kracht berekening heftafel

benleentje

Golden Member

Ik wil in mijn kelder een schaarlift maken die 400kg kan heffen.

Er staat 1000kg maar 400kg is ook genoeg en maakt het wat eenvoudiger. De draadspindel is trapeziumdraad die ik al heb liggen met een dikte van 18mm en een spoed van 2mm.

Ik ben uitgegaan van een minimum hoek van 6° want hoe lager hoe groter de startkracht is mijn gedachte. klopt dat?

Mijn berekening is als volgt
kracht / Sinα = 4000N / sin 6 = 38.3kN dus zeg 40kN

Is dit tot zover goed?

Ik wil dat lift in zeg 60S boven is en dat is in mijn geval als de spindelmoer 415mm heeft afgelegd. met een spoed van 2mm geeft dat 207.5 omwentelingen. de motor moet dan 207.5 rpm draaien dus een motor met reductie.

Verder heb ik nog gevonden P = T x w.
Maar ik loop nu even vast op de krachtarm van de motor als ik de motor direct aan de as koppel?

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.

Voor de berekening niet onbelangrijk;

Jouw opgegeven spoed van 2mm kan haast niet kloppen, dat zal eerder 4mm zijn, een metrische draad 18 heeft al 2,5 mm spoed.

Daarnaast wel jammer dat de motor, net als hij op moet starten met de last onderin, ook gelijk het hoogste koppel moet ophoesten.
Zonder gelijk jouw idee van tafel te willen vegen; kan je niet iets maken met staalkabels? Dat geeft een veel gelijkmatiger koppel over de totale afgelegde weg. Stel dat de last beneden staat, dan is de staalkabeltrommel het meest afgerold en dus het benodigde (start) koppel juist op z'n kleinst.

Op 10 december 2017 18:44:59 schreef benleentje:
Ik ben uitgegaan van een minimum hoek van 6° want hoe lager hoe groter de startkracht is mijn gedachte. klopt dat?

Mijn berekening is als volgt
kracht / Sinα = 4000N / sin 6 = 38.3kN dus zeg 40kN

Is dit tot zover goed?

Hoe kleiner de hoek, des te groter is de startkracht. Dat klopt.
De volgende aanname van de sinus is volgens mij fout.
Ik ga uit van F1xS1=F2xS2
F1xS1 is de horizontale weg en kracht
F2xS2 is de verticale weg en kracht
F1 wordt dan:
F1 = F2 x S2 / S1
F1 = F2 x cot α
F1 = 4000 x 9.514 = 38.057 N
Ben ik geslaagd voor mijn theoretische mechanica?

Stel dat de motor over de gehele weg 40kN moet leveren. De weg is 415mm, de tijd is 60 sec.
Het minimaal benodigd vermogen van de motor is P = F x v = 40kN x 0,415m /60Sec = 277W.
Vermogen is koppel x toerental
Koppel = Vermogen / toerental
Koppel = 277/(208 x 2π : 60) = 12,7Nm

En dan heb je hier een mooie calculator (waarvan ik zelf lang niet alle invulvelden begrijp;

http://www.werktuigbouw.nl/calculators/e3_7.htm

Hoe groot is de gewenste afstand tussen onderste en bovenste stand?
Moet er meestal gewicht zakken of meestal gewicht omhoog?(of is dat 50/50?)
Hahaha, nadenkertje, je bent als toeschouwer geneigd te denken "domme vraag, wat er in gaat moet er ooit ook eens uit"

Misschien staat er wel een pellet of kolenkachel beneden.....
Misschien bouwt hij wel motorfietsen op uit losse onderdelen.....

[Bericht gewijzigd door 240diesel op zondag 10 december 2017 19:39:45 (58%)

benleentje

Golden Member

Jouw opgegeven spoed van 2mm kan haast niet kloppen,

En dat klopt dus ook niet.
Duizend keer meet je iets met de schuifmaat en altijd zet je hem op nul. Nu 1 keer niet.

De trapeziumdraad is 20mm dik met een spoed van 4mm.

Zonder gelijk jouw idee van tafel te willen vegen; kan je niet iets maken met staalkabels?

Dat had ik al maar dat stond dus met palen uit de grond en stond dan enorm in de weg. Het motortje wat ik toen gebruikte was iets van 500W.
Ik heb nu een gat in de grond van 1350mm x 900mm en 700mm diep. Daar komt nog eerst 2 lagen plastick en daarna beton in.

De armen van de tafel worden 1150mm lang en de hef hoogte word 2700mm

Als ik op maximale hefhoogte ben heeft de moer op de spindel dan ca 415 mm afgelegd.

De volgende aanname van de sinus is volgens mij fout.

De hoek was afgerond op 6° dus vandaar dat jij een iets andere waarde heb maar We komen uiteindelijk op precies hetzelfde antwoord uit dus dat zal het kloppen.

Hoe groot is de gewenste afstand tussen onderste en bovenste stand?

De moer moet een afstand van 415mm afleggen. De hoogte verschil zal iets van 2300mm zijn als de schaar ingeklapt ca 400mm is.

