Zijwaartse stijfheid van een heftafel

[AbvanStaalduinen]

Beste allemaal,

Voor school moet ik een heftafel (voor een bromfiets) ontwerpen en doorrekenen. De heftafel kan omhoog en omlaag doormiddel van een cilinder. Aan de rechterzijde is de schaar vast opgelegd, aan de linkerkant kan het schaarbeen bewegen doormiddel van lagers welke in een u-profiel kunnen rollen (zie bijlage). M.b.v. van een VLS is uitgerekend welke cilinder benodigd is en welke kokerprofielen gebruikt moeten worden. De massa op het plateau is 500 kg.

Voor het schaargedeelte worden 4 kokers 80x40x3 gebruikt. De verbinding in het middelste scharnierpunt geschied doormiddel van een as 25 welke in Permaglide kraagbussen draait. Dit is ook de dikte van de 4 draaipunten op de hoekpunten.

Nu moet ik alleen ook bepalen hoeveel de tafel zal uitwijken (in de hoogste stand) als men met een kracht van 600 N tegen de zijkant van het plateau aan zal leunen (kracht F in bijlage).

De Ix van de koker is 556000 mm^4, de Iy is 185000 mm^4, oppervlakte van de koker = 684 mm^2, de lengte van een koker is 1650mm.

Ik ben zelf in de weer gegaan met de formules voor de doorbuiging van een ingeklemde balk. (Bijlage C van Sterkteleer, Hibbeler)

Het probleem hierbij is dat ik me afvraag of je de doorbuiging moet berekenen over een vast ingeklemde balk met een lengte van 1650mm met hierop een kracht van 300N (dit vanwege het feit dat de kracht verdeeld wordt over 2 draaipunten). Voor de I vul ik dan 2*185000 omdat een schaardeel uit 2 kokers bestaat. Het probleem is nu alleen dat het draaipunt in het midden ook enige invloed uitoefent op de schaarbenen. Heeft iemand enig idee hoe je dit het beste aan kan pakken. Zelf dacht ik ook nog om de doorbuiging over een 0,5L te berekenen en vervolgens de uitwijk aan het uiteinde te bepalen door te zeggen dat Vuiteinde = Vmidden + (Hoek(t)midden * 0,5L). Probleem hierbij is dat je dan geen doorbuiging meeneemt in het laatste stukje en je zegt eigenlijk dat de kracht dan in het midden van het schaardeel aangrijpt ook niet helemaal de bedoeling.

Heeft de hoek van het schaarbeen hier nog invloed op (oftewel de hoogte van het plateau) nog invloed op de stijfheid? Dan zou het weer betekenen dat je niet moet rekenen over de lengte van een schaarkoker want hier neem je dat niet in mee en zou de tafel in elke hoogstestand even stijf zijn.

Ik hoor graag jullie reacties aan.

[iksnaperniksvan]

lol HRO project 1e jaar

[AbvanStaalduinen]

Zo lollig is het niet, ik vind het aardig pittig.

Kan je me hier dan misschien bij helpen?

[oktagon]

Ik zou de lengte (L)van een -dus diagonaal lopende- poot nemen en die belasten met een puntlast van 0,25 F,omdat de gehele stelling met zijn vier poten weerstand moet bieden en kijk hoe het U profiel staat tov van de buiging (x-of y-as).

Optredend moment (M)is dan 0,25*F * L Knm en de doorbuiging (f) = M*L²/ (3*E*I).Als je voor de f een limiet hebt opgekregen zie je wel of de stelling te slap is of niet!

Bekijk bij het U-profiel goed of je te maken hebt met I_{x of y}.

De doorbuigingsformule is een benadering om de twee bevestingen ( als die al aanwezig zijn)op de vloer aan de druk door F -zijde aan trek zijn onderworpen en de andere twee aan druk;het zaakje zou kunnen kiepen bij vrijstand op de vloer.

