außer dass von „Reibungsverlusten durch das Triebwerk“ gesprochen wird. Dann wird man wohl in den Maschinenbau einsteigen müssen - vielleicht steht im Dubbel was drin; aber das sind mir zu viele komplizierte Gleichungen... Aber da jedes Triebwerk anders ist, kann man sich höchstens für bestimmte Triebwerkstypen Näherungswerte vorstellen. Dazu wird man von jedem Typ die Lagerbauart, das Gewicht, die Schmierung und vieles mehr erfahren müssen, sprich: ein exakter Wert ließe sich allerhöchstens für EIN Triebwerk in Verbindung mit EINER bestimmten Maschine errechnen. Aber vielleicht findet man Näherungswerte. Immerhin ist in einschlägiger Literatur der Wirkungsgrad von Kessel und Maschine relativ genau bemessen worden, warum sollte das nicht generell auch für Drei- oder Mehrkuppler bei dieser und jener Bauart mit dem und dem Kessel und solchem oder jenem Dampfexpansionsgrad gelten...

---

meine Quellen sind:
Dubbel "Taschenbuch des Maschinenbaus"
Kabus/Decker "Maschinenelemente"
und diverse Lokomotivbaubücher (die aber keinen Lehrbuchanspruch haben), die für Modellbahner zurechtgeschnitten sind.
Selbstverständlich habe ich auch im Internet geschaut, aber dort ebenfalls Nichts gefunden. Oder ich habe noch nicht genügend Geduld gehabt.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Guten Abend KFS,

Zitat

---

meine Nachschlagewerke geben im Stichwortverzeichnis unter "Treibstange" nichts her; "Kurbeltrieb" ist das Zauberwort, mit dem man fündig wird, wobei es auch dort zum Wirkungsgrad keine Angaben gibt. Formeln zur Berechnung aller möglichen Kräfte gibt es in beiden Werken jede Menge.
Eine schnellere Antwort ergibt sich wahrscheinlich bezüglich der Dampflokomotive aus dem Vergleich der unterschiedlichen Leistungsdaten: indizierte Leistung (Zylinder-Leistung) - Leistung am Radumfang und Leistung am Zughaken, diese Daten wurden meßtechnisch erfasst und lassen auf den Wirkungsgraf rückschließen.

---

in dem Fall ist der Wirkungsgrad aber auf den gesamten Antriebsstrang bezogen, in welchem die Treibstangen (Pleuelstangen, Kuppelstangen,....) enthalten sind. Also wieder nichts.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Vielleicht findet man im Roell etwas

http://www.zeno.org/Roell-1912/A/Lokomotive?hl=lokomotive,

ca. ab S. 137:

http://www.zeno.org/Roell-1912/K/roell-1912--071-0138

Das geht noch zig Seiten so weiter... aber mir sind das zuviele Formeln... ops:

Entsprechende Versuche hat Herr Wagner in Grunewald unternommen, ich weiß aber nicht ob Ergebnisse veröffentlicht wurden. Vielleicht in Glasers Annalen. Die größten Verluste dürften aber im Laufwerk auftreten, nicht im Kurbeltrieb.

Der Wirkungsgradverlust dürfte bei 3 bis 8 % liegen. Jedenfalls nach diesen Ausführungen: http://www.museumseisenbahn.de/images/de...ungsmessung.pdf
Liebe Grüße.

Guten Abend Jochen,

Zitat

---

Vielleicht findet man im Roell etwas
http://www.zeno.org/Roell-1912/A/Lokomotive?hl=lokomotive,
ca. ab S. 137:
http://www.zeno.org/Roell-1912/K/roell-1912--071-0138
Das geht noch zig Seiten so weiter... aber mir sind das zuviele Formeln... ops:

---

herzlichen Dank für diese Querverweise. Von Formeln lasse ich mich nicht abschrecken. Da habe ich nun Lektüre, auch ohne Formeln.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Guten Abend Friedrich,

mit 92 bis 97% Wirkungsgrad sind diese Antriebselemente vergleichbar mit Zahnradpaaren aus Metall, bei denen mit 94% in gut geschmiertem Zustand zu rechnen ist.

@all: man kann dann davon ausgehen, dass bei Kuppelstangen ähnliche Verhältnisse vorliegen. 1 Antriebselement 94%, 2 Antriebselemente (94%)^2 usw., oder?
Jetzt fehlt noch das i-Tüpfelchen: wann 97% bzw. wann 92%, wovon hängt das ab?


mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Moin Stephan-Alexander,

ich könnte mir vorstellen, dass der Unterschied von den zwei Arten der Lager herrührt. Das Kreuzkopflager muss immer ein Gleitlager und das Kurbelzapfenlager kann sowohl ein Gleitlager als auch ein Wälzlager sein, solche hat man in Deutschland erst in den 50er Jahren eingesetzt. Ein Gleitlager muss am Kreuzkopf gemacht werden, weil hier keine volle Umdrehung stattfindet. Gleitlager haben immer das Problem der Schmierung und der Ein- und Nachstellung.

Hallo Stephan-Alexander
Als erstes: Es geht um Lokomotiven.
Bei den Trieb- und Kuppelstangen kommen die Wirkungsgrade der Gleit- oder Wälzlagerungen auf den Trieb- und Kuppelzapfen der Achsen zum Tragen. Zusätzlich hat ein Stangenantrieb den Nachteil deutlich energieverzehrende Schwingungen zu induzieren, weil er nur teilweise durch Gegengewichte an den Rädern "ausgewuchtet" werden kann bzw. wird. Die Wirkung der hin und her gehenden Massen der Stangen sind z.B. nicht durch Gegengewichte im Rad für alle möglichen Geschwindigkeiten vollständig ausgleichbar (real teils weniger als 20%). Den Luftwiderstand der bewegten Stangen lassen wir mal jetzt außen vor.
Der Stangenantrieb wurde bei Elektro- (z.B. E60 oder E63) und Diesel-Lokomotiven (z.B. V36 oder V60) gewählt, weil dann nicht einzelne Achsen schleudern können mit entsprechenden Folgen für einzelne Antriebselemente und auch weil bei ganz frühen Elektrolokomotiven die Motoren riesig bauten. Bei moderneren Elektro- und Diesel-Lokomotiven hat man das regelungstechnisch im Griff.

Beschreibungen zur Gegengewichtberechnung und dem resultierenden Ausgleich finden sich z.B. in DV 930.15 von 1929 zur BR 86 der DRG.

Sollte deine Frage auf Modelle gerichtet sein, dann schau dir mal da die Toleranzen/Spiele der Stangen an. Da behilft man sich durch Haftreifen auf dem Triebradsatz.
Schönes Wochenende

Guten Abend Joachim,

ich komme mit Deinem letzten Beitrag nicht klar.

@KFS: Danke für Deine Antwort!

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Ich vermute, er unterschied elektrischen Antrieb mit einer Blindwelle vom typischen Dampflok-Zylinderantrieb. Während bei ersterem bereits eine Drehbewegung vorgegeben ist, muss diese beim zweiten erst durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens erzeugt werden. Diese zwei unterschiedlichen Techniken haben auch unterschiedliche Verluste und Wirkungsgrade. So habe ich den Beitrag verstanden.