Berekening zuiger-excenter-motor

[Vinniiee]

Goedendag,

Ik zal me eerst even kort voorstellen. Ik ben Vinniiee en volg de studie WTB BOL4 en zit nu in het afstudeerjaar. Voor mijn afstudeerproject dien ik een berekening uit te voeren, maar deze is volgens mij aardig complex en kan hem niet echt terugvinden.

Ik dien een zuiger-drijfstang-excenter-motor berekening uit te voeren om het uiteindelijke motorvermogen te berekenen. Nu is mijn probleem dat ik de goede formule niet kan vinden, maar het wel nodig heb om af te studeren.

Even een schets om het te verduidelijken:

Schets_krachten 1306 keer bekeken

Zoals je ziet heb ik de zuigerkracht al uitgerekend (diameter in meters of millimeters?), en de krachten ontbonden naar een radiale kracht en een kracht in de richting van de drijfstang.

Nu wil ik hier vanuit naar een motorvermogen komen, maar weet niet hoe ik dit moet doen.

Is er iemand die mij hiermee kan helpen?

Hartstikke bedankt!

Groeten,

Vinniiee

[josias]

Goedendag,

Ik zal me eerst even kort voorstellen. Ik ben Vinniiee en volg de studie WTB BOL4 en zit nu in het afstudeerjaar. Voor mijn afstudeerproject dien ik een berekening uit te voeren, maar deze is volgens mij aardig complex en kan hem niet echt terugvinden.

Ik dien een zuiger-drijfstang-excenter-motor berekening uit te voeren om het uiteindelijke motorvermogen te berekenen. Nu is mijn probleem dat ik de goede formule niet kan vinden, maar het wel nodig heb om af te studeren.

Even een schets om het te verduidelijken:

[attachment=9021:Schets_krachten.JPG]

Zoals je ziet heb ik de zuigerkracht al uitgerekend (diameter in meters of millimeters?), en de krachten ontbonden naar een radiale kracht en een kracht in de richting van de drijfstang.

Nu wil ik hier vanuit naar een motorvermogen komen, maar weet niet hoe ik dit moet doen.

Is er iemand die mij hiermee kan helpen?

Hartstikke bedankt!

Groeten,

Vinniiee

Hallo,

Misschien kun je hier wat mee.

Het motorkoppel kan worden beschouwd als de ’kracht waarmee de motor

ronddraait’. De kracht F op de zuigerpen, veroorzaakt door de verbrandingsdruk p, wordt uiteindelijk uitgeoefend op de krukstraal r waardoor een koppel

M = Ft x r. Voor de begripsbepaling kunnen we onthouden dat

de (verbrandings)kracht op de zuiger vermenigvuldigt met de krukstraal een

koppel veroorzaakt dat bekend staat onder het motor koppel.

Groet.

[Vinniiee]

Als ik dat doorreken komt er volgens mij het volgende uit:

M = Ft * r

M = 76275 * 0,025m = 19.068,75Nm

19068.75 / 0,263 = 72500 J = 72500 W, toch ?

Lijkt me erg veel of niet? Hoewel, dit kan je natuurlijk reduceren met een vertragingskast. Alleen ben ik even kwijt hoe dit moet, ik wist het wel :')

[Vinniiee]

Ik heb nog even zitten kijken naar mijn tabellenboek, de schetsen en de formules.

Volgens mij ben ik nu goed op weg, ik vraag me alleen af hoe de Ft (tangentiële kracht) loopt. Zie plaatjes hieronder (excuses voor de grootte):

Tabellenboek:



Schets:



Berekeningen:



Kan iemand mij met het laatste beetje helpen?

Dan nog een vraagje:

Als ik nu de as diameter van de aandrijfas wil berekenen, moet ik dan de Fz EN de Frad nemen als 2 krachten die een doorbuiging veroorzaken? Moet ik hier ook wringing in verwerken als er een spiebaan in ligt?

Thanks mensen

[josias]

Ik heb nog even zitten kijken naar mijn tabellenboek, de schetsen en de formules.

Volgens mij ben ik nu goed op weg, ik vraag me alleen af hoe de Ft (tangentiële kracht) loopt. Zie plaatjes hieronder (excuses voor de grootte):

Tabellenboek:



Schets:



Berekeningen:



Kan iemand mij met het laatste beetje helpen?

Dan nog een vraagje:

Als ik nu de as diameter van de aandrijfas wil berekenen, moet ik dan de Fz EN de Frad nemen als 2 krachten die een doorbuiging veroorzaken? Moet ik hier ook wringing in verwerken als er een spiebaan in ligt?

Thanks mensen

Hallo,

Je kan naar www.mechatronicus.nl daar vind jij een berekening voor een aandrijfas.

Groet.

[Vinniiee]

Heb ik mijn situatie alleen een wringend moment? Omdat de Fz ontbonden is?

Of heb ik een buigend moment (Fz) en een wringend moment (Fd)?

[Vinniiee]

Edit: Ik zal wel een buigend moment hebben van Fl en een wringend moment hebben van Fd. Klopt deze beredenering ?

[Vinniiee]

Even mijn topic omhoog schoppen, want ik heb nog even een vraagje of ik dit zo goed doe:



D = asdiameter

d = astapdiameter

\({{d_z}^2}\)

= zuigerdiameter

p = druk (Pa)

f = belastingsfactor

\(\overline{\sigma_b}\)

= 80 N/

\({mm^2}\)

(C45)

\({F_z} = \frac{\Pi}{4} \ast {{d_z}^2} \ast p = \frac{\Pi}{4} \ast {0,210m^2} \ast 20.000.000 Pa \approx 69.272 N\)

\({F_d} = \frac{F_z}{\cos \beta} = \frac{69.272}{\cos 8°} \approx 69.952 N\)

\({M_w} = {F_d} \ast excentriciteit = 69.952 \ast 0,025m \approx 1.748,8 Nm\)

\({M_b} = {F_z} \ast lengte \normal = 69.272 \ast 0,100m \approx 6927,2 Nm\)

\({M_e} = \sqrt{{{M_b}^2} + 0,75 \ast {{M_w}^2} =\)

\( \sqrt{{6927,2^2} + 0,75 \ast {1748,8^2} \approx 7090,7 Nm\)

\({M_b} = {W_w} \ast {\sigma_b}\)

\({\sigma_b} \ast f = \frac{M_b}{W_w} \rightarrow 80 \ast \frac{1}{3} = \frac{7090,7 \ast 1000}{0,1 \ast {D^2}} \)

\(D = \sqrt[3]{\frac{7090,7 \ast 1000}{0,1 \ast 80 \ast \frac{1}{3}}} \approx 138,5 mm\)

Er vanuit gaande dat de lagerbreedte 25mm is:

\({M_b} = {F_z} \ast \frac{lengte-astap}{2} = 69.272 \ast \frac{0,025m}{2} \approx 866 Nm\)

\(d = \sqrt[3]{\frac{866 \ast 1000}{0,1 \ast 80 \ast \frac{1}{3}}} \approx 68,7 mm\)

Kan dit zo ongeveer kloppen? Welk materiaal zou nog beter bestand zijn tegen een buigend moment?

Thanks!

[Vinniiee]

Hmm, ik bedenk me nu, de hartlijn van het lager op de astap komt in de hartlijn van de zuiger te liggen. Dus Fd loopt in de hartlijn van de astap, hierdoor heb je toch géén buigend moment op de astap zitten? Heb ik hier dan wel een wringmoment?

Door de vele berekeningen in dit project zie ik de bomen door het bos niet meer. Iemand die me uit de brand kan helpen?