Luchtdruk

Niels stelde deze vraag op 04 juni 2009 om 16:12.
Hallo,

Ik heb een vraag.

Iedereen heeft vroeger vast weleens pijltjes uit een PVC buis geschoten, mijn vraag gaat eigenlijk een beetje over het zelfde principe.

Ik heb een pijp van 92cm met een doorsnee van 12mm, deze zit aangesloten op een zogehete luchtkamer en daartussen zit een 'kraantje'. Als dit kraantje open gezet wordt zal er onmiddelijk een open verbinding zijn tussen de luchtkamer en de pijp. De luchtkamer zal opgepomt worden tot de luchtdruk 7-10 bar is.

Nu komt mijn vraag: Hoe groot moet de inhoud van de luchtkamer zijn om een papierenpijltje (zo eentje die je van een tijdschrift rolt) succesvol af te schieten (met een flinke snelheid.)

Het lijkt misschien een wat vreemd experiment, maar ja wel erg leuk in de praktijk en we moesten zelf een expeimentje bedenken.

Groet,
Niels

Reacties

Schipper op 05 juni 2009 om 12:29
Ik zou eerst een meten hoe hoog de druk is als je het pijltje met de mond zou weg blazen. Een niet zo nauwkeurige methode is eerst een kee een pijltje wegblazen en dat met dezelfde krachtsinspanning in een drukmeter blazen.
Vervolgens kun je nog bepalen hoeveel lucht je uitblaats door met je blaaspijp in een opzijn kop onderwater gehouden maatbeker te blazen. (Je laat de maatbeker eerst vollopen met water, draait hem dan onderwater om en blaas een zelfde luchtstoot als tijdens het pijltje schieten onder de maatbeker).
Nu heb je dus een maat voor de twee parameters (de druk en het volume) die kun je dan gaan nabouwen.
Jan op 05 juni 2009 om 20:40
Dag Niels,

Een serieus pijltjesgeweer, pas je er een beetje mee op? Als je met je longen een overdruk van 0,15 bar haalt ben je een knappe jongen. Bij de 7-10 bar in jouw ontwerp is mijn eerste vraag dan ook niet de te behalen snelheid, als wel de kwaliteit van de pijltjes. Een gewoon papieren pijltje zou wel eens simpelweg in flarden kunnen scheuren. En hoewel een gemiddelde PVC buis een constante druk van 10 bar wel overleeft, wordt dit al heel wat anders als er schokken bij komen kijken.

De (theoretische) berekeningen zijn goed te doen. Met het volume van je drukkamer, en het volume van je loop, kun je de gemiddelde druk berekenen die tijdens het afvuren achter het pijltje staat.

Via de doorsnede van de loop kun je die gemiddelde druk makkelijk omrekenen naar een gemiddelde kracht.

Met de gemiddelde kracht en de lengte van de loop kun je de energie berekenen die je druklucht aan het pijltje meegeeft.

En met die bewegingsenergie en de massa van je pijltje kun je de theoretische uittreesnelheid bepalen.

In de praktijk zal dit minder zijn. Je pijltje ondervindt weerstand in de loop, en hoewel de lucht vóór het pijltje makkelijk de loop uit kan zal er toch best wat drukopbouw vóór het pijltje plaatsvinden, waardoor je nettodruk onderweg kleiner is.

Kun je zo al verder?

Groet, Jan

PS: voorzichtig met dat ding hè. Als het niet in je handen ontploft kun je er een ander serieus mee verwonden.
Niels op 05 juni 2009 om 22:30
Bedankt, ik zal eens kijken hoe ver ik kom en anders horen jullie het wel weer.

Ik zal erg oppassen, ik werk nu met PVC dat max. 12 bar kan hebben (en daar zal dan ook nog wel een veiligheids marge in zitten), uiteindelijk zal ik wel op minder druk uitkomen: papieren pijltjes zijn denk ik met 10 bar zo kapot. Natuurlijk kan ik ook met plastice pijltjes gaan schieten maar dan wordt het wel een hele gevaarlijke kwestie.
Jan op 05 juni 2009 om 22:39
Reken niet op ruime veiligheidsmarges bij een buis van 12 bar. Op het moment dat je gaat zagen en lijmen wordt de drukbestendigheid er ook al niet beter op. En nogmaals, het zijn de schokken (plotselinge drukverhogingen en -verlagingen) die je materiaal op de proef stellen.

Met 1 bar in je drukkamer zou je best al eens versteld kunnen staan van het effect. Al eens een ruwe berekening gemaakt?
Dus rustig aan beginnen.
denzel op 07 februari 2019 om 16:10
een andere optie is een holle pijl over de pvc buis te schuifen zo kan je in een heel compact pakket met veel kracht een pijl afvuren.
Jan van de Velde op 07 februari 2019 om 17:00
dag Denzel,

ik heb geen idee wat je met een holle pijl OVER die buis bedoelt. Leg eens uit, eventueel met een tekeningetje?

Groet, Jan
Willie op 16 februari 2019 om 21:32
misschien heeft,het weinig met het onderwerp te maken,maar een paar jaar terug had ik een idee om ,met de neergaande beweging van een lift,perslucht te genereren,kan dit bijvoorbeeld met een drietraps compressor,of is het helemaal niet mogelijk?
Jan van de Velde op 16 februari 2019 om 22:09
Dag Willie Wortel,

Met om het even welke bron van energie, dus ook met een dalende lift, kun je lucht samenpersen. 

Maar, zoals je zegt... 

Willie wortel plaatste:

misschien heeft het weinig met het onderwerp te maken,
...en daar beperken we ons inderdaad graag toe. Verder is deze site niet bedoeld voor het bespreken van uitvindingen, dus we willen je vriendelijk doch dringend verzoeken dat vanaf nu elders te gaan doen.

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft tien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)