[AbvanStaalduinen]

Ik had zelf de Iy maal 2 gedaan en dan de kracht delen door 2 maar dat komt op hetzelfde neer.

Jij denkt dat het niet uitmaakt dat de kokers door de kracht om het middelpunt van de schaardelen gaan scharnieren? Want met deze rekenwijze maakt het dus eigenlijk niet uit hoe hoog de schaar staat. Moet je daarom misschien voor het Moment niet de hoogte (H) van het plateau nemen in plaats van de lengte van het schaarbeen --> sin(a)*L waarbij hoek alfa in dit geval 55 graden is? De L, in de forumule Va = (M*(L^2))/ (3*E*I), is dan wel 1650.

Maakt het overigens denk je iets uit of het plateau belast is of onbelast? Bij onbelast lijkt mij dat het plateau sneller de maximale uitwijk heeft dan belast omdat je dan ook de massa moet verplaatsen, (vergelijk het op gang komen van een plezierbootje of een olietanker), dan zou het dus alleen afhankelijk zijn van de snelheid waarmee de kracht F aan komt? Maar uiteindelijk zal de maximale uitwijk gelijk blijven?

Ik heb het verhaal van het U-profiel proberen te vertalen naar een plaatje, tenminste zo komt het over bij me. Is dit wat je bedoelt? Je hebt in dit geval dus te maken met de Ix van het U-profiel. Naar mijn idee ontstaan hier geen problemen, er is alleen een kans het profiel bij de zijwaarte belasting open kan buigen, maar hoe je dat kan bereken... Deze schaargeleiding wordt aan een frame vast gemaakt met bouten (dit zijn de drie naar beneden gerichte krachten op een steek van 450 mm). Aan dit frame zitten ook de vaste draaipunten. Er komt dus inderdaad ook een stukje kantelgevaar bij kijken maar dat is ook de reden dat ik wil weten hoeveel de schaar zal uitwijken.

Naar mijn idee bereken ik eerst de de uitwijk onder een kracht van 600N. Ik kom nu op 36 mm uitwijk. Dit betekend dat het zwaartepunt van het plateau en de bromfiets 36 mm. naast de hartlijn komen te liggen als iemand tegen het plateau duwt, en is dus ongustig voor het omvallen. Vervolgens reken je het moment uit om punt A, dit moment = 0 indien de heftafel in evenwicht is en dus eingelijk net niet om zal vallen. De arm van de schaar en die van de massa op het plateau = ((700/2) - 36) (700=breedte van plateau).

Dat is naar mijn idee de aanpak, kan iemand dit bevestigen?

[oktagon]

Ik had zelf de Iy maal 2 gedaan en dan de kracht delen door 2 maar dat komt op hetzelfde neer.

Jij denkt dat het niet uitmaakt dat de kokers door de kracht om het middelpunt van de schaardelen gaan scharnieren? Want met deze rekenwijze maakt het dus eigenlijk niet uit hoe hoog de schaar staat. Moet je daarom misschien voor het Moment niet de hoogte (H) van het plateau nemen in plaats van de lengte van het schaarbeen --> sin(a)*L waarbij hoek alfa in dit geval 55 graden is? De L, in de forumule Va = (M*(L^2))/ (3*E*I), is dan wel 1650.

De sterkte van je steunprofiel hangt af van de lengte,de koppeling ertussen gaat mee in de buiging,dus m.i. de werkelijke lengte nemen.

Maakt het overigens denk je iets uit of het plateau belast is of onbelast? Bij onbelast lijkt mij dat het plateau sneller de maximale uitwijk heeft dan belast omdat je dan ook de massa moet verplaatsen, (vergelijk het op gang komen van een plezierbootje of een olietanker), dan zou het dus alleen afhankelijk zijn van de snelheid waarmee de kracht F aan komt? Maar uiteindelijk zal de maximale uitwijk gelijk blijven?

