Wrijving berekenen
anouar stelde deze vraag op 30 november 2020 om 09:40.Goedemorgen,
Ik heb een vraag over wrijving. Ik moet berekenen wat de benodige rubber oppervlakte is om genoeg wrijving te krijgen om een buis in de grond te verplaatsen. De wrijving die ik moet behalen is geven dat is 15 kN per meter en dit moet behaald worden met een buis die in een andere buis loopt. De inwendigebuis heeft een oppervlakte van rubber en loopt tegen de andere buis aan van cement.
welke formule kan hiervoor gebruikt worden?
Reacties
Theo de Klerk
op
30 november 2020 om 12:16
Hier heb je niet met de gebruikelijke wrijving te maken als twee voorwerpen tov elkaar bewegen en de wrijving wordt veroorzaakt door oneffenheden waardoor beide (microscopisch ruwe) oppervlakken knarsend over elkaar heen gaan.
De kracht die beide oppervlakken op elkaar uitoefenen is vaak hun gewicht waarmee ze zich op elkaar drukken.
Dat is bij twee buizen die binnen elkaar draaien niet het geval. De wrijving wordt om dezelfde reden veroorzaakt (oppervlakken knarsen) maar de kracht waarmee ze zich op elkaar duwen is niet hun gewicht. Normaal pas je smeermiddelen toe om die onderlinge oneffenheden zo goed mogelijk te omzeilen en wrijvingsloos te bewegen (zoals zuigerstangen in motors).
Maar pijpen kunnen door wrijving op hun plaats worden gehouden - in https://pdf.sciencedirectassets.com/278653/ wordt een onderzoek beschreven tussen stalen pijpen en rubberen klemmen die voldoende wrijving geven zodat de pijp niet kan glijden.
Jouw vraag lijkt hierop: per meter lengte zullen de buizen een bepaalde kracht moeten overwinnen om tov elkaar te glijden.
Die kracht zal grotendeels evenredig zijn met het raakoppervlak tussen beide buizen. Het buitenoppervlak van de binnenste buis zal nagenoeg hetzelfde zijn als oppervlak van de binnenwand van de buitenste buis, 2ΠRL (R=straal, L = lengte buis).
Hoe groter de diameter van de buis, hoe groter het oppervlak, hoe groter de totale wrijving.
De 15000 N/m = oppervlak/lengte x coefficient = (2πR).μ waarbij μ een experimenteel bepaalde waarde zal moeten zijn voor in dit geval rubber op cement. Ik vond in https://hypertextbook.com/facts/2006/MatthewMichaels.shtml voor rubber/beton een waarde 0,8
Dan zou voor de straal van de inwendige buis ongeveer moeten gelden: R = 15000/(2 . 3,14 . 0,8)
De kracht die beide oppervlakken op elkaar uitoefenen is vaak hun gewicht waarmee ze zich op elkaar drukken.
Dat is bij twee buizen die binnen elkaar draaien niet het geval. De wrijving wordt om dezelfde reden veroorzaakt (oppervlakken knarsen) maar de kracht waarmee ze zich op elkaar duwen is niet hun gewicht. Normaal pas je smeermiddelen toe om die onderlinge oneffenheden zo goed mogelijk te omzeilen en wrijvingsloos te bewegen (zoals zuigerstangen in motors).
Maar pijpen kunnen door wrijving op hun plaats worden gehouden - in https://pdf.sciencedirectassets.com/278653/ wordt een onderzoek beschreven tussen stalen pijpen en rubberen klemmen die voldoende wrijving geven zodat de pijp niet kan glijden.
Jouw vraag lijkt hierop: per meter lengte zullen de buizen een bepaalde kracht moeten overwinnen om tov elkaar te glijden.
Die kracht zal grotendeels evenredig zijn met het raakoppervlak tussen beide buizen. Het buitenoppervlak van de binnenste buis zal nagenoeg hetzelfde zijn als oppervlak van de binnenwand van de buitenste buis, 2ΠRL (R=straal, L = lengte buis).
Hoe groter de diameter van de buis, hoe groter het oppervlak, hoe groter de totale wrijving.
De 15000 N/m = oppervlak/lengte x coefficient = (2πR).μ waarbij μ een experimenteel bepaalde waarde zal moeten zijn voor in dit geval rubber op cement. Ik vond in https://hypertextbook.com/facts/2006/MatthewMichaels.shtml voor rubber/beton een waarde 0,8
Dan zou voor de straal van de inwendige buis ongeveer moeten gelden: R = 15000/(2 . 3,14 . 0,8)
anouar
op
30 november 2020 om 12:30
Heel erg bedankt voor uw antwoord, dan heb ik nog een vraag was als de buisdiameter al bepaald is en ik de lengte van de rubber moet bepalen, om de wrijving van 15 kN/m te kunnen behalen? Zeg dat de binnendiameter de buitenste buis 100 mm is.
P.s. ik kan de ingevoegde pdf hellaas niet openen.
P.s. ik kan de ingevoegde pdf hellaas niet openen.
Jan van de Velde
op
30 november 2020 om 12:57
Dag Anouar
Ik zou de werkelijke situatie graag beter begrijpen.
Wil je een betonnen buis in de buisrichting de grond indrukken door daarin een met rubber beklede kunststofbuis te klemmen en dan tegen die kunststofbuis te duwen? Is die 15000 N/m dan de verwachte wrijvingskracht tussen grond en betonbuis?
Want zoals ik dat nu voor me zie:
1) ga je dat rubber dan met een behoorlijke kracht (ca 18 000 N/m) tegen de binnenkant van die betonbuis moeten duwen, . Beton heeft maar een zeer beperkte treksterkte, gaat die buis niet gewoon openscheuren?
2) moet die rubberbekleding dan wel op die kunststofpijp gelijmd (of anderszins bevestigd) zijn, want de wrijvingscoëfficiënt rubber/kunststof is op zijn best maar een kwart van die van rubber/beton
Groet, Jan
Ik zou de werkelijke situatie graag beter begrijpen.
Wil je een betonnen buis in de buisrichting de grond indrukken door daarin een met rubber beklede kunststofbuis te klemmen en dan tegen die kunststofbuis te duwen? Is die 15000 N/m dan de verwachte wrijvingskracht tussen grond en betonbuis?
Want zoals ik dat nu voor me zie:
1) ga je dat rubber dan met een behoorlijke kracht (ca 18 000 N/m) tegen de binnenkant van die betonbuis moeten duwen, . Beton heeft maar een zeer beperkte treksterkte, gaat die buis niet gewoon openscheuren?
2) moet die rubberbekleding dan wel op die kunststofpijp gelijmd (of anderszins bevestigd) zijn, want de wrijvingscoëfficiënt rubber/kunststof is op zijn best maar een kwart van die van rubber/beton
Groet, Jan
Theo de Klerk
op
30 november 2020 om 13:06
>k kan de ingevoegde pdf hellaas niet openen
Ik ineens ook niet. Gevonden met google "friction rubber cement". Maar link inmiddels aangepast. Zou nu wel te vinden moeten zijn.
Ik ineens ook niet. Gevonden met google "friction rubber cement". Maar link inmiddels aangepast. Zou nu wel te vinden moeten zijn.
