[natuurkunde] verplaatsen last over rails

[passie1973]

Goedemiddag mensen met de juiste kennis.

Ik ben werkzaam bij een bedrijf waar we een last op een rails hebben staan, die last wordt eens in de zoveel tijd verplaats met staaldraden. achter het gebruik van deze staaldraad zit geen enkele onderbouwing (hoe sterk moeten ze zijn). Ik heb geprobeerd te achterhalen hoeveel kracht het kost om deze last te verplaatsen maar doordat ik niet beschik over de juiste kennis verdrink ik in de formules die voor mij niet leesbaar zijn. Kortom, is er iemand genegen om mij te helpen?

wat heb ik:
- Last op stalen wielen van 130.000 kg
- rolt op een stalen rails

wat weet ik:
- de last wordt in 10 seconden van 0 naar 3 km/u gebracht.
- ik heb hiervoor a =(Ve-Vb)/(te-tb) =(∆v)/∆t (Ve-Vb= (3000m/3600sec)) =0,83.
te-tb= 10sec-0sec= 10
0,83/10=0,083
en kom dan uit op 0,083m/s²
- de wrijvingscoefficient van staal op staal is 0,57 in bewging en 0,74 vanuit stilstand

Wat wil ik weten:
-Hoeveel n (is dit de juiste eenheid) kost het om de last in beweging te krijgen?
-Hoeveel n kost het om die last naar die 3 km/u te brengen?
-hoeveel n kost het om de last op die 3 km/u te houden?

Ik hoop dat dit voor één van jullie te behappen is.

met dankbare groet,
Pas

[Xilvo]

...en kom dan uit op 0,083m/s²

Dat is correct. Met de massa van 130.000 kg geeft dat een kracht (als er geen wrijving zou zijn) van F=m.a=10833 N.

-Hoeveel n (is dit de juiste eenheid)

Ja, de eenheid is newton, maar het symbool is N, een hoofdletter.

- de wrijvingscoefficient van staal op staal is 0,57 in bewging en 0,74 vanuit stilstand

Maar je zegt dat de last rolt. Dan heb je niet met een wrijvingsweerstand te maken.
Zou je werkelijk een wrijvingscoëfficiënt van μ=0,57 hebben dan zou de kracht g.m.μ =9,81 . 130000 . 0,57= 727000 N zijn.
Dat zou een fors kabeltje vergen.

[passie1973]

daar heb ik wat aan, mijn dank is groot.

stel ik het dan goed dat als ik uw methode zou gebruiken om de last in beweging te krijgt wordt:

g.m.μ =9,81 . 130000 . 0,74= 943722

ik was zelf al uren bezig om iets neer te zetten, nogmaals dank

[Xilvo]

daar heb ik wat aan, mijn dank is groot.

stel ik het dan goed dat als ik uw methode zou gebruiken om de last in beweging te krijgt wordt:

g.m.μ =9,81 . 130000 . 0,74= 943722

Dat zou kloppen als je de last over de rail zou schuiven. Maar als die op wielen staat dan kan de rolweerstand makkelijk een paar honderd keer keer kleiner zijn dan de wrijvingsweerstand,

[passie1973]

mmm dat wordt er niet eenvoudiger op.

Op https://www.werktuigbouw.nl/abc/cof.htm kom ik nu een rolweerstand tegen van Stalen wiel op rail

Cr 0.0002...0.0010

Zou dit betekenen dat het dan wordt:

g.m.μ =9,81 . 130000 . 0,0002 = 26 N ?

gevoelsmatig denk ik dat hier iets niet klopt.

[Xilvo]

mmm dat wordt er niet eenvoudiger op.

Valt wel mee, behalve dat je achter de rolweerstand moet zien te komen.
Je zou eens kunnen kijken hoever de last doorrolt als die op 3 km/h is gebracht en je stopt met trekken.

De waarde moet 10 keer zo groot zijn, je verrekent je ergens. En dat is met de laagste rolweerstand die je vond.
Dat is dan de kracht die nodig is om de last in beweging te houden met constante snelheid.

Maar een trein rijdt niet voor niets met stalen wielen over een stalen rails - juist omdat die weerstand zo laag is.

[passie1973]

excuses, ik was de g vergeten (9,81)

[CoenCo]

En dan niet vergeten dat je de krachten nog bij elkaar op moet tellen.

Tijdens het versnellen geldt:
F_totaal= F_rolweerstand+F_versnelling.

[passie1973]

En dan niet vergeten dat je de krachten nog bij elkaar op moet tellen.

Tijdens het versnellen geldt:
F_totaal= F_rolweerstand+F_versnelling.

U was mij vraag voor

[passie1973]

Ik heb de rolweerstandcoëfficiënt aangepast van 0,0002 naar 0,001 (ik ga voor veilig)

even samenvattend:

-Hoeveel N kost het om de last in beweging te krijgen?
Nog niet bekent

-Hoeveel N kost het om die last naar die 3 km/u te brengen?

F=m.a=10833 N

maar dit is nog niet rollend, wordt het dan: F.Cr = 10833 N . 0.001 = 11 N ?

en dan 11 N + 1276 N = 1287 N

-hoeveel N kost het om de last op die 3 km/u te houden?

g.m.μ =9,81 . 130000 . 0,001 = 1276 N

Als blijk van waardering heb ik een donatie gedaan om jullie site draaiend te houden.

[Xilvo]

-Hoeveel N kost het om de last in beweging te krijgen?
Nog niet bekent

Correct.

-hoeveel N kost het om de last op die 3 km/u te houden?

g.m.μ =9,81 . 130000 . 0,001 = 1276 N

Correct

-Hoeveel N kost het om die last naar die 3 km/u te brengen?

F=m.a=10833 N

maar dit is nog niet rollend, wordt het dan: F.Cr = 10833 N . 0.001 = 11 N ?

en dan 11 N + 1276 N = 1287 N

Nee, zoals CoenCo schreef, dat is de kracht nodig om de rolweerstand te overwinnen plus de kracht om de last te versnellen.
1276 + 10833 N

Als blijk van waardering ...

Wordt gewaardeerd!

[tempelier]

Misschien goed om te weten.

Om iets in beweging te zetten is er vaak kort iets meer nodig dan de wrijving geeft.
(Dit geldt ook voor zuiver rollen)
Dit heeft een naam, maar die ben ik weer eens vergeten.

[Jan van de Velde]

Statische wrijving is groter dan dynamische. Dat wat je bedoelt?

[tempelier]

Statische wrijving is groter dan dynamische. Dat wat je bedoelt?

Ik denk dat het aan mij is gericht?
Als een blok stil ligt op een plek, ontstaat een soort plak.
Er moet dan ff geduwd worden om het als te ware los te krijgen.
Daarna is die plak gelijk verdwenen.
Het is iets wat zich nooit in formules heeft laten vangen, dus wordt het meestal maar genegeerd.

[Jan van de Velde]

ja, was dat wat je bedoelde met "dit heeft een naam"?