Als de stelling vrij staat,zal deze omvallen bij de minste belasting,bij zwaardere blijft hij langer op zijn plaats staan;wel afh.profielsterkte.Er is geen buigmoment bij zijbelasting,wel zal er door knikbelasting invloed op de kniktoestand worden uitgeoefend.

Bij bodembevestiging treden er andere krachten op,oa het buigmoment waar je mee bezig bent tegen krachten geeft,maar ook zal hier een kniksituatie kunnen optreden met invloed dorr de zijkracht;twee verschillende berekeningen opzetten om te vergelijken!

Ik heb het verhaal van het U-profiel proberen te vertalen naar een plaatje, tenminste zo komt het over bij me. Is dit wat je bedoelt? Je hebt in dit geval dus te maken met de Ix van het U-profiel. Naar mijn idee ontstaan hier geen problemen, er is alleen een kans het profiel bij de zijwaarte belasting open kan buigen, maar hoe je dat kan bereken... Deze schaargeleiding wordt aan een frame vast gemaakt met bouten (dit zijn de drie naar beneden gerichte krachten op een steek van 450 mm). Aan dit frame zitten ook de vaste draaipunten. Er komt dus inderdaad ook een stukje kantelgevaar bij kijken maar dat is ook de reden dat ik wil weten hoeveel de schaar zal uitwijken.

Uitbuigen van het profiel zal m.i. pas gebeuren bij overschrijding van de vloeigrens van het materiaal

Naar mijn idee bereken ik eerst de de uitwijk onder een kracht van 600N. Ik kom nu op 36 mm uitwijk. Dit betekend dat het zwaartepunt van het plateau en de bromfiets 36 mm. naast de hartlijn komen te liggen als iemand tegen het plateau duwt, en is dus ongustig voor het omvallen. Vervolgens reken je het moment uit om punt A, dit moment = 0 indien de heftafel in evenwicht is en dus eingelijk net niet om zal vallen. De arm van de schaar en die van de massa op het plateau = ((700/2) - 36) (700=breedte van plateau).

Het kantelen van de stelling zal bij vrijstand gebeuren als eerder beantwoord,bij koppeling zal de handel bij overbelasting kromtrekken en vervormen

Dat is naar mijn idee de aanpak, kan iemand dit bevestigen?

Mijn antwoorden zitten er dus tussen ( jouw tekst!)

De buiging is om de profielas welke // aan de 70 mm zijde ligt (y-as bij jou)

[oktagon]

Mijn hiervoor aangegeven rekenmethode is er op gebaseerd,dat elk evenwijdig paar U-poten alleen door de vloer en door het werkblad verbonden zijn,dus in feite een scharnierende rechthoek vormen en vrij kunnen bewegen.

Heb je een dergelijke constructie,dan zal er door de boutenbevestiging van de poten aan de vloer en het werkblad ,die alleen dus een scharnierende beweging toelaten,bij een zijdelings kracht wel weerstand bieden en dat is weer afh. van de stroefheid van de schaar.

Om de scharnierende rechthoeken tegen zijdelingse krachten enorm te versterken,behoef je alleen maar een paar diagonale staven (die elkaar dus in de rechthoek kruisen) aan te brengen en je hebt met zijdelingse krachten weinig problemen.

Ik zal je schema via Paint bijwerken met de diagonalen (dus 2 stel)! Je zult in jouw systeem twee cilinders nodige henne en die kun je tot 1 reduceren als je twee horiz.dwarsverbindingen maak,hetzij tussen de dragers zef ofwel tegen de diagonale stangen.

Je kunt ook een modernere constructie proberen in de vorm van een H in liggende toestand ;de ene H met twee verticale poten en de andere met 1 poot,die kan scharen tussen de twee andere.Je hebt dan ook 1 cilinder nodig en de zaak is een beetje eleganter

[AbvanStaalduinen]

Volgens mij is er een misverstand ontstaan.

