Het "Kleine Wetenschappelijke Vragen" Topic #5

quote:

Op maandag 18 februari 2008 14:14 schreef Schonedal het volgende:
Hoe groot moet die stoommachine van je worden?
Wordt het een model of een machine met een behoorlijk vermogen bedoeld voor het aandrijven van een schip of een voertuig?
Als het een werkend model wordt kun je het beste een werktekening bemachtigen en dan alles op schaal maken, een sterkteberekening is dan niet nodig zeker als je hem laat lopen op samengeperste lucht.
Een beetje overdruk is dan meestal wel voldoende.
Bedenk wel dat een stoombedrijf aardig gecompliceerd is, met een stoomketel ( keuring van het stoomwezen nodig) een condensor compleet met koelwater circuit aangedreven door pompen en ook een vacuumpomp om de condensor op onderdruk te houden en de lucht uit het systeem te verwijderen.
Heb je ook al nagedacht over het regelsysteem waarmee de stoom toe- en afgevoerd wordt aan onder en bovenzijde van de zuiger? Hiervoor gebruikt men een D-schuif of een Bosch schuif.
Hoeveel cilinders komen er in de machine?
Het meest gangbare bij schepen was een triple expansie machine.
Je hebt ook een brandstofsysteem met kolen of olie nodig om de ketel te stoken.
Bij treinen gebruikt men geen condensor maar een ejecteur in de schoorsteen waarbij de afgewerkte stoom gebruikt wordt om de lucht door de vuurgang te trekken.
Aan boord gebruikten we een indicateur om diagrammen te maken van elke cilinder om uit het verloop van druk en volume in de cilinders het vermogen te bepalen van elke cilinder afzonderlijk.

* 2cv slaat met hoofd tegen de muur.

quote:

Op maandag 18 februari 2008 18:40 schreef Nieuwschierig het volgende:
Eerst bereken je het maximale drukverschil dat boven en onder de zuiger optreedt.
Die druk differentieer je naar buigkracht op het aangrijppunt van de zuigerstang. Eventueel neem je de kracht door de massatraagheid bij hoge toerentallen ook mee
Vervolgens middels de standaardformules het axiaal kwadratisch oppervlaktemoment, het traagheidsmoment en/of het weerstandsmoment tegen buiging de dikte bepalen. Uiteraard controle van die berekende dikte op knik en afschuiving.
Let op dat je de elastiteitsmodus van het te te gebruiken materiaal pakt bij de werktemperatuur van de motor.

Maximale drukverschil is +/- 2 bar (0,2 Newton/mm2, dit in tegenstelling tot mijn eerdere berichten. Rekenfoutje ...)

Differentieren ? Wat was dat ook alweer ? Ik sluit niet uit dat ik het kan, maar ik ben slecht in het onthouden van die wiskundige termen.

Het toerental van de stoommachine is (nog) onbekend. Als ik dat weet, ga ik ook de massatraagheid en dergelijke meenemen.

Standaardformules ? Welke standaardformules ? Axiaal kwadratisch oppervlaktemoment ? Zie de text bij het differentieren.

Rest ken ik wel of kan ik eenvoudig opzoeken.

Dat wordt dus een behoorlijk complexe berekening, je moet eerst een aanname doen van afmetingen en materiaal, versnellingen en vertragingen van de zuiger en drukverschillen, maximaal toegelaten vervorming en veiligheidsmarge.
Daarna kun je pas achteraf berekenen of het wel klopt.
Snap je dat men dit vroeger nooit zo deed?
Men maakte een machine naar de beste inzichten en ging dan in de praktijk uitzoeken of het wel goed functioneerde.
Een bekend voorbeeld is het probleem dat men had bij de drijfstanglagers bij het kruishoofd, die liepen bij snellopende machines steeds warm, men maakte de asdiameter dikker om de lagerdruk te verminderen.
De problemen werden erger, men maakte de asdiameter kleiner, probleem opgelost.
Krijgen we nu nog meer headbanging?

Door het differentieren kun je bepalen waar het zwakste punt van de cirkel is ergo waar het geprognotiseerde breukvlak in het circelvormige oppervlak ligt (delta-Y=0) Als je dat weet kun je ook het virtuele aangrijpingspunt van de kracht (P) ten opzichte van het voorspelde breukvlak bepalen en kracht P x afstand L geeft het buigmoment.
Je zou kunnen aannemen dat de zuiger net naast de bevestiging van de zuigerstang de grootste doorbuiging heeft maar omdat de doorsnede hier ook het grootst is, is dat niet zeker. Het is geen simpel staalbalkje.
Dan hoever mag en hoeveel zal de cilinder vervormen door de krachten. Een hoge norm in de WTB is diameter/1000.
E (Elastiteitmodulus van je materiaal) opzoeken in een tabel, en aan de hand van de doorsnede (rechthoek: I=1/12. b.h^3) komt daar een traagheidsmoment I uit. het gaat natuurlijk om de h in dit geval de 'dikte' van de zuiger.

d/1000 = PxL^3 / 48 x E x I
Als je I hebt kun je h terugrekenen want b is de koorde van zuigerdoorsnede op afstand K van het middelpunt

Dan heb je een zuiger die binnen de norm verbuigt (niet plastisch maar alleen elastisch vervormt) maar die gevonden waarde behoort officieel ook op knik (sigma) en afchuiving (tau) gechecked te worden.

Nog iets anders: zoals je zult weten is de beste weerstand tegen breken het meebuigen. Bij een cilider is de dikte van de zuigerwanden en de shim met de cilinder in hoge mate bepalend voor de felheid waarmee de klap na het openen van de poort aankomt. een meebuigende zuigerwand vangt de top van een a-symetrische belasting op, een rammelende zuiger kan de kracht makkelijk verdubbelen waardoor alle berekeningen over de kop gaan

quote:

Op maandag 18 februari 2008 22:51 schreef Schonedal het volgende:
Dat wordt dus een behoorlijk complexe berekening, je moet eerst een aanname doen van afmetingen en materiaal, versnellingen en vertragingen van de zuiger en drukverschillen, maximaal toegelaten vervorming en veiligheidsmarge.
Daarna kun je pas achteraf berekenen of het wel klopt.
Snap je dat men dit vroeger nooit zo deed?
Men maakte een machine naar de beste inzichten en ging dan in de praktijk uitzoeken of het wel goed functioneerde.
Een bekend voorbeeld is het probleem dat men had bij de drijfstanglagers bij het kruishoofd, die liepen bij snellopende machines steeds warm, men maakte de asdiameter dikker om de lagerdruk te verminderen.
De problemen werden erger, men maakte de asdiameter kleiner, probleem opgelost.
Krijgen we nu nog meer headbanging?

Ja, want tegenwoordig wordt ALLES eerst berekend. Ook lagers en dergelijke.

quote:

Op maandag 18 februari 2008 22:51 schreef Nieuwschierig het volgende:
Door het differentieren kun je bepalen waar het zwakste punt van de cirkel is ergo waar het geprognotiseerde breukvlak in het circelvormige oppervlak ligt (delta-Y=0) Als je dat weet kun je ook het virtuele aangrijpingspunt van de kracht (P) ten opzichte van het voorspelde breukvlak bepalen en kracht P x afstand L geeft het buigmoment.
Je zou kunnen aannemen dat de zuiger net naast de bevestiging van de zuigerstang de grootste doorbuiging heeft maar omdat de doorsnede hier ook het grootst is, is dat niet zeker. Het is geen simpel staalbalkje.
Dan hoever mag en hoeveel zal de cilinder vervormen door de krachten. Een hoge norm in de WTB is diameter/1000.
E (Elastiteitmodulus van je materiaal) opzoeken in een tabel, en aan de hand van de doorsnede (rechthoek: I=1/12. b.h^3) komt daar een traagheidsmoment I uit. het gaat natuurlijk om de h in dit geval de 'dikte' van de zuiger.

d/1000 = PxL^3 / 48 x E x I
Als je I hebt kun je h terugrekenen want b is de koorde van zuigerdoorsnede op afstand K van het middelpunt

Dan heb je een zuiger die binnen de norm verbuigt (niet plastisch maar alleen elastisch vervormt) maar die gevonden waarde behoort officieel ook op knik (sigma) en afchuiving (tau) gechecked te worden.

