| Titel: | DIE KNICKSICHERHEIT VON KOLBENSTANGEN. | 
| Autor: | Otto Mies | 
| Fundstelle: | Band 327, Jahrgang 1912, S. 291 | 
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                        DIE KNICKSICHERHEIT VON
                           								KOLBENSTANGEN.
                        Von Otto Mies,
                           									Charlottenburg.
                        (Fortsetzung von S. 275 d Bd.)
                        MIES: Die Knicksicherheit von Kolbenstangen.
                        
                     
                        
                           3. Die einfachste der in dem Schema (S. 275) zusammengestellten Konstruktionen
                              									ist die einer beiderseits geführten Kolbenstange einer Einzylindermaschine (Schema
                              									Nr. 1 u. 2). Dieselbe ist bereits früher bei den Beispielen des Artikels 63) und zwar unter e behandelt. Fig. 9 daselbst veranschaulicht die Art der
                              									Belastung, die mit den im vorigen Artikel aufgestellten Voraussetzungen über die
                              									Kräftewirkungen an Kolbenstangen übereinstimmt. Die Knickbedingung ist in
                              									diesem Falle durch Gleichung 11 des erwähnten Artikels dargestellt. Setzt man mit
                              									Rücksicht auf Gleichung 8 und 8a dieses Artikels
                           \frakfamily{m}=\frakfamily{s}\,.\,m . . . . . .
                              									. 2)
                           wo \frakfamily{s} den Sicherheitsgrad gegen
                              									Knicken bedeutet, so findet sich als Knickbedingung
                           
                           \left|\begin{matrix}\mbox{sin}\,\sqrt{\frakfamily{s}\,m}\,a\ \ \
                                 										\ \ \
                                 										&b\,\left(1+\frac{l}{a}+\frac{\frakfamily{s}\,P}{E\,J_b}\,\frac{b^2}{3}\right)\\\sqrt{\frakfamily{s}\,m}\,\mbox{cos}\,\sqrt{s\,m}\,a&-1\
                                 										\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \end{matrix}\right|=0 3)
                           d.h. eine Gleichung, aus der sich g durch graphische Auflösung
                              									in jedem speziellen Falle leicht finden läßt.
                           Zur allgemeinen Untersuchung der durch Gleichung 3 dargestellten Beziehung der
                              									Knickkraft zu den Konstruktionsdaten sei zur Abkürzung gesetzt
                           \frac{J_a}{J_b}=\epsilon und
                              										\frac{b}{a}=x . . . . 4)
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 327, S. 292
                              Fig. 8. Abhängigkeit von ϕ und κ
                              
                           und diese Abkürzungen nebst der Beziehung
                              										\varphi=\frakfamily{m}\,a in Gleichung 3 eingeführt, so daß
                              									sich ergibt
                           \left|\begin{matrix}\mbox{sin}\,\varphi\ \
                                 										&2\,x+x^2+\frac{1}{3}\,\epsilon\,x^3\,\varphi^2\\\varphi\,\mbox{cos}\,\varphi&-1\
                                 										\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \end{matrix}\right|=0 .
                              									3a)
                           Hierin erscheint ϕ als Funktion
                              									von x und ε. Man erkennt
                              									leicht, daß der Einfluß von ε nur gering sein kann,
                              									denn das Glied \frac{\frakfamily{s}\,P}{E\,J_b}\,\frac{b^3}{3} in
                              									Gleichung 3 hat ja gegenüber b\,\left(1+\frac{l}{a}\right) nicht
                              									einmal die Größe der Durchbiegung eines einseitig eingespannten, am Ende belasteten
                              									Stabes gegenüber seiner Länge.
                           Für x = 0 wird sin ϕ = 0
                              									und ϕ = π, d.h. der Belastungsfall geht in den Eulerschen Fall mit Endbelastung und freier Lagerung der
                              									Stabenden über. Für x = ∞, d.h. b = ∞ wird cos ϕ = 0 und \varphi=\frac{\pi}{2},
                              									d.h. der Belastungsfall geht in den Eulerschen Fall mit
                              									einseitiger Einspannung des Stabes über; die Einspannung erscheint durch den sich
                              									nicht verbiegenden unendlich langen Stabteil b
                              									hervorgerufen. Für Werte von x zwischen 0 und ∞ liegt
                              										ϕ zwischen π und
                              										\frac{\pi}{2}. Die Abhängigkeit zwischen ϕ und x ist in Fig. 8 durch die Kurve a
                              									für den Wert ε = 1 dargestellt, indem als
                              									Ordinaten die Winkel ϕ, als Abszissen die Verhältnisse
                              										\frac{b}{a}=x aufgetragen wurden. Die Kurve beginnt beim Wert
                              										π auf der ϕ-Achse und
                              									verläuft asymptotisch an die Gerade \varphi=\frac{\pi}{2}. Mit
                              									Hilfe dieser Kurve läßt sich bei gegebenem x, indem man
                              									den Einfluß von ε vernachlässigt, die Lösung der
                              									Gleichung 3a sofort ablesen, so daß sich aus dem gefundenen Wert von ϕ mit Hilfe der Beziehung
                              										P_k=\varphi^2\,\frac{E\,J_2}{a^2} die Knickkraft und hieraus
                              									die Knicksicherheit bestimmen läßt.
                           Um den Einfluß der zur Stangenachse senkrechten Kraft P tg ϕ zu erkennen, sei die Knickbedingung unter Vernachlässigung dieser Kraft
                              									ermittelt. Dabei ergibt sich der früher im Artikel 6 unter a3) behandelte Belastungsfall dessen Knickbedingung
                              									daselbst durch Gleichung 10 dargestellt wird. Mit den bekannten Bezeichnungen folgt
                              									daraus
                           \left|\begin{matrix}\mbox{sin}\,\varphi\ \
                                 										&x\\\varphi\,\mbox{cos}\,\varphi&-1\end{matrix}\right|=0 . . .
                              									4)
                           Auch hier wird ϕ = π für
                              										x = 0 und \varphi=\frac{\pi}{2}
                              									für x = ∞. Die Abhängigkeit zwischen ϕ und x ist in Fig. 8 durch die Kurve b
                              									dargestellt, die ebenfalls beim Wert π auf der ϕ-Achse beginnt und asymptotisch an die Gerade
                              										\varphi=\frac{\pi}{2} verläuft, jedoch oberhalb der Kurve a. Daher ist dieser Belastungsfall weniger gefährlich
                              									als der frühere. Z.B. findet sich aus Fig. 8, daß
                              									man bei einer Kolbenstange, bei der \frac{b}{a}=0,7 ist, bei
                              									Vernachlässigung der Kraft P tg ϕ eine Knickkraft
                              									erhält, die um mehr als 40 v. H. zu groß ist.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 327, S. 292
                              Fig. 9.
                              
                           4. Es werde jetzt die Knickbedingung für die Stangenkonstruktion Nr. 3 des Schemas
                              									ermittelt. Die Art der Belastung ist aus Fig. 9 ohne
                              									weiteres zu entnehmen, aus der auch die Bedeutung der Bezeichnungen hervorgeht. Für die beiden zur
                              									Stangenachse senkrechten Auflagerkräfte findet sich aus den
                              									Gleichgewichtsbedingungen
                           
                              A=P_1\,\mbox{tg}\,\varphi_1\,\frac{b}{l}-P_2\,\mbox{tg}\,\varphi_2\,\frac{c}{l}
                              
                           B=P_1\,\mbox{tg}\,\varphi_1\,\frac{a}{l}-P_2\,\mbox{tg}\,\varphi_2\,\frac{c+l}{l},
                           so daß die Differentialgleichungen der drei Aeste der
                              									elastischen Linie sind
                           
                              E\,J_a\,\frac{d^2\,y_a}{d\,{x_a}^2}=-P\,y_a+P_1\,\mbox{tg}\,\varphi_1\,\frac{b}{l}\,x_a-P_2\,\mbox{tg}\,\varphi_2\,\frac{c}{l}\,x_a
                              
                           
                              E\,J_b\,\frac{d^2\,y_b}{d\,{x_b}^2}=-P_2\,y_b+P_1\,\mbox{tg}\,\varphi_1\,\frac{a}{l}\,x_b-P_2\,\mbox{tg}\,\varphi_2\,\frac{c}{l}\,(l-x_b)
                              
