Hulp bij uitrekenen benodigde hoeveelheid Newton

[Dave Dickhoff]

Goedemiddag,
 
Ik zou graag wat hulp krijgen bij het berekenen van de juiste hoeveelheid kracht t.b.v. de aanschaf van een elektrocilinder. Ik gebruik deze cilinder om een mastje op mijn schip op en neer te laten gaan.
Ik heb nu reeds 2 stk cilinders met een verbrande motor gehad, het leek me nu wel eens tijd om eerst maar eens te bepalen wat de benodigde hoeveelheid newton is om deze mast te laten zakken en stijgen..
De motoren worden ingedeeld in een drukkracht, in Newton dus.
Wat voor gegevens zijn er nodig om uit te rekenen hoeveel Newton ik nodig hebt, ik heb een foto geplaatst zodat het e.e.a. wat duidelijker wordt.
 
Alvast bedankt voor de moeite,
 
gr. Dave

Afbeelding1 883 keer bekeken

[Jan van de Velde]

Gezien de bijzonder kleine hoek (3-4°) tussen cilinder en mast gaat het om enorme krachten.
 

mast 881 keer bekeken

 
15 tot 20 keer zoveel dan wanneer die cilinder op datzelfde punt die mast loodrecht omhoog zou mogen duwen, en dat wordt nog heel veel meer als die mast nog wat verder kan zakken dan op de foto
 
Nattevingerwerk:
Geen idee wat die mast weegt, laten we eens zeggen 100 kg. Gewicht dus 1000 N. Slecht te zien op die foto met de hele mast, maar ik zou zeggen dat de afstand zwaartepunt mast-draaipunt mast ongeveer 2 x zo groot is als de afstand duwpunt cilinder - draaipunt mast. 
 
Tweemaal zo korte "arm" als die van de zzwaartekracht, dus 2 x 1000 = 2000 N nodig als je verticaal zou kunnen tillen, 2000 N / sin 3° is dus ongeveer 40000 N als die mast gezakt is tot de stand zoals hier op de foto. 
 
4 ton. 
Doe dat op een deinend schip, en momentane krachten kunnen nog veel hoger worden.
Verbaast me dat die bouten het houden waarmee het uiteinde van die zuigerstang aan de mast zit geschroefd.  
 
Dit is natuurlijk maar een nattevingermeting, kan nog wel een of twee ton meevallen in werkelijkheid. Maar je oplossing is niet in eerste instantie een zwaardere cilinder, maar een schuiner staande cilinder.
 
Ruwweg geldt bij dit soort scherpe hoeken, verdubbel de hoek, dan halveert je kracht.

[Jan van de Velde]

Pardon, ik zie dat ik een denkfout maakte, ik moet eigenlijk de werklijn (roze stippellijn) van die cilinderkracht doortrekken totdat die de blauwe stippellijn snijdt voordat ik een "arm" begin te meten. De hierboven genoemde getallen zullen dus minstens gehalveerd kunnen worden. 

[Dave Dickhoff]

Hoi Jan,
 
Alvast bedankt voor je antwoord. Ik heb even het e.e.a. opgemeten, de mast weegt 15kg, de afmetingen kan je in de bijgevoegde foto vinden.
Ik hoop dat het zo wat duidelijker wordt,
 
thnx. alvast
 
Dave

[Jan van de Velde]

Hoe lang is die mast? 

[Dave Dickhoff]

220 cm

[Jan van de Velde]

mast3 883 keer bekeken

 
tikje andere aanpak is handiger. 
arm cilinderkracht = 11 cm (geschat uit verhoudingen op foto)
arm zwaartekracht = 220/2 = 110 cm
wet van evenwicht van momenten
arm 10 x zo klein, kracht 10 x zo groot
Fz =15 x10 = 150 N
cilinderkracht dus circa 10 x 150 = 1500 N 
NB: op een deinende boot zullen er best ogenblikken zijn waarop dit het dubbele bedraagt

[Dave Dickhoff]

Hoi Jan,
 
Bedankt voor je berekening, de cilinder die ik gebruik heeft een drukkracht van 6000N, dus dat moet ruim voldoende zijn.
 
Dan was het toch gewoon de ouderdom dat de motoren verbrand zijn,
 
gr. Dave

[Jan van de Velde]

 
Dan was het toch gewoon de ouderdom dat de motoren verbrand zijn,
 

 
Nou nee, leeftijd lijkt me geen reden om door te branden. 
 

Opmerking moderator

verplaatst naar elektrotechniek

[Michel Uphoff]

Hoe oud waren die cilinders dan?
Heb je een merk en typenummer?

[Dave Dickhoff]

Hi Michel,
 
Leeftijd weet ik niet, maar ik denk al behoorlijk oud hoor. Het betreft deze elektrocilinder met een slag van 150mm / 24v:
 
http://www.droplineaireaandrijftechniek.nl/DLA/Home_files/lambda.pdf
 
Zou het ook nog een fout in de schakeling geweest kunnen zijn? De huidige(verbrande) motor had 2 eindschakelaars, 1 voor de onderste en 1 voor de bovenste stop. Ik gebruik een simpele 8 polige schakelaar die de motor ompoolt om de mast na de eindschakeling de andere kant op te sturen.
 
 
thnx,
 
Dave

[Michel Uphoff]

Die cilinder was naar ik aanneem direct op een set accu's aangesloten.
Zat daar wel een zekering tussen? (Zo te zien 10A traag).
Heb geen bedradingsschema van dat ding kunnen vinden, heb jij dat wellicht?

[ice netwerk]

Dag Dave,
 
De hoek die je strijkinstallatie moet maken wordt onmogelijk, zo kan hij nooit je mast omhoog duwen.
 
Ik raad je daarom aan om de hele boel om te draaien. Zet hem aan de andere kant van de mast. Maak een mooi bakje over die stekker waar je dat ding boven op kan zetten en de mast onder kan. Zet dan een verlengstuk vanaf de mast naar je strijker waardoor hij niet plat tegen de mast komt te zitten. Dat vermindert de kracht op de motor enorm en dan brandt hij niet meer door.
 
Geeft je meteen de kans om nog extra vlaggenlijntje in dat mastje te zetten:)
 
Ik heb een voorbeeld gemaakt: