krachten in een cilinder/zuigerstang
stelde deze vraag op 24 januari 2010 om 14:04.
Een van mijn leerlingen doet zijn pws over het maken van een persluchtmotor, in analogie van een verbrandingsmotot. Bij zijn uitleg tekent hij een plaatje van de op de tweede zuigerstang optredende 'horizontale' kracht bij het neergaan van de zuiger (na 'explosie'). Zie plaatje.
Ik twijfel sterk aan het loodrecht op de cilinderwand staan van de horizontale component van de zuigerkracht. Volgens mij moet die component loodrecht op de tweede zuigerstang staan.
Wat is uw menng hierover en welke verklaring cq redenering hoort erbij?
Het gaat mij in het bijgaande plaatje om de horizontaal getekende kracht in de middelste afbeelding.
Bedankt voor het meedenken.
Ik twijfel sterk aan het loodrecht op de cilinderwand staan van de horizontale component van de zuigerkracht. Volgens mij moet die component loodrecht op de tweede zuigerstang staan.
Wat is uw menng hierover en welke verklaring cq redenering hoort erbij?
Het gaat mij in het bijgaande plaatje om de horizontaal getekende kracht in de middelste afbeelding.
Bedankt voor het meedenken.
Reacties
Dag René,
Ik zoek in geval van twijfel de tastbare onderdelen die mijn krachten kunnen afleiden. Dat zijn hier wat jij de tweede zuigerstang noemt, en de cilinderwand. Zou je die tweede loodrecht op de zuigerstang nemen, dan vraag ik me af waar de verticale component van DIE component vandaan zou moeten komen. Dan zou ik een remmende kracht tussen mijn zuiger en cilinderwand moeten veronderstellen. Hoewel er ongetwijfeld wrijving aanwezig is mag die natuurlijk nooit groot zijn.
De reëel mogelijke werklijnen zijn dus via die zuigerstang (logisch) en (nagenoeg) loodrecht op de cilinderwand.
Zouden we dan nog twijfelen, dan kunnen we altijd de situatie extremer maken, werkt soms heel verhelderend. Heb ik in de bijlage gedaan, een veel horizontalere stand van de zuigerstang.
Ga ik hier ontbinden over de zuigerstang en een component er loodrecht op dan ben ik nu echt de realiteit kwijt. Er is in die richting van component 2 écht niks om mijn kracht naartoe af te leiden.
Dan kun je er nog de hefboomwetten op loslaten, zoals in het rechtse plaatje. Leun bij de muur op die rode staaf en goed kans dat die 12 ton gaan schuiven. De kracht in de rode staaf is enorm vergeleken met de verticaal uitgeoefende kracht. En er staat een even enorme normaalkracht loodecht op die muur.
Denk je daarmee dan terug naar de extreme zuigersituatie dan voel je dat dat ákelig moet wringen. En dat doet het alleen maar als je ontbindt over je zuigerstang en loodrecht op de cilinderwand.
Kortom, de ontbinding in je middelste plaatje is correct.
Groet, Jan
Ik zoek in geval van twijfel de tastbare onderdelen die mijn krachten kunnen afleiden. Dat zijn hier wat jij de tweede zuigerstang noemt, en de cilinderwand. Zou je die tweede loodrecht op de zuigerstang nemen, dan vraag ik me af waar de verticale component van DIE component vandaan zou moeten komen. Dan zou ik een remmende kracht tussen mijn zuiger en cilinderwand moeten veronderstellen. Hoewel er ongetwijfeld wrijving aanwezig is mag die natuurlijk nooit groot zijn.
De reëel mogelijke werklijnen zijn dus via die zuigerstang (logisch) en (nagenoeg) loodrecht op de cilinderwand.
Zouden we dan nog twijfelen, dan kunnen we altijd de situatie extremer maken, werkt soms heel verhelderend. Heb ik in de bijlage gedaan, een veel horizontalere stand van de zuigerstang.
Ga ik hier ontbinden over de zuigerstang en een component er loodrecht op dan ben ik nu echt de realiteit kwijt. Er is in die richting van component 2 écht niks om mijn kracht naartoe af te leiden.
Dan kun je er nog de hefboomwetten op loslaten, zoals in het rechtse plaatje. Leun bij de muur op die rode staaf en goed kans dat die 12 ton gaan schuiven. De kracht in de rode staaf is enorm vergeleken met de verticaal uitgeoefende kracht. En er staat een even enorme normaalkracht loodecht op die muur.
Denk je daarmee dan terug naar de extreme zuigersituatie dan voel je dat dat ákelig moet wringen. En dat doet het alleen maar als je ontbindt over je zuigerstang en loodrecht op de cilinderwand.
Kortom, de ontbinding in je middelste plaatje is correct.
Groet, Jan
radiaal = evenwijdig aan de radius / straal van een cirkel
axiaal = evenwijdig aan de axis / as
Meestal staan beide richtingen loodrecht op elkaar
axiaal = evenwijdig aan de axis / as
Meestal staan beide richtingen loodrecht op elkaar
