Benodigde kracht voor cilinder

Jeroen stelde deze vraag op 27 april 2012 om 09:55.

Ik heb een as, waar aan de onderkant een plaat aan bevestigd (gelast) is. Deze plaat weegt 10kg en steekt aan een kant uit. Hier wordt een bepaald voorwerp op gezet met een massa m = 37,5kg. Dit voorwerp wordt vervolgens ingeklemd, waarna de plaat weg wordt gedraaid om het voorwerp achter te laten, met als draaipunt de as.

De as is gelagerd en deze beweging wil ik van bovenaf met een cilinder realiseren. Mijn vraag is, wat voor kracht moet de cilinder leveren om weg te kunnen schuiven terwijl het gewicht van het voorwerp van de plaat afschuift. Ik heb het als volgt aangepakt:

Situatieschets:

Vooraanzicht

 Zwaartekracht voorwerp op plaat:

 Fz,1 = m x g

 Fz,1 = 37,5 x 9,8

 Fz,1 = 367,5 N

 Zwaartekracht plaat:

 Fz,2 = m x g

 Fz,2 = 9,9 x 9,8

 Fz,2 = 92 N

 A1 = 0,625/2 + 0,05 = 0,363m

 A2 = 0,675/2 = 0,338m

 T,1 = Fz,1 x A1

 T,1 = 367,5 x 0.363

 T,1 = 133,4 Nm

 T,2 = Fz,2 x A2

 T,2 = 92 x 0,338

 T,2 = 31,1 Nm

 T,totaal = T,1 + T,2

 T,totaal = 133,4 + 31,1

 T,totaal = 164,5 Nm

 Benodigde kracht voor de cilinder:

 F,tot = T,totaal / Arm bevestiging cilinder

 F,tot = 164,5 / 0,1

 F,tot = 1645 N

Dit lijkt me erg veel. Iemand vertelde me dat dit niet de kracht is die nodig is om het geheel te laten bewegen, maar dat de koppel van 164,5 Nm alleen de koppel is die de lagers aan moeten kunnen. Hoe moet ik dit anders aanpakken?

 

Reacties

Jan op 28 april 2012 om 12:55

Dag Jeroen,

Wat ik, als ik je berekeningen goed begrijp, zie is dat je de zwaartekracht in rekening brengt als de kracht die de cilinder moet overwinnen. Volgens mij is dat niet terecht als ik de werking goed begrijp, omdat je niet tegen de zwaarterkacht in werkt, maar de beweging loodrecht op de richting van de zwaartekracht plaatsvindt.

Het moment dat de cilinder moet overwinnen is dan gelijk aan het moment van de de wrijvingskracht tussen voorwerp en plaat. (en natuurlijk nog wat extra's om de boel in gang te zetten, dwz traagheidsmoment van de plaat te overwinnen). Op zoek dus naar een aannemelijke wrijvingscoëfficiënt voor het contactoppervlak voorwerp/plaat.

Niet dat dit je cilinderkracht met een factor 10 zal doen minderen. Technisch is het zaak ervoor te zorgen dat het vastklemmen van je voorwerp niet zorgt voor een extra druk op de plaat, anders krijgen we alsnog een forse wrijvingskracht.

Kun je hiermee verder?

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Roos heeft negenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)