Trekkracht in gewicht van Volvo Shovel
R.Groenewegen stelde deze vraag op 31 maart 2020 om 12:04. Hoi Allemaal,
Ik ben werkende in de bouwsector en ik wil met een shovel een geremde oplegger gaan vervoeren met deze shovel.
Nu heb ik wel kunnen vinden dat de trekkracht 110 kN is. Echter vraag ik me af of ik de eenvoudige berekening N = Kg kan toepassen om te berekenen hoeveel ik op de oplegger kan zetten.
Eigen gewicht opleggen = 10000 Kg
Gewicht van de last op de oplegger = 32000 kg
Totaal gewicht dat getrokken moet worden = +- 40 ton kg
Reacties
Theo de Klerk
op
31 maart 2020 om 12:38
Deels praat je voor mensen die niet in de bouw werken, in raadselen omdat voor jou vanzelfsprekende woorden geen enkele betekenis hebben voor anderen.
geremde oplegger: een aanhanger waarvan de wielen op de rem staan?
(https://www.vermeir.be/wat-is-het-verschil-tussen-een-geremde-en-ongeremde-aanhanger/)
Shovel. Een wiellader? (voor Britten is het ook een schep)
(https://nl.wikipedia.org/wiki/Shovel)
En: eenvoudige berekening N = Kg
Wat bedoel je daarmee? N is de kracht? (N staat normaal voor "newton" als eenheid, het begrip wordt dan F (force) genoemd).
= Kg (kilogrammen? Een massa. Geen kracht. Wordt als "kg" geschreven als eenheid, het begrip is massa, "m") En nee, dan is F = m onzin.
Een trekkracht van 110 kN kan een oplegger van 40 ton massa wel verschuiven. Zelfs van een miljoen toen massa. Alleen... hoe snel gaat dat... en hoeveel wrijving moet overwonnen worden?
De oplegger van in totaal 40.000 kg massa drukt op de grond met een gewicht van 400.000 N (gewicht in newton = 10 x massa in kg) door de aardse aantrekkingskracht.
Daarmee in verband staat de (rol)wrijvingskracht tussen wielen en grond. Die kracht moet je eerst overwinnen - anders beweegt de oplegger helemaal niet. Daarbij is dan ook nog van belang hoever die banden zijn ingedrukt, maw hoe groot het oppervlak is van de wielen dat plat op de grond gedrukt wordt. Wrijving = gewicht x μ (de "Wrijvingscoefficient", een getal afhankelijk van contact-oppervlaksoorten zoals rubberen wielen op asfalt).
Als ik wat zoek naar bijv. rubber - asfalt (https://www.werktuigbouw.nl/abc/cof.htm) dan kom ik een rolwrijvingscoefficientwaarde van ca. μ = 0,020 en daarmee 4.105 x 2.10-2 = 8.103 = 8 kN
Blijft van die trekkracht nog zo'n 100 kN over waarmee je de oplegger moet kunnen verplaatsen.
Maar... als de oplegger ook nog op de rem staat, dan kan hij niet rollen, maar moet schuiven - dan is er een andere situatie met een statische wrijvingscoefficient, die veel weg heeft van het verschuiven thuis van een boekenkast. Voor rubber/asfalt vind ik dan μ=1 (https://ocw.tudelft.nl/wp-content/uploads/12._Wrijving.pdf) zodat de oplegger verschuiven (met risico's van banden afschuren en de rem vernielen) 4.105 x 1 = 400 kN
Dan gaat een shovel met 110 kN trek/duwkracht het niet redden en beweegt de oplegger niet.
Leeg zou het net lukken (1.105 x 1 = 1.105 = 100 kN) omdat de shovel 10 kN meer kracht heeft...
geremde oplegger: een aanhanger waarvan de wielen op de rem staan?
(https://www.vermeir.be/wat-is-het-verschil-tussen-een-geremde-en-ongeremde-aanhanger/)
Shovel. Een wiellader? (voor Britten is het ook een schep)
(https://nl.wikipedia.org/wiki/Shovel)
En: eenvoudige berekening N = Kg
Wat bedoel je daarmee? N is de kracht? (N staat normaal voor "newton" als eenheid, het begrip wordt dan F (force) genoemd).
= Kg (kilogrammen? Een massa. Geen kracht. Wordt als "kg" geschreven als eenheid, het begrip is massa, "m") En nee, dan is F = m onzin.
Een trekkracht van 110 kN kan een oplegger van 40 ton massa wel verschuiven. Zelfs van een miljoen toen massa. Alleen... hoe snel gaat dat... en hoeveel wrijving moet overwonnen worden?
De oplegger van in totaal 40.000 kg massa drukt op de grond met een gewicht van 400.000 N (gewicht in newton = 10 x massa in kg) door de aardse aantrekkingskracht.
Daarmee in verband staat de (rol)wrijvingskracht tussen wielen en grond. Die kracht moet je eerst overwinnen - anders beweegt de oplegger helemaal niet. Daarbij is dan ook nog van belang hoever die banden zijn ingedrukt, maw hoe groot het oppervlak is van de wielen dat plat op de grond gedrukt wordt. Wrijving = gewicht x μ (de "Wrijvingscoefficient", een getal afhankelijk van contact-oppervlaksoorten zoals rubberen wielen op asfalt).
Als ik wat zoek naar bijv. rubber - asfalt (https://www.werktuigbouw.nl/abc/cof.htm) dan kom ik een rolwrijvingscoefficientwaarde van ca. μ = 0,020 en daarmee 4.105 x 2.10-2 = 8.103 = 8 kN
Blijft van die trekkracht nog zo'n 100 kN over waarmee je de oplegger moet kunnen verplaatsen.
