sciencetalk

hallo,

ik hoop dat iemand mij hiermee kan helpen.

De bedoeling is om de maximumhelling van de platen/zijwanden van een storttrechter (vorm: omgekeerde piramide met vierkantig grondvlak) te bepalen als in de trechter kaliumsulfaat gelost wordt. De trechter is afgeknot en open. Het kaliumsulfaat komt op een transportband (v= 1 m/s) terecht.

Je kan de situatie vergelijken met een 'bolletje' zout dat van een helling zal afrollen. Als de helling te klein is zal het bolletje niet beginnen rollen. Is de helling te groot, dan is dit nadelig voor de transportconstructie die onder de trechter geplaatst is want er komt teveel zout op een te kleine oppervlakte op de band terecht.

Moet ik dit berekenen via het traagheidsmoment van een bol of via de formules van zwaartekracht (en componenten) en wrijvingskrachten. wat is de wrijvingsfactor tussen staal en zout (of waarmee kan ik dit vergelijken).

Ik heb dit kort maar (hopelijk) duidelijk proberen uitleggen...

Alle hulp (of links) is welkom. Alvast bedankt.

Joke

Het heeft te maken met de verhouding tussen de wrijvingskracht en de kracht die hem de trechter in duwt. Als ik de hoek phi kies als de hoek die de plaat met de grond maakt, dan is de normaalkracht gelijk aan m*g*cos(phi). Deze normaalkracht is te ontbinden in een kracht langs de helling en een kracht die de zwaartekracht compenseert. De kracht langs de helling is nu m*g*sin(phi). De wrijvingskracht is de normaalkracht maal de wrijvingscoeffient, k_f. Gelijkstellen en vereenvoudigen levert dat sin(phi)*k_f groter moet zijn dan cos(phi) om het zout te laten rollen. k_f is niet makkelijk te bepalen, het hangt sterk van de oppevlakteeigenschappen af. Wellicht is het te meten. Ik denk echter dat dit spul niet gaat rollen maar gaat schuiven en dan heeft k_f typisch een waarde die in de buurt ligt van de 0.3.

Dit zegt je niets over de snelheid waarmee het gaat schuiven, alleen over de helling wanneer het gaat schuiven. Verder is de kinetische wrijving (wrijving als het schuift) mogelijk beduidend kleiner dan de statische wrijving(wrijving als het stilligt). In de praktijk betekent dit dat als het eenmaal schuift het ook meteen goed doorschuift.