De profielen van de benen zijn rechthoekbuizen (80x40x3). Het geen waar de lagers in gaan rollen (dus aan de onderzijde, aan de linkerkant) dat is een u-profiel maar dan op z'n kant, zoals getekend in het bovenstaande tekening. Door de kruisschoor tussen de benen aan te brengen wordt het naar mijn mening niet meer mogelijk om het plateau omhoog en omlaag te laten bewegen doormiddel van een cilinder. tenzij deze schoren in elkaar kunnen schuiven, maar dat is niet de bedoeling.

Voor de duidelijkheid hierbij nog even een 3D-schets van de schaar. Het frame aan de onderzijde moet nog wel aangepast worden. Hier wil ik rechthoekig kokerframe van maken (koker 60x60x3) bijvoorbeeld waar dan dat U-profiel opgeschoerd wordt.

[oktagon]

Dus een moderner alternatief!

[oktagon]

Buiswerk is veel mooier zoals je laat zien!

En je kunt via laswerk er twee stabiele rechthoeken van maken-zoals ik heel stuntelig op je mooie prent via Paint op goochelde.

Die vangen veel van de zijdelingse kracht op en de constructie is veel stabieler!

[iksnaperniksvan]

[topic="Voor het schaargedeelte worden 4 kokers 80x40x3 gebruikt. De verbinding in het middelste scharnierpunt geschied doormiddel van een as 25 welke in Permaglide kraagbussen draait. Dit is ook de dikte van de 4 draaipunten op de hoekpunten. [/topic]

weet iemand wat permaglide precies voor materiaal is? sinterbrons ofzo? ik ben namlijk bezig met glijlagers uitzoeken voor een bepaalde toepassing

mvg Huibert

[oktagon]

Als je de moeite had genomen om even te Googlen:

http://www.schaeffler.nl/content.schaeffle.../permaglide.jsp

dan had je oa. deze kunnen ontdekken!

Echter is Permaglide wrs.een patent-samenstelling,hetzij incl. en excl loodgebruik ivm. voedselproducties.

De drager lijkt me een staallegering met een glijoppervlak in de een of andere vorm van brons in speciale legering.

[oktagon]

Nog een type lager met omschrijving op de website van I.B. Kracht.bv:

Loodvrije droogloop glijlagers

Gerolde glijlagerbus. Vertind stalen buitenmantel met een looplaag van PTFE op een sinterbronzen onderlaag. Dit type glijlager is in tegenstelling tot overige gelijksoortige types geheel loodvrij.

Toepasbaar waar loodhoudende produkten en olie- of vetsmering niet gewenst zijn zoals de voedingsmiddelenindustrie, automobielindustrie of verwerking van medicijnen. Onze loodvrije droogloopglijlagers voldoen aan de RoHS richtlijnen.

En wat betreft PTFE:

PTFE

Teflon / Polytetrafluoretheen

PTFE lijkt in geen enkel opzicht op een andere kunststof. Het valt namelijk op door zijn grote temperatuurbereik, het is toepasbaar van -270°C tot 260°C. Ook zijn grote chemische bestendigheid en lage wrijvingscoëfficiënt zijn opmerkelijk. Verder mag het toegepast worden in de levensmiddelenindustrie, is het onbrandbaar en antiklevend.

PTFE is ook te verkrijgen met verschillende toevoegingen, bijvoorbeeld grafiet of koolstof.



Vervolgens vraag ik me af,waarom je er een dergelijk lager tussen wilt zetten,het is hier geen permanent draaiende as,doch een as die incidenteel handmatig in actie wordt gezet bij het op hoogte zetten van je werkblad!

[iksnaperniksvan]

het betreft een geheel andere toepassing, ik zocht gewoon op permaglide binnen dit forum

maar die schaeffler lagers had ik ook al gevonden, het gaat me om de benodigde ruwheid van het as materiaal

iig bedankt voor je antwoord, ik heb inmiddels bij een andere fabrikant meer specificaties gevonden betreffende glijlagers

mvg Huibert