Rotor-Schwingkreisel zur Messung der Winkelgeschwindigkeit

Übersicht Der Rotor des beschriebenen Kreisels rotiert um eine fahrzeugfeste Achse. Die von einer Drehung verursachten Kreiselmomente werden im Rotor gemessen und durch eine optische Signalabnahme auf das Fahrzeug übertragen. Dieser Rotor-Schwingkreisel zeigt, als Wendekreisel betrieben, gleichzeitig zwei Drehgeschwindigkeitskomponenten durch Amplitude und Phase eines periodischen Ausgangssignales an. Die Theorie wird entwickelt und der Theorie anderer Wendekreisel gegenübergestellt. Der Effektivwert des Störpegels in der Anzeige eines ersten Funktionsmodells entspricht 5 ·10^–2 °/h. Der Einfluß von Drehschwingungen der Rotorachse um einen ihrer Durchmesser ist durch zwei gekreuzte Schwinger weitgehend zu eliminieren.

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Summary The rotor of the gyroscope under investigation spins about an axis which is fixed in the vehicle. The gyroscopic reaction torgues, caused by a rotation about an axis perpendicular to the spin-axis, are measured in the rotor and are transferred to the vehicle by an optical pickup. Operated as a rate gyro, this rotor-vibragyro simultaneously indicates two components of an angular velocity by amplitude and phase of a periodic output signal. The theory is developed and compared with the theory of other rate gyros. The r.m.s. value of the equivalent noise level of a first experimental gyro is 5·10^–2 °/h. Disturbances due to torsional vibrations of the rotor-axis about one of its diameters are compensated by the use of two crossed resonators.

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Mitteilung aus dem Institut für Schwingungsforschung der Fraunhofer-Gesellschaft, Karlsruhe. Die Arbeit wurde von dem Bundesministerium der Verteidigung gefördert. Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. H. Tischner und Herrn Dr.-Ing. A. Schief ist der Verfasser zu Dank verpflichtet.     

Messung der Viskosität von Kohlendioxid und Propylen

Zusammenfassung Die Viskosität von Kohlendioxid und Propylen wurde bei Temperaturen zwischen 298 K und 473 K und Drücken zwischen 1 bar und dem zweifachen kritischen Druck mit einem Schwingscheibenviskosimeter gemessen. Dieses unterscheidet sich von den bisher bekannten Schwingscheibenviskosimetern insbesondere durch die optische Einrichtung zur Bestimmung der Winkelamplituden. Die mittleren relativen Fehler der Meßwerte sind vom thermodynamischen Zustandsbereich abhängig und liegen zwischen 0,9 % und 1,6%. Für Interpolationsrechnungen werden einfache Gleichungen angegeben.

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Measurements on the viscosity of carbon dioxide and propylene

Measurements on the viscosity of carbon dioxide and propylene are reported. The experimental investigations have been performed with an oscillating disk viscosimeter at temperatures between 298 K and 473K and pressures from 1 bar up to the twofold critical pressure of each gas. The optical system for reproducing the oscillations of the disk on a scale is modified to the yet known oscillating disk viscosimeters. With respect to the thermodynamic state of the gas an accuracy between 98,4% and 99,1% could be reached. For correlating the measured values two polynomial approximations are reported.

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Formelzeichen b mittlere Spaltbreite; - C_N,C Gerätekonstante - D Scheibenabstand - d Scheibendicke - J Trägheitsmoment - p Druck - R Scheibenradius - T Temperatur - T_kr kritische Temperatur - T_N normierte Temperatur, T_N=T/T_kr - t Zeit - Zeitverhältnis; =t/t_O - logarithmisches Dekrement - dynamische Viskosität - kinematische Viskosität - Kreisfrequenz - Dichte - _kr kritische Dichte - _N normierte Dichte; _N= /_kr Index 0 Vakuum Der Verfasser dankt Herrn Prof. Dr.-Ing. K. Stephan für die grozügige Förderung dieser Arbeit.     