Nog iets anders: zoals je zult weten is de beste weerstand tegen breken het meebuigen. Bij een cilider is de dikte van de zuigerwanden en de shim met de cilinder in hoge mate bepalend voor de felheid waarmee de klap na het openen van de poort aankomt. een meebuigende zuigerwand vangt de top van een a-symetrische belasting op, een rammelende zuiger kan de kracht makkelijk verdubbelen waardoor alle berekeningen over de kop gaan

Als eerste: enorm bedankt dat je serieus in gaat op mijn vraag en er geen andere onzin bij haalt zoals alle anderen dat doen. Ik waardeer dit !

Echter, als ik het zo lees, ga je in jouw formule uit van een kracht die aangrijpt op 1 punt en niet over een groot oppervlak (een druk dus). Maar je antwoord geeft wel weer wat meer inzicht. Ik duik dus weer in de boeken !

Ok, poging 2. Stiekem nog een keer vragen. Wil het toch heel graag weten, niemand heeft hier ooit iets van gehoord?

quote:

Op zondag 3 februari 2008 22:10 schreef kanaiken het volgende:
Een hele tijd geleden (zeker 3 a 4 jaar), zette iemand een linkje naar een webpagina in het Wetenschap & Filosofie forum van die tijd. De link leidde naar een engelstalige pagina waarin iemand zijn theorie over 50(?) basisuitvindingen plaatste. Het ging om zaken als vuur, draagtas, dna, enz. Deze uitvindingen zouden op zichzelfstaand de basis vormen voor alle anderen.
Ik ben deze link al een tijd kwijt, weet iemand nog waar ik deze pagina zou kunnen vinden?

Edit: om kritische vragen voor te zijn. Ik heb op google gezocht, vele malen zelfs. Maar wat ik ook probeer, ik krijg het er niet uit.

Is energie nou een gevolg van Krachten?
Of anders om?

Als je met één been op één weegschaal staat, en met het andere been op de andere weegschaal...hoeveel geven de weegschalen dan aan?

quote:

Op zaterdag 23 februari 2008 20:10 schreef Ilovepie het volgende:
Is energie nou een gevolg van Krachten?
Of anders om?

Energie = kracht x afgelegde weg
W=Fxs

quote:

Op vrijdag 29 februari 2008 19:50 schreef starla het volgende:
Als je met één been op één weegschaal staat, en met het andere been op de andere weegschaal...hoeveel geven de weegschalen dan aan?

Hetzelfde nl. de helft van je gewicht.

quote:

Op vrijdag 29 februari 2008 19:50 schreef starla het volgende:
Als je met één been op één weegschaal staat, en met het andere been op de andere weegschaal...hoeveel geven de weegschalen dan aan?

Als je op allebei de benen even zwaar leunt allebei de helft inderdaad. Maar in ieder geval als je het optelt precies je totaal gewicht.

quote:

Op vrijdag 29 februari 2008 19:50 schreef starla het volgende:
Als je met één been op één weegschaal staat, en met het andere been op de andere weegschaal...hoeveel geven de weegschalen dan aan?

quote:

Op vrijdag 29 februari 2008 19:50 schreef starla het volgende:
Als je met één been op één weegschaal staat, en met het andere been op de andere weegschaal...hoeveel geven de weegschalen dan aan?

2 keer de helft.

quote:

Op zaterdag 23 februari 2008 20:10 schreef Ilovepie het volgende:
Is energie nou een gevolg van Krachten?
Of anders om?

Da's een goeie vraag Ikzelf zie arbeid als het vermogen om kracht uit te oefenen. Het voordeel van energie is dat het geen vector is, dus het rekent vaak makkelijker.

Wiskundig is een kracht de plaatsafgeleide van een potentiaal, F=dU/dx ( waarbij het potentiaalveld dus een kracht uitoefent ) of de tijdsafgeleide van een impuls, F=dp/dt. Als je een potentiaal hebt, kun je door te integreren de kracht krijgen. Andersom, als je de kracht hebt, kun je door integreren de potentiaal krijgen. Als je een snelheid v hebt, dan heb je een kinetische energie E=1/2mv². Die v heb je bereikt door te versnellen vanuit stilstand ( of een andere snelheid ), en daar is een kracht voor nodig. De kracht is hier dus de oorzaak. Maar als ik met mijn v bots tegen een object, dan oefen ik een kracht uit op dat object omdat mijn snelheid verandert ( F=dp/dt ). Die kracht is dus een gevolg van mijn energie.

