Ik heb inmiddels bekeken of een deel van het verschil te wijten zou kunnen zijn aan de wrijving in het draad. De krachten op een stukje draad:
Fm is de kracht veroorzaakt door het aandraaimoment.
Fn is de normaalkracht loodrecht op het draadvlak
Fw is de wrijvingskracht parallel aan het draadvlak
N is de normaalkracht in de bout (is direct de knijpkracht op de buis)
\(\sum F_{horizontaal}=0\)
-->
\(F_{m}=F_{n}sin\theta+F_{w}cos\theta\)
\(\sum F_{verticaal}=0\)
-->
\(N=F_{n}cos\theta - F_{w}sin\theta\)
Nu gebruiken:
\(F_{w}= \mu F_{n}\)
met
\(\mu\)
de dynamische wrijvingscoëfficiënt (ik beschouw de situatie tijdens het aandraaien, dan vandaar dynamisch), dan volgt
\(F_{m}=F_{w} \left( sin \theta + \mu cos \theta \right)\)
\(N= F_{w} \left( cos \theta -\mu sin\theta \right)\)
Fw elimineren:
\(N=\frac{cos \theta - \mu sin \theta}{sin \theta + \mu cos \theta} \cdot F_{m}\)
Uit momentenevenwicht haal je:
\(F_{m}=\frac{D}{d} \cdot F_{1}\)
dus
\(N=\frac{cos \theta - \mu sin \theta}{sin \theta + \mu cos \theta} \cdot \frac{D}{d} \cdot F_{1}\)
met
\(\theta\)
=spoedhoek(=
\(tan^{-1} S\)
)
D=arm van de kracht die Oktagon uitoefent
d=halve asdiameter (6mm)
S=spoedpercentage in decimalen (=0.15)
F1=de kracht die Oktagon op de bankschroef uitoefent
Als je nu F1=100N invult en
\(\mu=0\)
, dan kom je inderdaad op die knijpkracht van 22kN uit. Als ik nu de wrijving meeneem, dan neem de knijpkracht N vanzelfsprekend af maar niet drastisch. Tabelletje:
\(\mu\)
, knijpkracht N
0.00, 22.2kN
0.01, 20.8kN
0.02, 19.5kN
0.03, 18.4kN
0.04, 17.4kN
0.05, 16.5kN
0.06, 15.7kN
0.07, 15.0kN
0.08, 14.3kN
0.09, 13.7kN
0.10, 13.1kN
0.20, 9.24kN
0.30, 7.07kN
0.40, 5.70kN
Uit een tabelletje in m'n dynamicaboek haal ik dat de wrijvingscoëfficiënt voor gevet staal op staal ongeveer 0.05 bedraagt. Met aanwezigheid van wrijving neemt de knijpkracht dus met een kwart af. Daar lijkt me dus het verschil niet in te zitten. Tenzij de bankschroef van dhr Oktagon met een hamer moest worden ontdaan van het nodige roest, maar ik vermoed zomaar van niet. Zelfs droog staal op staal (
\(\mu=0.4\)
) levert nog geen factor 10 verschil op.
Ik stel voor om eens een ander pijpje te testen. Eentje die wel dunwandig is ten opzichte van zijn diameter.