                           E\,J_b\,\frac{d^2\,y_c}{d\,{y_c}^2}=-P_2\,y_c+P_2\,\mbox{tg}\,\varphi_2\,x_c,
                           aus denen nach Integration folgt
                           
                              
                                 y_a=\frakfamily{A}_a\,\mbox{sin}\,\sqrt{m}\,x_a+\frakfamily{B}_a\,\mbox{cos}\,\sqrt{m}\,x_a                                  +\frac{P_1}{P}\,\mbox{tg}\,\varphi_1\,\frac{b}{l}\,x_a-\frac{P_2}{P}\,\mbox{tg}\,\varphi_2\,\frac{c}{l}\,x_ay_b=\frakfamily{A}_b\,\mbox{sin}\,\sqrt{n}\,x_b+\frakfamily{B}_b\,\mbox{cos}\,\sqrt{n}\,x_b                                  +\frac{P_1}{P_2}\,\mbox{tg}\,\varphi_1\,\frac{a}{l}\,x_b-\mbox{tg}\,\varphi_2\,\frac{c}{l}\,(l-x_b)y_c=\frakfamily{A}_c\,\mbox{sin}\,\sqrt{n}\,x_c+\frakfamily{B}_c\,\mbox{cos}\,\sqrt{n}\,x_c+\mbox{tg}\,\varphi_2\,x_c
                                 5)
                                 
                              
                           wo
                           
                              \left{{m=\frac{P}{E\,J_a}}\atop{n=\frac{P_2}{E\,J_b}}}\right\}\ .\ .\
                                 										.\ .\ 5\mbox{a})
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 327, S. 293
                              Die Gleichungen 5 haben folgende
                                 										Grenzbedingungen zu erfüllen
                              
                           
                              
                                 ya = 0 bzw. yc = 0 bzw. yc = 0
                                 für
                                 xa = 0 bzw. xb = 0 bzw. xc = c
                                 
                              
                                 ya = yb
                                 „
                                 xa = a und xb = b
                                 
                              
                                 \mbox{tg}\,\varphi_1=\frac{d\,y_a}{d\,x_a} bzw.
                                    												=-\frac{d\,y_b}{d\,x_b}
                                 „
                                 xa = a bzw. xb = b
                                 
                              
                                 
                                    \frac{d\,y_b}{d\,x_b}=-\frac{d\,y_c}{d\,x_c}
                                    
                                 „
                                 xb = 0 und xc = 0
                                 
                              
                                 
                                    \mbox{tg}\,\varphi_2=-\frac{d\,y_c}{d\,x_c}
                                    
                                 „
                                 xc = 0.
                                 
                              
                           so daß folgt
                           
                              \frakfamily{B}_b+\mbox{tg}\,\varphi_2\,.\,c=0
                              
                           
                              \frakfamily{B}_c\,\mbox{cos}\,\sqrt{n}\,c+\mbox{tg}\,\varphi_2\,.\,c=0
                              
                           
                              \frakfamily{A}_a\,\mbox{sin}\,\sqrt{\frakfamily{m}}\,a-\frakfamily{A}_b\,\mbox{sin}\,\sqrt{n}\,b-\frakfamily{B}_b\,\mbox{cos}\,\sqrt{n}\,b
                              
                                                             -\frac{{P_1}^2}{P\,P_2}\,\mbox{tg}\,\varphi_1\,\frac{a\,b}{l}-\frac{P_1}{P}\,\mbox{tg}\,\varphi_2\,\frac{a\,c}{l}=0
                           
                              \frakfamily{A}_a\,\sqrt{m}\,\mbox{cos}\,\sqrt{m}\,a-\mbox{tg}\,\varphi_1\,\left(1-\frac{P_1\,b}{P\,l}\right)+\mbox{tg}\,\varphi_2\,\frac{P_2\,c}{P\,l}=0
                              
                           
                              
                              \frakfamily{A}_b\,\sqrt{n}\,\mbox{cos}\,\sqrt{n}\,b-\frakfamily{B}_b\,\sqrt{n}\,\mbox{sin}\,\sqrt{n}\,b
                              
                                                         
                              										+\mbox{tg}\,\varphi_1\,\left(1+\frac{P_1}{P_2}\,\frac{a}{l}\right)-\mbox{tg}\,\varphi_2\,\frac{c}{l}=0
                           
                              \frakfamily{A}_b\,\sqrt{n}-\frakfamily{B}_c\,\sqrt{n}\,\mbox{sin}\,\sqrt{n}\,c+\mbox{tg}\,\varphi_1\,\frac{P_1}{P_2}\,\frac{a}{l}-\mbox{tg}\,\varphi_2\,\frac{l+c}{l}=0
                              
                           
                              \frakfamily{B}_a=0
                              
                           \frakfamily{A}_c=0,
                           woraus durch Elimination von
                              										\frakfamily{B}_b und tg ϕ2
                              									sich die Gleichungen ergeben
                           
                              \frakfamily{A}_a\,\mbox{sin}\,\sqrt{m}\,a-\frakfamily{A}_b\,\mbox{sin}\,\sqrt{n}\,b+B_c\,\left(\mbox{cos}\,\sqrt{n}\,b-\frac{P_1\,a}{P\,l}\right)\,\mbox{cos}\,\sqrt{n}\,c-\mbox{tg}\,\varphi_1\,\frac{{P_1}^2}{P\,P_2}\,\frac{a\,b}{l}=0
                              
                           
                              \frakfamily{A}_a\,\sqrt{m}\,\mbox{cos}\,\sqrt{m}a+B_c\,\frac{P_2}{P}\,\frac{1}{l}\,\mbox{cos}\,\sqrt{n}\,c-\mbox{tg}\,\varphi_1\,\left(1-\frac{P_1\,b}{P\,l}\right)=0
                              
                           
                              \frakfamily{A}_b\,\sqrt{n}\,\mbox{cos}\,\sqrt{n}b+B_c\,\left(\sqrt{n}\,\mbox{sin}\,\sqrt{n}\,b-\frac{1}{l}\right)\mbox{cos}\,\sqrt{n}\,c+\mbox{tg}\,\varphi_1\,\left(1+\frac{P_1\,a}{P\,2\,l}\right)=0
                              
                           
                              \frakfamily{A}_b\,\sqrt{n}-B_c\,\left(\sqrt{n}\,\mbox{sin}\,\sqrt{n}\,c+\mbox{cos}\,\sqrt{n}\,c\,\frac{l+c}{l\,c}\right)+\mbox{tg}\,\varphi_1\,\frac{P_1\,a}{P_2\,l}=0.
                              
                           Dieses System homogener linearer Gleichungen dient in
                              									bekannter Weise zur Aufstellung der Knickbedingung. Kennzeichnet man die die
                              									Knickung herbeiführenden Kräfte durch den Index k und
                              									setzt man den Gleichungen 5a entsprechend
                           
                              \left{{m=\frac{P_k}{E\,J_a}}\atop{n=\frac{P_{2\,k}}{E\,J_b}}}\right\}\
                                 										.\ .\ .\ .\ .\ .\ 5\mbox{b})
                              
                           so ergibt sich als Knickbedingung die Gleichung
                           Sind P, P1 und P2 die im normalen
                              									Betrieb wirkenden Kräfte, so ist nach Artikel 8 der erwähnten Arbeit das
                              									gefährlichste System von Knickkräften dasjenige, welches außer Gleichung 6 noch die
                              									Bedingungen
                           P_{1k}=\frakfamily{s}\,_1 und
                              										P_{2k}=\frakfamily{s}\,P_2 . . . 7)
                           erfüllt, wo \frakfamily{s} als
                              									Sicherheitsgrad gegen Knicken bezeichnet wurde. Setzt man hiernach mit Rücksicht auf
                              									die Gleichungen 5a und 5b
                           \frakfamily{m}=\frakfamily{s}\,m und
                              										\frakfamily{n}=\frakfamily{s}\,n . . . . 7a)
                           und führt diese Beziehungen in die Gleichung 6 ein, so erhält
                              									man die Gleichung 8 (S. 294) aus der man durch graphische Auflösung, indem man für
                              									einige Werte für \frakfamily{s} die Determinante berechnet, deren
                              									Werte in Abhängigkeit von \frakfamily{s} aufzeichnet und die
                              									Nullstelle der so entstehenden Kurve sucht, \frakfamily{s}
                              									unschwer bestimmen kann.
                           
                           \left|\begin{matrix}\sqrt{s\,m}\,\mbox{cos}\,\sqrt{s\,m}\,a&0\
                                 										\ \ \ \ \ \ \ \ &\frac{P_2}{P}\,\frac{1}{l}\,\mbox{cos}\sqrt{s\,n}\,c\ \ \ \
                                 										\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ &-\left(1-\frac{P_1\,}{P\,l}\right)\\0\ \ \
                                 										\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ &\sqrt{s\,n}\,b\ \
                                 										&\left(\sqrt{s\,n}\,\mbox{sin}\sqrt{s\,n}\,b-\frac{1}{l}\right)\,\mbox{cos}\,\sqrt{s\,n}\,c&1+\frac{P_1\,a}{P_2\,l}\\\mbox{sin}\,\sqrt{s\,m}\,a\
                                 										\ \ \ \
                                 										&-\mbox{sin}\,\sqrt{s\,n}\,b&\left(\mbox{cos}\,\sqrt{s\,n}\,b\,-\frac{P_1\,a}{P\,l}\right)\,\mbox{cos}\,\sqrt{s\,n}\,c\
                                 										\ &-\frac{{P_1}^2}{P\,P_2}\,\frac{a\,b}{l}\\0\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \
                                 										\ &\sqrt{s\,n}\ \ \ \
                                 										&-\left(\sqrt{s\,n}\,\mbox{sin}\sqrt{s\,n}\,c+\frac{l+c}{l\,c}\,\mbox{cos}\,\sqrt{s\,n}\,c\right)&\frac{P_1\,a}{P_2\,l}\
                                 										\ \ \ \end{matrix}\right|=0 . . . . . . . 8)
                           5. Um auch in diesem Falle den Einfluß der zur Stabachse senkrechten Kräfte P tg ϕ zu erkennen, sei unter Vernachlässigung derselben die
                              									Knickbedingung aufgestellt. Es ergibt sich der früher unter f im Artikel 63) behandelte Belastungsfall, dessen
                              									Knickbedingung durch Gleichung 15 daselbst dargestellt ist, aus der mit den
                              									Beziehungen 15 und 15a sowie mit der Abkürzung
                           \frac{a}{b}=\mu . . . . . . . 9)
                           folgt
                           \left|\begin{matrix}\mbox{sin}\,\varphi\ \
                                 										&-\mbox{sin}\,\psi\\\varphi\,\mbox{cos}\,\varphi&\mu\,\psi\,\mbox{cos}\,\psi\end{matrix}\right|=0
                              									. . . . 10)
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 327, S. 294
                              Fig. 10. ϕ = ψ = Kurven (Näherungskurven).
                              
                           Die durch diese Gleichung bestimmte Abhängigkeit zwischen ϕ und ψ ist in Fig.
                                 										10 für eine Anzahl von Werten des Verhältnisses
                              										\mu=\frac{a}{b} veranschaulicht. Jeder Punkt einer solcher
                              									Kurve gibt zwei zusammengehörige Werte von ϕ und
                              										ψ, d.h. von Pk und P2k an, welche die Knickbedingung erfüllen. Für μ = 0, d.h. b = ∞ ergibt sich als Spezialfall die
                              									Gerade \varphi=\frac{\pi}{2}, entsprechend einer Einspannung des
                              									Stabteiles b. Für μ = ∞,
                              									d.h. b = 0, findet sich die Gerade ϕ = π, entsprechend dem an den Enden drehbar gelagerten
                              									Stab. Entsprechendes gilt für den Winkel ψ, so daß ϕ und ψ zwischen
                              										\frac{\pi}{2} und π liegen.
                           Das gefährlichste System von Knickkräften ist durch die Gleichungen 7 bestimmt. Für
                              									dieselben nimmt das Verhältnis \frac{\varphi}{\vartheta} den
                              									Wert
                           \frac{\varphi}{\psi}=\frac{a}{b}\,\sqrt{\frac{P}{P_2}\,\frac{J_b}{J_a}}
                              									. 11)
                           an. Dieses Verhältnis ist aber stets bekannt, so daß man durch
                              									einen Strahl, den man unter der durch Gleichung 11 gegebenen Neigung
                              										\frac{\varphi}{\psi} durch den Nullpunkt des
                              									Koordinatensystems zieht, auf der ϕ – ψ-Kurve
                              									denjenigen Punkt schneidet, der die gefährlichsten Knickkräfte bestimmt. Einige
                              									solcher Strahlen sind in Fig. 10 eingezeichnet.
                           Um die Gleichung 8 auf eine der Gleichung 10 entsprechende Form zu bringen, seien
                              									noch außer der durch Gleichung 9 bestimmten die Abkürzungen
                           \frac{b}{c}=\nu und
                              										\frac{J_a}{J_b}=\epsilon . 12)
                           eingeführt, so daß sich aus Gleichung 8 nach einigen
                              									Umrechnungen Gleichung 13 (S. 295) ergibt.
                           Diese Gleichung stellt gegenüber der angenäherten Gleichung 10 die genaue Beziehung
                              									zwischen ϕ und ψ bei
                              									gegebenen Werten von μ, v und ε dar. Man kann dieselbe ebenfalls durch Kurven darstellen, deren
                              									Vergleich mit den Kurven der Fig. 10 den Einfluß der
                              									Kräfte P tg ϕ zeigt.
                           