Het ligt dus een beetje aan de situatie en over wat voor energie je het hebt

is er eigenlijk een verschil tussen kwantummechanika en kwantumfysica?

Als een schaatser in de slipstream van zijn voorganger schaatst, en zo energie bespaart, kost het de voorganger dan extra energie?

quote:

Op maandag 3 maart 2008 10:21 schreef Rasing het volgende:
Als een schaatser in de slipstream van zijn voorganger schaatst, en zo energie bespaart, kost het de voorganger dan extra energie?

Nee. De voorganger zorgt, ongeacht of er iemand achter zich schaatst al, voor een slipstream.

quote:

Op maandag 3 maart 2008 10:32 schreef wdn het volgende:

[..]

Nee. De voorganger zorgt, ongeacht of er iemand achter zich schaatst al, voor een slipstream.

En of de achtervolger daar nu gebruik van maakt of niet, de voorganger merkt er niks van?

quote:

Op maandag 3 maart 2008 10:40 schreef Rasing het volgende:

[..]

En of de achtervolger daar nu gebruik van maakt of niet, de voorganger merkt er niks van?

Qua snelheid en verbruiken van energie niet.

Maar qua persoonlijkheid kan het hem van zijn apropos brengen maar dat bedoelde je niet

sja zulke aerodynamica is behoorlijk complex. Het kan best zijn dat de voorste schaatser er ook profijt van heeft omdat het zog een andere vorm krijgt.. Maar dat kan ook weer negatief uitpakken.
Gemiddeld denk ik inderdaad dat'ie er niets van merkt.

quote:

Op maandag 3 maart 2008 03:51 schreef Parafernalia het volgende:
is er eigenlijk een verschil tussen kwantummechanika en kwantumfysica?

Nee. Tenminste, zover ik weet niet.

quote:

Op maandag 3 maart 2008 15:43 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Nee. Tenminste, zover ik weet niet.

Nu is het wachten op de eerste die hier tegenin durft te gaan want je weet het maar nooit met die deeltjes

quote:

Op maandag 3 maart 2008 15:43 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Nee. Tenminste, zover ik weet niet.

* Parafernalia heeft vertrouwen in de nieuwe Dijkgraaf

Jullie hebben het net over kwantummechanika en kwantumfysica gehad en ik wil het niveau graag nog wat omhoog schroeven. Ik zit namelijk al enkele weken met een vraag waarvan ik het antwoord niet kan bedenken. Hoe kan het zijn dat sokken veelal omgedraaid uit de wasmachine komen? Een sok is langer dan het breed is (tenminste de mijne). Dit moet de kans op omdraaien vele malen verkleinen. Bovendien hebben niet alle sokken de eigenschap zich om te draaien in het wasproces en het ligt schijnbaar ook niet aan de textiel soort. Het lijkt mij een random proces.

Wat een dwaas al niet bezighoudt

[ Bericht 0% gewijzigd door ImmovableMind op 05-03-2008 11:01:19 ]

quote:

Op woensdag 5 maart 2008 10:54 schreef ImmovableMind het volgende:
Jullie hebben het net over kwantummechanika en kwantumfysica gehad en ik wil het niveau graag nog wat omhoog schroeven. Ik zit namelijk al enkele weken met een vraag waarvan ik het antwoord niet kan bedenken. Hoe kan het zijn dat een sokken veelal omgedraaid uit de wasmachine komen? Een sok is langer dan het breed is (tenminste de mijne). Dit moet de kans op omdraaien vele malen verkleinen. Bovendien hebben niet alle sokken de eigenschap zich om te draaien in het wasproces en het ligt schijnbaar ook niet aan de textiel soort. Het lijkt mij een random proces.

Wat een dwaas al niet bezighoudt

Als je ze uittrekt trek je ze meestal binnestebuiten.

Hoe werkt zo'n elektrische vochtvanger eigenlijk?