Berekening kracht op massawiel

[cedric36120]

Beste,

Ik ben momenteel bezig met het ontwerpen van een injectiepomp.
De injectiepomp wordt aangedreven door een pneumatische motor (schottenmotor).
Momenteel heeft deze een vermogen van maximaal 5.6 kW bij 7 bar en 3000 tr/min.
deze motor drijft een massawiel aan en de drijfstang die verbonden is met de zuigerstang zit 50mm van het center.
Ik zou graag bereken hoeveel uitgaande kracht er komt op de drijfstang.
Is het mogelijk om hier ook een foto up te loaden?

Hoe begin ik hier aan??
Alvast bedankt!

[HansH]

de kracht op de drijfstang zal een functie zijn van de tijd. de kracht op het bewegende deel van de drijfstang is anders dan op het heen en weer schuivende deel. dus je moet eerst aangeven voor welke van de 2 je de kracht wilt berekenen. daarnaast is ook kennis over de druk als functie van de tijd in de cylinder nodig. Die moet je dus ook weten. of als alternatief kun je de germiddelde kracht berekenen want die is bepaald door vermogen en toerental.

[cedric36120]

Dag Hans,

Alvast bedankt voor uw antwoord!
Voor mij is het belangrijkste de kracht van het schuivende deel (zuigerstang).
Voor dit geval heb ik bij elke slag een debiet van 0.375 liter (kubieke decimeter).
per minuut heb ik 150 liter debiet nodig dus 200 omwentelingen of 400 slagen (dubbelwerkende cilinder).
het te verpompen goed is grout (mortel).

[wnvl1]

(1) Via de formules voor samengestelde beweging kan je de snelheid v van het schuivende deel berekenen in functie van de hoek van het aandrijfwiel. (Ik weet niet wat je achtergrond in analytische mechanica / wiskunde is.)
(2) Als je die uitdrukking voor v dan afleidt naar de tijd heb je de versnelling a.
(3) F = m.a met m de massa van de substantie in de pomp + de massa van de zuigerstang.

Ofwel moet je werken met de tegendruk. Ik weet niet of de inertie dan wel de tegendruk bepalend is bij deze toepassing.
Ik heb geen ervaring met het ontwerpen van pompen, maar bovenstaande oefening lijkt mij wel nuttig om eens te doen.

[CoenCo]

Onafhankelijk van het sterktesommetje (waarvoor ook het koppel van de motor handig zou zijn), vraag ik me sterk af hoe haalbaar dit ontwerp is.
Een van de grote aandachtspunten bij beton- en groutpompen is de schoonmaak na elk gebruik. Hoe wil je dat hier doen met al die kamers en terugslagkleppen?
En hoe ga je de pakking van je dubbelwerkende cylinder heel houden?

[cedric36120]

De formules van samengestelde bewegingen zal ik eens moeten zoeken (als iemand dit vanbuiten weet, deel gerust).

Zoals ik zei is dit conceptfase.
Inderdaad wordt deze telkens schoongemaakt en zullen de kamers nog aangepast worden.
De terugslagkleppen zullen uitgevoerd worden met grote kogels, deze vergen inderdaad het grootste onderdhoud.

[wnvl1]

Samengestelde beweging komt er op neer dat de absolute snelheid gelijk is aan de som van relatieve snelheid en sleepsnelheid. Je kan snelheid van B schrijven al som van de sleepsnelheid (rotatie van het uiteinde waar de stang vastgemaakt is aan de schijf) en de rotatie van de stang zelf (relatieve snelheid).

Als je dat niet in de vingers hebt, kan je ook de positie van B (de x uit de tekening) berekenen via de cosinus en de sinus regel en dan twee keer afleiden en dan heb je de versnelling. Vervolgens kan je door af te leiden de versnelling van de stangen berekenen (\(\ddot{x}\)).

Ik denk dat je in onderstaande figuur nog de afstand y moet geven.

Je zou op basis van die 3000 tr/min het vereiste vermogen kunnen berekenen, maar anderzijds is ook het vermogen al gegeven. Is dat niet vreemd?

DIe 7 bar hoe moet dat in zo een opgave geïnterpreteerd worden? Is dat buiten de inertie van de mortel nog een extra kracht druk die overwonnen moet worden om de mortel naar buiten te duwen?

Moet apart een berekening gemaakt worden met betrekking tot het aanzuigen en het wegduwen van mortel?