Moet er meestal gewicht zakken of meestal gewicht omhoog?(of is dat 50/50?)

Voor nu moet er vooral heel erg veel omhoog (kelder uitgraving)

De tijd van 60S staat niet vast maar ik wil het zo snel mogelijk omhoog hebben. En de hoek kan eventueel nog 8 graden worden.

Het minimaal benodigd vermogen van de motor is P = F x v = 40kN x 0,514m /60Sec = 277W.

Dat valt reuze mee.

Nu de spoed 4mm is word et toerental van de motor 103 rpm. Dus ga ik even voor een 100rpm motor kijken.

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.

Op 10 december 2017 20:01:10 schreef benleentje:
[...]De hoek was afgerond op 6° dus vandaar dat jij een iets andere waarde heb maar We komen uiteindelijk op precies hetzelfde antwoord uit dus dat zal het kloppen.

De sinus en de tangens van een kleine hoek zijn ongeveer gelijk aan elkaar. Dus in jouw probleemstelling maakt het niet uit.

Het minimaal benodigd vermogen van de motor is P = F x v = 40kN x 0,514m /60Sec = 277W.

Denk om de (wrijvings)verliezen. Neem een ruim bemeten motor!

[Bericht gewijzigd door ohm pi op zondag 10 december 2017 20:24:03 (17%)

Bij zo'n verhouding van armlengte / hefhoogte moet je volgens mij in elk geval een dubbele schaar hebben, dat maakt het nog wat gecompliceerder....
Je krijgt dan het principe van een schaarhoogwerker.
De benodigde bouwtijd en bouwkosten zal je wellicht nog van schrikken!

Ik kan natuurlijk niet in jouw portemonee en agenda kijken maar ik zou persoonlijk voor iets gaan wat al een heel eind in de richting is;

2 koloms hefbrug KONI
€ 500,00
http://link.marktplaats.nl/m1231867510?utm_source=android_social&u…

Heb je krachtstroom? Dat zou de keus heel groot maken.
Zo niet dan is de keus iets beperkter of "moet" je een 230v motor op de hefkolom knutselen. Je hebt 2-kolomsbruggen die hydraulisch heffen en bruggen die in elk van de kolommen een schroefdraadspindel hebben.

Wel goed opletten;van sommige spindels is de bronzen moet bijna weggesleten, dat zóu de reden van verkoop kunnen zijn, afgekeurd dus.

Sorry als ik je maar steeds van je idee lijk af te willen helpen, t'is goed bedoeld. ;-)

benleentje

Golden Member

IK ga een ruim bemeten motor nemen en wil minimaal 750W.
Ik heb op markplaats bij adr spierings.nl gevonden en die heb een ruim aantal motoren in de 100 rpm range. Helaas iets duurder dan ik had gehoopt. Ik koop wel vaker motoren van particulieren en die zijn toch wat goedkoper. Maar goed ik heb er in ieder geval een paar gevonden.

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.

Op 10 december 2017 20:27:31 schreef 240diesel:
Bij zo'n verhouding van armlengte / hefhoogte moet je volgens mij in elk geval een dubbele schaar hebben,

Met de getekende schaar uit de starttopic kan je bij een slag van 415 mm horizontaal nooit 2700mm verticaal halen. Theoretisch maximum is 415mm

Op 10 december 2017 20:01:10 schreef benleentje:
De armen van de tafel worden 1150mm lang en de hef hoogte word 2700mm

Dat snap ik niet. Plaats svp deze maten in het tekeningetje van de starttopic voor een beter beeld voor mij

[Bericht gewijzigd door ohm pi op zondag 10 december 2017 20:49:43 (29%)

buckfast_beekeeper

Golden Member

Is zoiets niet beter hydraulisch te maken?

Van Lambiek wordt goede geuze gemaakt.

Op 10 december 2017 20:42:27 schreef buckfast_beekeeper:
Is zoiets niet beter hydraulisch te maken?

zeker 2 jaar geleden, nog een hefbrug voor motor fietsen, beetje aangepast zodat een poolbiljart tafel in de vloer verdwijnt als er bandjes optreden, of het gewoon druk is.

Je hebt tijd of je hebt geen tijd ! als je geen tijd hebt, waar is die dan gebleven ? https://ledverlichtingsoest.com/

Neem die motor niet te klein, op een machine fabriek hadden ze het ook een keer uitgerekend en de eerst volgende bovenmaat genomen.
Ervaren mensen vonden het meteen te klein maar het werd uitgetest en uiteindelijk kwam er een motor op die 4 keer zwaarder was.
Die berekeningen klopten wel maar de verleizen en vrijvingen waren niet meegenomen en die zijn moeilijk te schatten.

Op 10 december 2017 20:01:10 schreef benleentje:
De hoek was afgerond op 6° dus vandaar dat jij een iets andere waarde heb maar We komen uiteindelijk op precies hetzelfde antwoord uit dus dat zal het kloppen.

Formeel niet. Zoals door ohmpi opgemerkt moet je door cot(α) delen in plaats van door sin(α). Er komt alleen bijna hetzelfde uit omdat α zo klein is.

