Een kracht berekenen

Hallo, ik heb je hulp nodig.
Ik heb een buis van 16 ton voor een Ø2500mm met een helling van 3° met een rotatie van 50rpm.
Ik moet een vasthoudrol aan het uiteinde van de buis plaatsen om de vertaling te blokkeren vanwege de beweging en de zwaartekracht
Ik heb 2 vragen.
1= Wat is de kracht aan het uiteinde van de buis voor een rol in het midden.
2= Wat is de kracht aan het uiteinde van de buis voor 2 rollen die 50° uit elkaar staan.
Bedankt voor je hulp

Hoe wordt het geroteerd aangedreven? Gemotoriseerde rollen zoals een draaier?

De buis is geplaatst op 4 wielen, waarvan er één gemotoriseerd is.

Hallo;

Gewicht (P): P = m * g = 16000 kg * 9,81 m/s² = 156960 N
De component van het gewicht evenwijdig aan het hellend vlak: F = P * sin(3°) = 156960 N * 0,0523 = 8209 N

Dus voor een enkele rol die in het midden van de buis wordt geplaatst, is de houdkracht gelijk aan de component van het gewicht evenwijdig aan het hellende vlak:
Kracht voor een kiezelsteen = = 8209 N

Voor twee rollen die 50° uit elkaar staan, wordt de kracht verdeeld over de twee contactpunten. We kunnen de formule voor de resulterende krachten gebruiken om de kracht op elke rol te berekenen:

F_retenue_2 = F / (2 * cos(25°))
F_retenue_2 = 8209 / (2 * 0,9063) = 4528 N per rol

De totale houdkracht zal dus 4528 N * 2 = 9056 N zijn, iets hoger dan de configuratie met een enkele rol vanwege de verdeling van de krachten.

=> Ik zou de noodzaak willen toevoegen om een veiligheidsfactor op deze rollen toe te voegen om de middelpuntvliedende krachten te compenseren die worden gegenereerd door de rotatie van de buis...
Zonder de betrokken materialen te kennen, is het niet eenvoudig om de wrijvingskrachten te berekenen.

4 likes

Hartelijk dank.
Hier is de referentie van de gebruikte kiezelsteen
polyamide rol GSPO 252/50K Belasting 6000 daN

1 like




BLICKLE is een goede leverancier, kwaliteitsproducten.
Geen commentaar op het gekozen model.
Aan de andere kant, als ik het zo mag zeggen, zou ik de zijkant van de stop hebben omgedraaid voor het aanpassen van de positie van de plaatrollen, want eenmaal afgesteld - de stuwkrachten zijn nog steeds niet te verwaarlozen, zullen er misschien ook trillingen zijn (lineaire snelheid van 400 m/min) - zal het gemakkelijker zijn om gekalibreerde vulplaatjes tussen de steun en de plaat te plaatsen. Een garantie voor stijfheid en stabiliteit in de loop van de tijd.

2 likes

Dank u voor uw voorstel.
Maar het is moeilijk om van positie te veranderen omdat ik geen plaats heb.


De rol wordt van onderaf bevestigd

de afstelling gebeurt met een M20-schroef wetende dat je in rep1 wordt afgetapt.

1 like

@OBI_WAN die worstelt met de Force :astonished: Deze wereld gaat in totaal live!

7 likes

pfffff, de duistere kant komt tevoorschijn :rofl:
image

4 likes

Dank aan alle sprekers voor hun deelname.
Moge de kracht met je zijn.

1 like

Om de kracht te bepalen die aan het einde van de buis wordt uitgeoefend door zwaartekracht en rotatie, laten we de situatie in twee configuraties analyseren:

Verstrekte gegevens:

Massa buis: 16 ton (16.000 kg)

Doorsnede: Ø2500 mm (R = 1250 mm)

Kantelen: 3°

Toerental: 50 tpm (ω = 50 × 2π / 60 rad/s ≈ 5,24 rad/s)

Zwaartekracht: g = 9,81 m/s²

Geval 1: 1 kiezelsteen in het midden

Geval 2: 2 kiezelstenen op een afstand van 50° uit elkaar


  1. Berekening van de kracht aan het einde van de buis voor 1 rol in het midden

Kracht als gevolg van zwaartekracht (Fg)

De zwaartekracht genereert een component evenwijdig aan het hellende vlak dat de neiging heeft om de buis te laten glijden:

F_g = m \cdot g \cdot \sin(3°)

Middelpuntvliedende kracht (Fc)

Het effect van rotatie genereert een middelpuntvliedende kracht op het zwaartepunt:

F_c = m \cdot R \cdot \omega^2

Al deze kracht wordt overgebracht op de enkele rol.


  1. Berekening van de kracht voor 2 rollen op een afstand van 50°

Als er twee rollen zijn, wordt de kracht over de twee verdeeld, afhankelijk van hun positie en de richting van de krachten. Elke kiezelsteen ontvangt een deel van de resulterende kracht.

Ik ga de berekeningen voor deze krachten doen en je de precieze resultaten geven.

1 like

Resultaten van de berekeningen:

  1. Kracht door zwaartekracht (Fg): 8,21 kN

  2. Middelpuntvliedende kracht (Fc) : 548,31 kN

  3. Totale kracht op een enkele rol: 548,37 kN

  4. Kracht op elke rol (met 2 rollen op een afstand van 50° uit elkaar): 302,53 kN per rol

Daarom:

Als je maar 1 rol gebruikt, zal deze ongeveer 548,37 kN moeten ondersteunen.

Als u 2 rollen gebruikt die 50° uit elkaar staan, ondersteunt elk 302,53 kN.

1 like

Hallo;

@maurizio ;

Ik twijfelde toen ik je antwoord las, al was het maar omdat er geen " Hallo" op staat, dus ging ik kijken:

En ook op:
https://quillbot.com/ai-content-detector

… Vermeld uw bronnen bij het gebruik van een AI... Niet dat ze allemaal slecht zijn, maar we mogen nooit vergeten dat ze op elk moment kunnen hallucineren... Een beetje zoals mensen trouwens.

Ik denk dat het feit van het wijzen op het gebruik van een antwoord door I. A is vooral een kwestie van ethiek en respect.
En als ik het ooit verkeerd heb, accepteer dan alstublieft mijn excuses.

@OBI_WAN : Ik heb niet de mogelijkheid om de genoemde berekeningen te controleren, misschien ben ik tenslotte degene die hallucineert... :sweat_smile:

5 likes

Hallo @Maclane ,

We moeten inderdaad op onze hoede zijn voor AI
Ik zou zeggen dat zijn antwoorden vaak relevant zijn, maar worden bepaald door de precisie van de gestelde vraag, die duidelijk en volledig moet worden geformuleerd.

In het bijzonder bevat het antwoord van @maurizio een verwarring, die niet te wijten is aan ChatGPT: in het geval van de " middelpuntvliedende kracht" (Fc = m w² r) is de straal r waarmee rekening moet worden gehouden de afstand van de rotatie-as tot het zwaartepunt van het object, en niet de straal R van de cilinder. We kunnen denken dat deze afstand r erg klein is als de cilinder van geschikte kwaliteit is.
Bovendien werkt de " middelpuntvliedende kracht" radiaal en heeft deze geen projectie op de richting van de buisas.
Naar mijn mening is deze centrifugale werking volkomen te verwaarlozen bij de keuze van de rollen van de axiale ondersteuning.

Om terug te keren naar het probleem dat aanvankelijk werd gesteld - berekening van de axiale kracht om de rol(len) te valideren - het feit van het gebruik van 2 rollen verdient reflectie. Laat het me uitleggen:
Geen probleem voor de rotatiegeleiding van de buis, die wordt uitgevoerd door 4 rollen (waarvan er één gemotoriseerd is), die de rotatie-as definieert.
Er is echter geen garantie dat de rollen die voor de axiale stop worden gebruikt, beide in contact zullen zijn met de voorkant van de buis. Het hangt allemaal af van de kwaliteit van de oppervlakken, machinaal bewerkt of ruw, loodrechtheid van de voorkant ten opzichte van de cilindrische stoelen...
Zelfs als de " axiale " rollen een verstelsysteem hebben dat zorgt voor hun gelijktijdige ondersteuning, valt er niets te zeggen dat het een U-bocht later hetzelfde zal zijn, of voor een andere buis.
Nogmaals, het is de hyperstatische aard van de assemblage met twee rollen die ons niet in staat stelt om bevestigend te zijn over de gelijkheid van de krachten die ze ondersteunen. Het is aan de ontwerper om een oplossing voor te stellen om de dubbele ondersteuning te garanderen...

4 likes

Hallo @Maclane,

Ik begrijp uw bezorgdheid over de oorsprong van de antwoorden en het belang van het citeren van uw bronnen bij het gebruik van een AI. Ik wil echter duidelijk maken dat mijn antwoord het resultaat is van mijn eigen redenering en technische kennis.

Als u twijfels heeft over mijn berekeningen of mijn aanpak, bespreek en rechtvaardig ik ze graag punt voor punt. Het belangrijkste is naar mijn mening om ervoor te zorgen dat de uitleg correct en nuttig is voor de gemeenschap.

Voel je vrij om me te vertellen wat je denkt dat problematische punten zijn, en we kunnen ze samen bekijken.

Fijne dag!

2 likes

Hallo
Dit is precies wat er gebeurt. De bewerking wordt uitgevoerd op de contactvlakken met een tolerantie van loodrecht op de rotatie-as, maar gezien de grootte van de buis is er slechts één rol die permanent in contact staat en de tweede met tussenpozen. We laten de tweede nog steeds staan voor het geval de eerste kapot gaat.

1 like

Hoi @OBI_WAN

Zou het dus niet verstandig zijn om slechts één rol te hebben, maar dan op de as (wat een betere krachtsbalans zou opleveren in vergelijking met slechts 1 rol in contact maar niet in de as)?
Vooral omdat bij 2 rollen, als ooit de boventallige te dicht op elkaar wordt gemonteerd en deze daadwerkelijk in contact komt, je afwisselend vermoeid raakt op je 2 rollen/steunen (dus verhoogd risico op breuk op de lange termijn).

@froussel
Ja, je hebt gelijk, maar het plaatsen van de rol op de as wordt ontoegankelijk voor onderhoud. De keuze om het op 50° te plaatsen en toegankelijk te maken.

1 like

Hallo @OBI_WAN ,

Een lay-out met een roerstang om de twee rollen met elkaar te verbinden kan de oplossing zijn:

  • theoretisch identieke verdeling van de krachten op de twee rollen (als het roerdraaipunt " gecentreerd " is);
  • Toegankelijkheid behouden, identiek aan die met twee rollen met vaste assen.
    En de draaiverbinding hoeft niet bijzonder voorzichtig te zijn, aangezien de amplitude van het uurwerk onbeduidend is, alleen vanwege de geometrische defecten van de buis.

2 likes