Maar... als de oplegger ook nog op de rem staat, dan kan hij niet rollen, maar moet schuiven - dan is er een andere situatie met een statische wrijvingscoefficient, die veel weg heeft van het verschuiven thuis van een boekenkast. Voor rubber/asfalt vind ik dan μ=1 (https://ocw.tudelft.nl/wp-content/uploads/12._Wrijving.pdf) zodat de oplegger verschuiven (met risico's van banden afschuren en de rem vernielen) 4.105 x 1 = 400 kN
Dan gaat een shovel met 110 kN trek/duwkracht het niet redden en beweegt de oplegger niet.
Leeg zou het net lukken (1.105 x 1 = 1.105 = 100 kN) omdat de shovel 10 kN meer kracht heeft...
R.Groenewegen
op
31 maart 2020 om 13:14
Dit is een zeer uitgebreid antwoord! Dank daarvoor.
Wat betreft de aanhanger die geremd is: Dit houdt in dat er een remsysteem op de aanhanger zit. Hierdoor komt niet alle voorwaartse kracht tijdens remmen op de remmen van de wiellader (shovel: in de volksmond graafmachine denk ik....) te staan.
Als ik het goed begrijp bedoelt u dus: De trekkracht na rolwrijving is 100.000 N. Het gewicht van de oplegger in N is 400.000N, dus dit zou hij niet van zijn plaats kunnen krijgen?
Wat betreft de aanhanger die geremd is: Dit houdt in dat er een remsysteem op de aanhanger zit. Hierdoor komt niet alle voorwaartse kracht tijdens remmen op de remmen van de wiellader (shovel: in de volksmond graafmachine denk ik....) te staan.
Als ik het goed begrijp bedoelt u dus: De trekkracht na rolwrijving is 100.000 N. Het gewicht van de oplegger in N is 400.000N, dus dit zou hij niet van zijn plaats kunnen krijgen?
Theo de Klerk
op
31 maart 2020 om 13:43
OK, de oplegger staat niet op de rem, maar als er geremd zou moeten worden, dan remt hij zelf ook ipv de dissel domweg de shovel in te duwen en die al het werk te laten doen.
Dan nemen we dus aan dat stilstaand de oplegger niet op de rem staat en kan rollen. Dan geldt de rolwrijving die de shovel met trekken of duwen moet overwinnen: voor een totaal gewicht van 400000 N (of 400 kN) in het ideale geval 8 kN (zal in praktijk wel meer zijn door andere meespelende factoren) maar dat moet een shovel met 110 kN dan wel kunnen doen.

Je haalt twee zaken door elkaar: het gewicht (richting grond) is 400000 N. Maar als de wrijving met de grond 0 zou zijn dan kon ik die lader met een pink horizontaal verschuiven (bijv. op een ideaal gladde en niet doorbuigende ijsvloer terwijl ik op de kant sta). Ik duw namelijk horizontaal en die kracht staat los van alle krachten die vertikaal (als gewicht) werken. Er is alleen een verband gevonden tussen het gewicht (vertikale kracht) en wrijving (horizontaal). Wat ook wel aannemelijk is: hoe meer het gewicht in de (altijd wat geribbelde) grond duwt, hoe moeilijker het is om dat voorwerp horizontaal (uit die ribbels komend) te verschuiven. Daar komen die experimenteel bepaalde coefficient waarden vandaan.
Dus 40000 N gewicht naar beneden zorgt idealiter voor 8000 N rolwrijving horizontaal. De shovel levert 110 000 N horizontaal, dus veel meer en kan die aanhanger wel verschuiven.
Maar veel hangt af van die wrijvingscoefficient. Ander rubber dan waarmee de coefficient is bepaald, een andere ondergrond - het kan veel uitmaken of het wel of niet gaat lukken.
Dan nemen we dus aan dat stilstaand de oplegger niet op de rem staat en kan rollen. Dan geldt de rolwrijving die de shovel met trekken of duwen moet overwinnen: voor een totaal gewicht van 400000 N (of 400 kN) in het ideale geval 8 kN (zal in praktijk wel meer zijn door andere meespelende factoren) maar dat moet een shovel met 110 kN dan wel kunnen doen.

Je haalt twee zaken door elkaar: het gewicht (richting grond) is 400000 N. Maar als de wrijving met de grond 0 zou zijn dan kon ik die lader met een pink horizontaal verschuiven (bijv. op een ideaal gladde en niet doorbuigende ijsvloer terwijl ik op de kant sta). Ik duw namelijk horizontaal en die kracht staat los van alle krachten die vertikaal (als gewicht) werken. Er is alleen een verband gevonden tussen het gewicht (vertikale kracht) en wrijving (horizontaal). Wat ook wel aannemelijk is: hoe meer het gewicht in de (altijd wat geribbelde) grond duwt, hoe moeilijker het is om dat voorwerp horizontaal (uit die ribbels komend) te verschuiven. Daar komen die experimenteel bepaalde coefficient waarden vandaan.
Dus 40000 N gewicht naar beneden zorgt idealiter voor 8000 N rolwrijving horizontaal. De shovel levert 110 000 N horizontaal, dus veel meer en kan die aanhanger wel verschuiven.
Maar veel hangt af van die wrijvingscoefficient. Ander rubber dan waarmee de coefficient is bepaald, een andere ondergrond - het kan veel uitmaken of het wel of niet gaat lukken.