Springen naar inhoud

Communicerende vaten als mechanische versterkertrap toepassen.


  • Log in om te kunnen reageren

#1

YingYang

    YingYang


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 12 mei 2013 - 21:18

Het idee is afkomstig uit een gedachten experiment dus het kan nogal vreemd overkomen. Als ik een vacuum opbouw via een ejector door de valsnelheid van water & de werkdruk is te laag om iets aan te drijven, is dit is te lossen door er een versterker trap in de vorm van een communicerend vat tussen te zetten?

Ik had het idee om op de grootste zuiger van het vat de onderdruk te plaatsen, de verhouding 4:1 te maken om zo een versneld vacuum te kunnen trekken. (zie tekening)

Hoe is de verhouding van krachten van Zuiger A(16mm rond) ten opzichte van Zuiger B (4mm rond) bij een vacuum van 0,15?

Bijgevoegde miniaturen

  • vraag wsf.PNG

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5381 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 mei 2013 - 23:23

Het verhaal is wat verwarrend, want in de tekening is B de grootste zuiger (met slag A). Wat je precies bedoelt met 'aandrijven' is mij ook niet duidelijk.

Wrijvingsverliezen e.d. buiten beschouwing gelaten is de verhouding van krachten tussen beide zuigers gelijk aan hun oppervlakteverhoudingen dus 162 / 42 = 1 op 16. Ik ga gemakshalve even uit van een luchtdruk van 1 Bar, dus 10 N/cm2

Iedere N kracht op de kleine zuiger veroorzaakt dus een kracht van 16 N op de grote zuiger. De afgelegde weg van de grote zuiger is dan 1/16 van de afgelegde weg van de kleine zuiger. En andersom iedere N kracht op de grote zuiger veroorzaakt dus een kracht van 1/16 N op de kleine zuiger. De afgelegde weg van de kleine zuiger is dan 16 keer de afgelegde weg van de grote zuiger. De geleverde arbeid (kracht maal afgelegde weg) is gelijk voor beide zuigers.

Dus:

Zet je de bovenzijde van de grote zuiger op een onderdruk van 0,15 Bar terwijl boven A de atmosferische druk staat, dan staat daar door die onderdruk een totale opwaartse kracht van 1/4 pi * 1,6 cm2 * 8,5 N/cm2 = 17,1 N op. De kleine zuiger zal een 16 keer zo grote weg naar beneden afleggen, maar de kracht is ook maar 1/16, dus ongeveer 1,07 N. Je verzwakt de kracht, en vergroot de afgelegde weg met een factor 16.

Andersom, de onderdruk boven de kleine zuiger plaatsen levert volgens dezelfde berekening een 16 keer zo kleine weg naar beneden voor de grote zuiger op, maar de kracht is dan dus 16 keer zo groot. Bij gegeven onderdruk is de kracht op de kleine zuiger ongeveer 0,125 * 8,5 = 1,07 N, dus op de grote 17,1 N. Je vergroot de kracht, en verkleint de afgelegde weg met een factor 16.

Veranderd door Michel Uphoff, 13 mei 2013 - 13:23

Motus inter corpora relativus tantum est.

#3

YingYang

    YingYang


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 mei 2013 - 20:54

Sorry, ik was onvolledig was in mijn verhaal & zie nu ook dat er een fout in de tekening zit, ik heb Slag A en slag B.verwisseld. Oeps, in de snelheid om mijn gedachten in een tekening om te zetten is er een foutje in geslopen. :oops:


Maar heel erg bedankt voor je antwoord, het is mij nu duidelijk. Het is eigenlijk boven verwachting, ik ging ervan uit dat de verplaatsingsverhouding 1:2 zou zijn. Weer wat bij geleerd, men is nooit te oud om bij te leren.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures