Springen naar inhoud

gaskanon


  • Log in om te kunnen reageren

#1

*_gast_03200502_*

  • Gast

Geplaatst op 27 februari 2007 - 11:03

Momenteel ben ik bezig met een afstudeeropdracht voor de HTS (vliegtuigbouw in Delft).

Mijn opdracht houdt kort gezegd in dat ik een bestaand gaskanon geschikt maak voor gedefinieerde impactschades. Dit gaskanon bestaat uit een drukcilinder die is afgesloten door een folie zodat N2 druk kan worden opgebouwd. Door middel van gloeidraad wordt het folie doorgebrand, zodat het N2 gas vrijkomt en een (stalen) projectiel in de loop wegschiet. Mijn vraag is hoe ik bepaal wat de benodigde druk in de drukcilinder is om de kogel een impactenergie van 140 J mee te geven. Naarmate de kogel zich in de loop voortbeweegt, zal er namelijk volumetoename plaatsvinden en dus drukafname. Er kan dus niet verondersteld worden dat de kogel, gedurende zijn 'trip' door de loop, continue door eenzelfde druk (begindruk in het vat) geaccelereerd wordt.

De ter beschikking staande gegevens zijn:

lengte loop: 0,693 m
diameter loop: 0.025 mm

massa kogel: 0,018 kg
beginsnelheid koge: 0 m/s
benodigde eindsnelheid van de kogel: E = 1/2mv^2 --> 140 = 1/2*0,018*v^2 --> v = 122 m/s

Volume drukcilinder: 0.00225 m^3 (2250 cm^3)


Kan iemand met de bovenstaande probleemstelling helpen. Dat zou er prettig zijn voor het eindresultaat van mijn afstudeeropdracht [rr]


Alvast bedankt!


Greetz,

Brendan

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

#2

DePurpereWolf

    DePurpereWolf


  • >5k berichten
  • 9240 berichten
  • VIP

Geplaatst op 27 februari 2007 - 11:30

Als we van een lineair systeem uitgaan is de gemiddelde snelheid 122/2 = 61 m/s
En doet de kogel er 0.693/61=0.0114 sec.
In die tijd moet de kogel versnellen naar 122 m/s de (gem)versnelling is dus: 122/0.0114 = 8714 m/s2

De mass van de kogel is 0.018, de (gem)kracht is dus F=m*a = 0.018*8714 = 157 N. De overdruk op de bal moet gemiddeld zijn:
F=P*A
P = 157/ :) 0.0125*0.0125 = 319 837 Pa.

Volume drukvat = 0.00225
Volume buis = [rr] *0.025*0.693 = 0.0544
Totaalvolume = 0.0567
ratio buis over drukvat = 24 (buis is 24 keer zo groot dan drukvat)
Druk behoort 24 maal 319 837 Pa = 7,676 MPa

Dik kans dat ik een rekenfout heb gemaakt (of een denkfout) gelukkig is er Jan die het zal checken.

#3

*_gast_03200502_*

  • Gast

Geplaatst op 27 februari 2007 - 12:41

Bedankt voor je snelle reactie!

Ik denk dat je aanpak zeker goed is. Ik heb alleen een vraag of het volume van de buis wel goed berekent is:

naar mijn mening is die : 1/4*pie*0.025^2 = 4.9 x 10^-4 m^3

dan krijg je dus een totaalvolume van : 0.00225 + 4.9x10^-4 = 0.00274 m^3

De ratio buis over drukvat = 4.9x10^-4 / 0.00225 = 0.22 (buis is kleiner dan drukvat, klopt ook)

de benodigde druk op mijn kogel is dan 319 837 Pa x 0.22 = 70364,14 Pa = 0.7 bar

Is dit wel correct?


Alvast bedankt.



Groeten,

Brendan

#4

DePurpereWolf

    DePurpereWolf


  • >5k berichten
  • 9240 berichten
  • VIP

Geplaatst op 27 februari 2007 - 12:59

De druk in het drukvat kan niet lager zijn dan de gemiddelde benodigde druk.

Als we gemiddeld 319 837 Pa nodig hebben, en we een druk val van 22% ondervinden moeten we 11% boven het gemiddelde zitten.

dus orignele druk (alleen drukvat) = 1.11 * 319 837
Druk wanneer kogel buis verlaat = 0.89 * 319 837





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures