Eigentlich wollte ich "grad mal schnell" die Steuerung für meine "Arkona" Dampfmaschine
berechnen. Dann habe ich eine visualisierung hinzugefügt. Nun wächst das Programm immer
weiter. Ich habe es unter Microsoft Visual Basic 5.0 geschrieben.
Diese Graphik bewegt sich im Programmlauf und auch hier, wenn Ihr Browser animierte
gif's verarbeitet.
Die Geometrie aller Einzelteile ist über entsprechende Programmmenüs einstellbar.
Alle Bewegungen werden dann aus den frei editierbaren Maschinendaten errechnet und
angezeigt.
Über das folgende Programmfenster wird z.B. die Steuerung festgelegt.
Alle Daten können in mm oder in inch eingegeben werden. Die folgenden Berechnungen
beziehen sich dann auf das gewählte Einheitensystem. Selbstverständlich kann
jederzeit automatisch in beide Richtungen umgerechnet werden.
Weiterhin werden bestimmte Meßdaten, wie das Steinspringen oder der Schieberhub,
berechnet und ausgegeben. Wer sich schon mal mit der Steuerungsauslegung nach Müller-Reuleaux oder
Zeuner auseinander gesetzt hat, der weiß, wie schwierig normalerweise an solche Daten
heranzukommen ist - die Jungs hatten zur Jahrhundertwende (1800 - 1900) eben noch keine Computer.
Wir haben es da nun leichter.
Dieses Bild zeigt das Hauptfenster der Dampfmaschinensimulation. Hier kann man wesentliche Daten für die Simulation
einstellen, die dann sofort in die Berechnung übernommen werden. Weiterhin erreicht
man von hier die Konfigurationsfenster für die Maschinengeometrie.
Die Maschinenanimation folgt der Bewegung des Schiebereglers Umsteuerung [°] im Hauptmenü.
Die unten gezeigte Maschinenanimation wurde aus Standbildern der Programmausgabe
zusammengesetzt. Sie erkennen links den Dampfzylinder mit Kolben, Kolbenstange,
Pleuel und Kurbelwelle. Zur besseren Darstellung wurde die Umsteuerung nach rechts
versetzt. Normalerweise liegen die Zentren der Kurbelwelle und der Umsteuerwelle
natürlich in einer Achse (Das können Sie im Programm auch so einstellen, es wird
dann nur etwas unübersichtlich.
Durch das Rohr von rechts strömt rot der Frischdampf in den Schieberkasten.
Hier wird er durch den Schieber in den oberen und den unteren Zylinderraum
geführt. Der abgearbeitete blaue Dampf strömt dann durch das mittlere Rohr
ins Freie, den nächsten Zylinder oder in den Kondensator. Die hellrote und die
hellblaue Dampffarbe zeigen die Zeiten der Expansion bzw. der Kompression im
Zylinder an.
Je nach Stellung der Umsteuerung läuft die Maschine Vor- oder Rückwärts.
Über die Schieberstellung wird auch die Füllung beeinflußt. Hiedurch kann
man im Original die abgegebene Leistung und somit auch die Drehzahl
der Maschine einstellen. Im Programm werden alle wesentlichen Steuerzeiten
exakt berechnet und ausgegeben.
Die folgende Kurve zeigt den Öffnungszustand der Schieberkanäle an. Die oberen zwei Linien
markieren den oberen Einlaß, die unteren Linien den unteren Einlaß im Schieberspiegel. Die vier geschwungenen
Linienzüge repräsentieren die Schieberkantenstellung über dem Drehwinkel der Kurbelwelle.
OT steht für "Kolben im oberen Totpunkt" und UT für "Kolben im unteren Totpunkt.
Die farbigen Bereiche zeigen die Öffnung der Dampfkanäle im Schieberspiegel an. Rot
bedeutet Dampf-Einlaß, Blau entspricht der Öffnung während der Auslaßphase. Im Programm kann
nun die Veränderung dieser Bereiche - und damit die Leistungsbeeinflussung - durch
Veränderungen der Steuerungsgeometrie verdeutlicht werden. Was passiert also bei Variation
des Voreilwinkels oder Abändern der Lappenlänge? ...
Über die rechte Maustaste kann man dann dieses Bild auch in hoher Auflösung drucken.
Zur Leistungsermittlung der Dampfmaschine kann ein Dampfdiagramm gezeichnet werden.
Nach manueller Vorgabe des Schieberkasten- und Auspufdrucks werden alle weiteren
Daten, wie z.B. die aktuelle Füllung, aus der Simulation übernommen und zu einem
theoretischen Dampfdiagramm verarbeitet.
In Tabellenform zeigt das folgende Progrmmfenster alle wesentlichen Leistungsdaten der
simulierten Maschinen. Bei Bewegung des Drehzalschiebers verändern sich alle Daten
sofort entsprechend.
Nachtrag im Jahre 2013 (Entwicklungsbeginn war 1998...)
Erstaunlicherweise läuft das Programm sogar heute noch unter Windows 7 - 64 bit. Microsoft hat allerdings die Struktur der Hilfedateien geändert, sodass diese nur von Windows 95 bis Windows XP zur Verfügung steht.
Sie können sich auch vorab die umfangreiche Hilfedatei anschauen.
Einfach die beiden untenstehenden Dateien mit der rechten Haustaste anklicken und in ein beliebiges Verzeichnis speichern. Anschließend die Dampf15.hlp Datei anklicken - und los gehts. dampf15.hlp ca. 51 kB - funktioniert nur unter win 95 bis Win XP dampf15.cnt ca. 2 kB - funktioniert nur unter win 95 bis Win XP
Dampfboot Seite von Rainer Radow 