Messung der Gewebetemperatur mit infrarotem Thermometer in einer Trockenanlage

Zusammenfassung Es wurde eine theoretische Analyse der kontaktlosen Temperaturmessung des an der Spann-, Trocken- und Fixiermaschine bearbeiteten Gewebes vorgenommen. Der Einfluß der Trocknerwand ist durch die Korrektive Funktion ausgedrückt, zu deren Festlegung ein allgemein anwendbares Diagramm zusammengestellt wurde. Dabei wird die Tatsache berücksichtigt, daß die Messung in einem beschränkten Teil des Spektrums durchgeführt wird, welcher außerhalb der Wasserdampfabsorptionsbänder liegt.

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Measuring temperature of textiles in driers with infrared thermometer

The paper undertakes a theoretical analysis of contactless temperature measurement of textiles processed on a stretching, drying and fixation machine. The effect of the drier wall is expressed through a corrective function for whose determination a universal diagram has been established. The measurements have been performed in a narrow part of the spectrum lying outside the water vapour absorption bands.

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Formelzeichen B W· m^–2 Effektive Wärmestromdichte durch Strahlung - K _i Radiationskoeffizient für Oberflächei - q W · m^–2 Wärmestromdichte durch Strahlung - T K Temperatur - t °C Temperatur - dtj Kroneckersches Symbol - Emissionsgrad der Oberfläche - m Wellenlänge - _ij Radiationskoeffizient - _T W·m ^–2 ·K ^–4 Koeffizient in der Gleichung (2) - Winkelkoeffizient für Strahlung zwischen Oberflächen 1, 2 - – Korrektionsfunktion - W·m ^–2 Wärmestromdichte des schwarzen Körpers Indizes c Gewebe - M Meßwert - w Trocknerwand     

Die Messung von konvektiven Stoffübergangszahlen bei Thymolsublimation in Luft

Zusammenfassung Es werden die Vorteile von Thymol, gegenüber den anderen bei der Sublimationsmethode verwendeten Stoffen, herausgestellt. Die Stoffwerte von Thymol und dem Stoffsystem Thymol/Luft werden mitgeteilt. Örtliche und mittlere Stoffübergangszahlen werden am Kernrohr eines konzentrischen Ringspaltes im Bereich 30 000 <Re < 150 000 bei ausgebildeter Geschwindigkeitsgrenzschicht im Stoffaustausch-Anlaufgebiet und bei ausgebildeter Stoffaustausch-Grenzschicht gemessen. Die gefundenen Ergebnisse für die Schmidt-Zahl 2,44 bestätigen die geltenden neueren Theorien. Es ist möglich, örtliche Stoffübergangszahlen 1 mm von Beginn des Stoffaustausch-Anlaufes an zu bestimmen, was mit einem anderen Stoff oder einer anderen Methode kaum möglich ist. Die erzielte große Meßgenauigkeit empfiehlt die Verwendung von Thymol zur experimentellen Lösung von weiteren Stoffübergangsproblemen.

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The measurement of convective mass transfer coefficients by sublimation of thymol in air

The advantages of thymol, compared with the others materials by the sublimation-method, which were applied, are shown. The properties of thymol and the system of thymol/air are given. Local and mean mass transfer coefficients on the inside tubes of the concentric annuli were measured in the range of 30.000 <Re < 150.000 by fully developed velocity distribution in the entrance region and the fully developed region for mass transfer. - The obtained results are in good agreement with recent theories for Schmidt-number 2.44. It is possible to determine local mass transfer coefficients 1 mm from the beginning of the region of the mass transfer. This is impossible to show by an other material or method. - The reached accuracy recomments the application of thymol in future for the experimental classification of mass transfer problems.