                           \left|\begin{matrix}\varphi\,\mbox{cos}\,\varphi&0\ \ \ \ \ \
                                 										\
                                 										&\frac{1}{\epsilon}\,\left(\frac{\psi}{\varphi}\right)^2\,\frac{\mu^2}{1+\mu}\,\mbox{cos}\,\frac{\psi}{v}\
                                 										\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \
                                 										&-\frac{1}{\epsilon}\,\left(\frac{\psi}{\varphi}\right)^2\,\mu^4-\mu^3\ \ \
                                 										\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\0\ \ \ \ \ \ \
                                 										&\psi\,\mbox{cos}\,\psi&\left(\psi\,\mbox{sin}\,\psi-\frac{1}{1-\mu}\right)\,\mbox{cos}\,\frac{\psi}{v}\
                                 										\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \
                                 										&\epsilon\,\left(\frac{\varphi}{\psi}\right)^2+^\mu\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \
                                 										\ \ \ \ \ \ \ \\\mbox{sin}\,\varphi\ \
                                 										&-\mbox{sin}\,\psi&\left(\mbox{cos}\,\psi-\frac{\mu}{1+\mu}+\frac{1}{\epsilon}\,\left(\frac{\psi}{\varphi}\right)^1\,\frac{\mu^2}{1+\mu}\right)\,\mbox{cos}\,\frac{\psi}{v}&-\epsilon\,\left(\frac{\varphi}{\psi}\right)^2-\frac{1}{\epsilon}\,\left(\frac{\psi}{\varphi}\right)^2\,\mu^4+2\,\mu^2\\0\
                                 										\ \ \ \ \ \ &\psi\ \ \ \ \ \ \
                                 										&-\left(\psi\,\mbox{sin}\,\frac{\psi}{v}+\left(\frac{1}{1+\mu}+v\right)\,\mbox{cos}\,\frac{\psi}{v}\right)\
                                 										\ \ \ \ \ \ &\epsilon\,\left(\frac{\varphi}{\psi}\right)^2-\mu^2\ \ \ \ \ \
                                 										\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \end{matrix}\right|=0 . . . . . 13)
                           In den Fig. 11 bis 13
                              									sind einige solcher Kurven gezeichnet und zum Vergleich die Näherungskurven nach
                              										Fig. 10 eingestrichelt. Die Kurven sind nur bis
                              									zu dem kleinstmöglichen Wert von ϕ, der sich für P1k = 0 ergibt, gezeichnet, indem berücksichtigt
                              									wurde, daß das kleinste vorkommende Verhältnis
                              										\frac{\varphi}{\psi} nach Gleichung 11 mit den Bezeichnungen
                              									der Gleichungen 12 ist
                           \left(\frac{\varphi}{\psi}\right)_{min}=\frac{\mu}{\sqrt{\epsilon}}
                              									. . . . . 14)
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 327, S. 295
                              Fig. 11. ϕ = ψ = Kurven für μ = 1 und ν = 1.
                              
