Reactietraagheid?

Richard stelde deze vraag op 27 oktober 2017 om 13:41.

Reactietraagheid

Beste,

Mijn vraag komt direct voort uit een praktijksituatie. Die zal ik eerst beschrijven.

Schroef en moer. Door een stukje MDF-plaat een schroef gestoken en aan de andere kant een ringetje en moertje erop gedraaid:

     Mdf
     ___
     |X|
     |X|  Ring
>=|=|=OO               <-- Schroef met ring en moer, niet aangedraaid
     |X|     Moer
     |X|

Vervolgens schroef zover door gedraaid dat diens kop tegen de Mdf-plaat zit aan de ene kant,
en het ringetje en moertje tegen de plaat zit aan de andere kant. Aangedraaid dus:

     Mdf
     ___
     |X|
     |X| Ring
  > |=|OO==               <-- Schroef met ring en moer, aangedraaid
     |X|   Moer
     |X|

(ASCII-art zal mogelijk minder duidelijk zijn vanwege geen mono-spaced lettertype)

Vanaf dat moment, als ik moer niet tegenhoud en aan schroefkop draai, draait het moertje mee.
Om dus stevig aan te draaien, moet ik moer met een sleuteltje tegenhouden. Logisch tot dusver.

Wat echter ook werkt, is als ik schroef in korte, heel snelle rukjes vaster draai, zonder moer tegen te houden. Moer draait dan
niet, of slechts aan het eind van de beweging mee. Het lijkt erop dat de moer het niet tijdig "in de gaten heeft"
dat schroef draait. Voor zover ik (uit een lang geleden natuurkunde-les verleden) kan nagaan, zijn de krachten die
er op de verschillende delen werken min of meer gelijk: het moment op de schroef, de wrijving op de raakvlakken van
de onderdelen, en ook (maar niet significant hier) luchtweerstand.

Het komt er dus op neer dat wanneer heel de indraai-beweging zou opdelen in korte snelle rukjes, ik de hele beweging
kan maken waarbij de moer niet of veel minder meegedraaid heeft dan wanneer ik de beweging, zeg 10 hele rotaties, ineens maak.

Er lijkt dus iets te gelden als "reactietraagheid". Is dat zo? Waardoor wordt deze veroorzaakt en is deze te kwantificeren / uit te rekenen?

Massatraagheid is mij wel bekend, maar ik weet niet of dit geval ongeveer hetzelfde is.

Heb het antwoord voor de praktijk niet nodig (hou dan gewoon moer tegen), maar ik vroeg het me gewoon af.

Alvast bedankt,

Richard

Reacties

Jan van de Velde op 27 oktober 2017 om 14:02

dag Richard,

wat je beschrijft is volgens mij inderdaad gewoon (massa)traagheid, of, in dit geval beter, een (massa)traagheidsmoment I. Een wrijvingskracht zoals tussen moer en bout heeft een bepaalde maximale waarde, bepaald door de normaalkrachten tussen bout en moer en de wrijvingscoëfficiënt µ die geldt voor het contactoppervlak tussen beide materialen. Fw = µ·Fn.

Dat betekent dat de bout via die wrijvingskracht ook een beperkt maximaal moment M op de moer kan uitoefenen, die daardoor ook maar een beperkte maximale hoekversnelling α kan ondergaan.
(Zoals bij F=m·a geldt in rotatiegevallen M=I·α.)
Kun je je bout een hoekversnelling geven die groter is, dan zal de bout eventjes sneller roteren dan de moer. Eventjes, want lang blijven doorversnellen geeft natuurlijk al snel ongelofelijke snelheden. Door een opeenvolging van snel "optrekken" en langzaam weer "afremmen" (zodat de moer de vertraging wél steeds kan bijhouden) zou je die moer een heel eind op je bout moeten kunnen krijgen. 

Dit is prima vergelijkbaar met-, of eigenlijk simpelweg het roterende broertje van-,  de truc met het wijnglas en het gladde tafellaken, hieronder als dubbeltruuk :) 


https://www.matricardo.com/

Dit zal in de praktijk lang niet altijd lekker lukken: een klein braampje op een draad, de wrijvingskracht wordt véél groter, dus kan de bout de moer een veel grotere hoekversnelling geven, dus is de versnelling die je moersleutel kan bereiken al gauw niet meer toereikend. 

groet, Jan

Theo de Klerk op 27 oktober 2017 om 14:09
Ipv Ascii figuren kun je ook een plaatje tekenen, inscannen (of screen-grabben)  en via het berg-met-zon icoontje als tekening of foto invoegen in je tekst.

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Clara heeft zeventien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)