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Die Messung der ersten Normalspannungsdifferenz mit dem „Mechanischen Spektrometer“ — das Normalspannungsverhalten von linearen Polysiloxanen und Polyacrylamidlösungen

Zusammenfassung Es wird beschrieben, wie man mit Hilfe des Mechanischen Spektrometers der Firma Rheometrics Inc. die erste Normalspannungsdifferenz von viskoelastischen Flüssigkeiten bestimmen kann. Bei der Durchführung dieser Messungen in einer Kegel-Platte-Anordnung traten Normalkraftschwankungen auf, die sich als von einer sehr geringen Axialbewegung der Antriebswelle herrührend nachweisen ließen. Die an linearen Polysiloxanen durchgeführten Messungen zeigten in einem weiten Bereich ein Fließverhalten entsprechend einer Theorie zweiter Ordnung. Bei Stoffen mit hinreichend enger Molmassenverteilung hängt der mittlere Elastizitätsmodul weder von der mittleren Molmasse noch von der Temperatur merklich ab. Bei orientierenden Messungen an wäßrigen Lösungen von relativ niedermolekularem Polyacrylamid läßt sich ein unterer Bereich nachweisen, in dem die Lösung ebenfalls das Verhalten einer Flüssigkeit zweiter Ordnung zeigt, sowie ein oberer Bereich, in dem Schubspannung und erste Normalspannungsdifferenz entsprechend einem Potenzgesetz anwachsen.

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Summary It is shown, how measurements of the primary normal stress difference of viscoelastic liquids can be conducted in the Mechanical Spectrometer of Rheometrics Inc. Using cone and plate fixtures normal force variations were observed, which could be related to a very small axial movement of the drive shaft. Measurements of linear polysiloxanes show in a broad range second-order behavior. The average shear modulus of liquids having small enough molecular weight distributions is almost independent of molecular weight and temperature. Solutions of relatively low molecular weight polyacrylamide have a range at low shear rates where they show also second-order behavior. At higher shear rates they have a range where shear stress and primary normal stress difference follow a power law.

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Auszugsweise vorgetragen auf der Jahrestagung der Deutschen Rheologen in Berlin vom 28.–30. April 1975.

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Mit 7 Abbildungen und 1 Tabelle     

Messung der dynamischen Eigenschaften verdünnter Polymerlösungen

Zusammenfassung Ein neuartiges Rheometer zur Ermittlung der rheologischen Eigenschaften von Polymerlösungen im linear-viskoelastischen Bereich wird vorgestellt. Durch Anwendung der Laser-Doppler-Anemometrie, die eine im hydro-dynamischen Sinn störungsfreie Meßmethode darstellt, ist es möglich, niedrig-viskose bis hin zu wasserähnlichen Proben zu vermessen.Zur Bewältigung der in großer Zahl anfallenden Daten und Rechenoperationen findet ein Mikrocomputer-System Verwendung. Es erledigt im einzelnen die Aufgaben Versuchsablauf-Steuerung, Meßwerterfassung, Auswertung, Dokumentation und graphische Darstellung der Ergebnisse.Anhand von Messungen an newtonschen Flüssigkeiten werden der Funktionsnachweis erbracht und die Betriebsbereiche der Ringspaltsysteme unterschiedlichen Durchmessers ermittelt.Die viskoelastischen Eigenschaften von wäßrigen Polyethylenoxid- und Polyacrylamid-Lösungen niedriger Viskosität lassen sich über einen Frequenzbereich von 0,1 bis 100 Hz messen. Die Ergebnisse werden mit Hilfe der komplexen Viskositätsfunktion dargestellt. Daraus läßt sich als gleichwertige Darstellung das diskrete Relaxationsspektrum eines konkreten Stoffgesetzes gewinnen.

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A novel rheometer for determining the elastic characteristics of polymeric solutions in the linear-viscoelastic region is described. Laser-Doppler anemometry, which does not introduce hydrodynamic disturbances, is used to enable low viscosity liquids including water-like samples to be measured.A microcomputer system is utilized to control the experiments, store and analyse the measured data, and provide graphical representations of the results. Measurements on Newtonian liquids verified the validity of the method and allowed the operational regions of the annulus systems with different diameters to be determined.The elastic characteristics of low viscosity aqueous solutions of polyethyleneoxide and polyacrylamide can be measured at frequencies from 0.1 to 100 Hz. The results are presented using the complex viscosity function. As a result the discrete relaxation spectrum of a special material law can be obtained as an equivalent representation.

     

Die Messung von konvektiven Stoffübergangszahlen bei Sorption mit chemischer Bindung

The method, which was developed byThoma, is expanded by using sulphuric-, oxalic- and amido sulfuric-acid instead of phosphoric-acid. The 10 N sulphuric-and the 1,9 N amidosulfuric-acid are qualified for velocities up to 20 m/s and rate of chemical reaction from 20 to 50%. By greater velocities than 20 m/s only the 15 N sulphuric-acid is qualified by rates of chemical reactions up to 25%. Phosphoric- and oxalic-acid are not qualified by turbulent flow. — Measurements were done at the plate and the annular in the range 7 · 10³<Re< 3sd10⁵ by velocities from 1 to 60 m/s. — The results confirm the well known laws. The points of measurement have a scattering range of ±15%. The Sherwood-Number can be calculated by the present conditions on the premises, that the velocity of reaction is greater than the mass transfer coefficient.     

Die Matrizentheorie der Statik

Ohne Zusammenfassung     

Die theorie der disklinationen

Summary A crystal disclination is a lattice defect which extends along a line. It is geometrically characterized by its line direction and by its rotation failure. The rotation failure is analogous to the Burgers vector of crystal dislocations. From special cases we get the geometrical properties of crystal disclinations. By using these properties we develop a continuum theory for the selfstresses caused by disclinations. For oriented bodies we define a generalized disclination. Crystal disclinations as well as disclinations in oriented bodies are physically realized.

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Herrn Professor Dr. A. Seeger danke ich für die Anregung und Förderung dieser Arbeit.

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Die Spannungsfunktionen der Plattenbiegung

Übersicht Die Momente und Querkräfte einer Platte werden durch zwei Spannungsfunktionen dargestellt, die eindeutige Funktionen des Ortes sind, auch dann, wenn die Platte mehrfach berandet ist. Berechnet werden die eindeutigen Spannungsfunktionen einer Dyname, die in einem Punkt der Platte angreift. Ein Variationsproblem wird aufgestellt, das die Kompatibilität der Spannungsfunktionen erstrebt.

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Summary Moments and shear forces in plate-flexure are represented by two stress-functions, one-valued in the domain of the plate, simply or multiplybounded. The one-valued stress-functions of a force-screw acting on a point are calculated. A variational principle is stated for compatibility of stress functions.

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Herrn Prof. Dr. Henry Gürtler zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Die Drehschwingungen der Blockmotoren

Ohne Zusammenfassung     

Die kinematische Theorie der Hyperboloidenreibungsräder

Übersicht Die kinematische Theorie der Hyperboloidenreibungsräder wird eingehend erörtert. Hierbei geht es darum, die Rotationsbewegung um eine gegebene Achse in die Rotationsbewegung einer anderen zu der ersten windschief gelegenen Achse zu übertragen. Die Konfiguration dieser beiden Achsen, einschließlich der Berührungserzeugenden, sind erörtert. Für die Ermittelung der Erzeugenden wird das Zylindroid von Cayley in Betracht gezogen.

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The theory of hyperboloid friction wheels

Summary The kinematic geometry of hyperboloid friction wheels is discussed in detail. The configuration of three axis, two axis of wheels and the axis of generate, are given. The Cayley-Cylindroid of the axis is taken into consideration.

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Herrn o. Prof. Dr.-Ing. Karlheinz Roth zur Vollendung des 65. Lebensjahres gewidmet     

Die Berechnung der Schubspannungen in der Bogenscheibe

Ohne Zusammenfassung     

Die logarithmischen Diagramme in der Thermodynamik der Gase

Ohne Zusammenfassung     

Die Selbstspannungs-Eigenwertfunktionen der quadratischen Scheibe

Ohne Zusammenfassung     

Die Nebenspannungen der prismatischen Faltwerke

Ohne ZusammenfassungDarmstädter Dissertation, Referent: Prof. Dr.Kammer.     

Die Berechnung der Drehschwingungen von Kurbelwellen mittels der Frequenzfunktionen-Tafel

Ohne Zusammenfassung