                           Die genaueren Kurven verlaufen teilweise oberhalb, teilweise
                              									unterhalb der Näherungskurven, ergeben also je nach der Größe des Verhältnisses
                              										\frac{\varphi}{\psi} größere oder kleinere Knicksicherheit
                              									als die Näherungskurven. Das kommt daher, daß die durch die Kräfte P tg ϕ hervorgerufenen Biegungen je nach den Abmessungen der
                              									Stange die Knickung einmal unterstützen, einmal ihr entgegenwirken.
                           Unter der Voraussetzung, daß die vorliegende Belastungsart zu denjenigen gehört,
                              									auf welche die in Artikel 8 der erwähnten Arbeit aufgestellte Definition der
                              									Knicksicherheit beschränkt ist, gelten auch hier die Gleichungen 7 und 7a, so daß
                              									man die Knickkräfte auf der ϕ = ψ-Kurve durch einen Strahl unter der Neigung
                           
                              \frac{\varphi}{\psi}=\frac{a}{b}\,\sqrt{\frac{P}{P_2}\,\frac{J_b}{J_a}}
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 327, S. 295
                              Fig. 12. ϕ = ψ = Kurven für ε = 1 und ν = 1.
                              
                           bestimmen kann. Es muß jedoch zunächst festgestellt werden, ob
                              									die Belastungsart den Voraussetzungen entspricht. Dazu ist nach früheren
                              									Erörterungen 3) nötig, daß
                           \frac{d\,P_{1k}}{d\,P_{2k}}\,<\,0 . . . .
                              									. . 15)
                           Nach den bekannten Beziehungen ist
                           
                           
                              
                              \varphi^2=\frac{P_{1k}+P_{2k}}{E\,J_a}\,a^2
                              
                           \psi^2=\frac{P_{2k}}{E\,J_b}\,b^2.
                           woraus folgt
                           
                              2\,\varphi\,\frac{d\,\varphi}{d\,P_{1\,k}}=\frac{1+\frac{d\,P_{2k}}{d\,P_{1k}}}{E\,J_a}\,a^2
                              
                           
                              2\,\psi\,\frac{d\,\psi}{d\,P_{1k}}=\frac{\frac{d\,P_{2k}}{d\,P_{1k}}{E\,J_b}\,b^2
                              
                           und mit den früher eingeführten Abkürzungen
                           \frac{d\,\varphi}{d\,\psi}=\frac{\psi}{\varphi}\,\frac{\mu^2}{\epsilon}\,\left(\frac{d\,P_{1k}}{d\,P_{2k}}+1\right),
                           so daß sich mit Rücksicht auf Gleichung 15 ergibt
                           \frac{d\,\varphi}{d\,\psi}\,<\,\frac{\psi}{\varphi}\,\frac{\mu^2}{\epsilon}
                              									. . . . . . 16)
                           Diese Forderung ist bei den Kurven der Fig. 11 bis 13
                              									durchweg erfüllt, wie man sich leicht durch Untersuchung der Neigungswinkel der
                              									Tangenten an die Kurven überzeugen kann.
                           Der Einfluß der Stangenabmessungen auf die Knicksicherheit, der in den Koeffizienten
                              										μ, v und ε enthalten
                              									ist, läßt sich ebenfalls an den Kurven der Fig. 11
                              									bis 13 erkennen. Wie bei dem einfacheren im Artikel
                              									3 behandelten Belastungsfalle ist auch hier der Einfluß des Verhältnisses der
                              									Trägheitsmomente \frac{J_a}{J_b}=z gering (Fig. 11). Am stärksten macht sich die Wirkung von
                              										\frac{a}{b}=\mu geltend (Fig.
                                 										12). Je größer a im Verhältnis zu b wird, desto größere Knicksicherheit ergibt sich. Im
                              									selben Sinne macht sich das Verhältnis \frac{b}{c}=\nu geltend
                              										(Fig. 13), vorausgesetzt, daß sein Wert nicht
                              									sehr verschieden von 1 ist.
                           Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß man die Kurven der Fig. 10 bis 13 mit
                              									Hilfe der Strahlen \frac{\varphi}{\psi} in praktischen Fällen zur
                              									angenäherten Bestimmung der Knicksicherheit verwenden kann, indem man zwischen den
                              									Kurven und Strahlen die Lage der gesuchten Punkte abschätzt.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 327, S. 296
                              Fig. 13. ϕ = ψ = Kurve für μ = 1 und ε = 1.
                              
                           
                              (Fortsetzung folgt.)