Moment om wiel

[west0054]

Heren van het wetenschapsforum,

zouden jullie mij kunnen helpen met het volgende vraagstuk:

In de afbeelding is een wiel te zien waarop een kracht drukt van 200kN. Ik wil deze sturen met een hydraulische cilinder, maar daarvoor moet ik weten hoeveel kracht er nodig is om het wiel rond de getekende as te draaien.

De diameter van het totale wiel is 508mm. De dikte van het rubber weet ik niet. Ik gok op 30 to 40mm. De hardheid van het rubber is 80oshoreA. De ondergrond is gewoon asfalt.

Kan iemand mij hierbij helpen?!

[oktagon]

Op welke hoogte is de besturing met de hydr.cil.gedacht,is dat // het bovenste hor.vlak of op de as gericht of onder een bepaalde hoek op de twee eerder vermelde delen?

[west0054]

De sturing vind inderdaad plaats parallel aan het horizontale vlak. (de bovenplaat van het wielstel) Dit ligt ongeveer op 515mm hoogte en ligt op 355mm vanaf het middelpunt van het wiel.

In mijn ogen is dit niet relevant om de berekening te maken, maar misschien heb ik het wel mis. Het gaat mij erom dat er een bepaalde kracht recht op het wiel drukt, en hoeveel kracht er dan nodig is om voor verdraaiing rond de verticale as te beginnen.

[bessie]

Waar je om vraagt is in feite het moment om de draai-as. Ik ben bang dat dat vrijwel niet te berekenen is, omdat je het hebt over vervormingen in de band. Tenzij je zeker weet dat de band sterk genoeg is en vrijwel vormvast blijft.

Ik dacht er even aan, de band op te stellen met een klein gewicht erop, daaruit kun je de wrijvingscoefficient bepalen. Maar je mag dan voor een 50x zo grote belasting niet aannemen dat het moment 50 x zo groot wordt, omdat dan het rubber verder ingedrukt wordt, en dus het moment van de krachtjes aan de buitenkant van het raakvlak sterk toeneemt.

Blijft over de extrapolatie, doe het bovenstaande voor enkele waarden die zo ver mogelijk uiteen liggen, en zoek een benaderend verband tussen gewicht en draaimoment. Gebruik dit verband om de waarde bij vollast te schatten.

Om het moment te meten, maak je een dwarsstang op de draairichtiing, en bevestigt daar een unster aan.

[west0054]

Daar zat ik zelf ook aan te denken, maar ik had gehoopt dat er een minder radicale manier bestond om dit te bepalen. Ik heb dit wiel niet op voorraad liggen en is dus lastig voor mij. Ik kan wel een soortgelijk wiel kiezen, maar dit is natuurlijk nooit hetzelfde als het wiel dat ik daadwerkelijk bedoel.

Ik heb mijn leverancier gevraagd of daar al eens naar is gekeken, maar ik heb tot op heden geen reactie terug gekregen.

In ieder geval bedankt voor de moeite!