@benleentje,

De horizontale beweging is 415mm. De verticale beweging is 2700mm.
Dat is een verhouding van 6,5. Je vermogen van je motor moet minstens 6,5 x zo groot zijn als ik berekend heb, dus ruim 1800 Watt.
De horizontale kracht is 260 kN
Ik denk dat de hefbrug niet gaat werken.

Of een werktuigbouwer (door electronici oneerbiedig aangeduid: 'fietsenmaker') ziet hier een andere oplossing.

benleentje

Golden Member

Dat is een verhouding van 6,5.

Dat snap ik even niet.
Wat maakt het uit of ik een enkele dubbele of in mijn geval een 3 voudige schaar ga maken. De kracht die de motor moet ophoesten blijft toch 40kN + het gewicht van de schaar zelf.
IK zie wel in dat een 3 voudige schaar meer wrijvingsverliezen heeft.

Naar goed als je dan voor een enkel voudige aan 277W komt dan zou een 3 voudige 3x dat moeten zijn. Ik heb al een motor van 2,2kW gevonden en een frequentie regelaar van 2,2kW heb ik al. Met een FO kan ik sowieso het geheel meer gecontroleerd in beweging krijgen en laten stoppen.

Toch nog even een nieuwe tekening gemaakt.

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.

Je koppel moet mistens 3x groter zijn nu, je gaat immers 3x zo snel naar boven met dezelfde spindelsnelheid, ik zou een "lange" moer nemen met zoveel koppel anders gaat het geheid "vreten".
Bij motorbrugjes zie je altijd een cilindertje (olie of lucht) schuin onder zo'n balkje staan dat heeft een betere hoek.

Op 11 december 2017 20:06:54 schreef rwk:
ik zou een "lange" moer nemen met zoveel koppel anders gaat het geheid "vreten".

Vandaar de naam koppelmoer :)

Je hebt tijd of je hebt geen tijd ! als je geen tijd hebt, waar is die dan gebleven ? https://ledverlichtingsoest.com/
benleentje

Golden Member

Je koppel moet mistens 3x groter zijn nu,

JA dt begreep ik net ook tijden het looptochtje naar de winkel. Je last gaat 3x sneller omhoog dus 3x meer koppel en vermogen.

ik zou een "lange" moer nemen met zoveel koppel anders gaat het geheid "vreten".

Er komen uiteindelijk 2 draadspindels en de bronzen moeren zijn 50mm lang.
Ik wacht nog even op ohm pi met een laatste berekening of uitleg. Want naar mijn idee was de kracht al berekend die de motor moet overwinnen. Ik begrijp alleen nog niet wat het vermogen gaat doen.

Ik ga toch gewoon lekker eigenwijs het ding bouwen want veel heb ik al liggen van de eerste lift die ik gemaakt had. Ik ga ook gewoon weer de oude motor, FO, ketting en tandwielen gebruiken en kijk dan wel hoe het uitkomt en gaat bewegen. Ik ga dan langzaam het gewicht opvoeren tot het punt dat het niet meer in beweging komt en kijk dan of ik met dat gewicht kan leven. Ik kan dan later nog aanpassingen doen of ombouwen naar hydraulisch.

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.

Wet van behoud van energie. Zo simpel is het.
Heb je meccano oid?
Of ga naar noppes en probeer een oude bureaulamp met schaarmechanisme op de kop te tikken en test het in het klein uit.
260kN, kan jouw spindel van 18mm dat aan?
Dat is 26 ton. Dat is een grote vrachtwagen. Zie je dat aan jouw spindel hangen?

code:



 --------------------------
   \                   /
    \                 /
     \               /
      \             /
       \           /
        \         /
         \       /
          \     /
           \   /
            \ /
            / \
           /   \ 
  -------------------------

Ik heb jouw 3-voudige schaar anders getekend. Een lengte van 1150 mm wordt voorgesteld door 2 schuine streepjes. Alleen het onderste scharnier bestaat nog. De anderen twee scharnieren zijn weg. Nu zie je twee hefbomen met een lengteverhouding van 1:5 tov scharnierpunt. De hefboomwetten ken je hopelijk nog wel uit de natuurkunde- of mechanicalessen. (kracht x arm links = kracht x arm rechts)

PS:
Ik hoop nog altijd op een fietsenmaker die mijn berekeningen onderuithaalt.

Vergeet niet dat het platform ook zijwaarts gaat bewegen als je het scharnierpunt bij de motor vast zet.

Als het ding zo hoog wordt, met zoveel scharnierpunten en de schaar zo dicht bij verticaal in de bovenste stand, zal het niet meevallen om het geheel zo te maken dat het stabiel blijft.

Als je vooral aarde uit je kelder wilt halen, zou ik voor een takel gaan.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op maandag 11 december 2017 20:51:11 (56%)

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
jerome

Golden Member

Gedoemd om te mislukken. Een motor van pakweg 1kW met een reductie er achter die op 100 n/min komt zal meer koppel leveren dan wat een spindeltje van 20mm aankan. De binnendiameter van de spindel zal niet veel meer dan 15mm zijn en dat gaat torsen en stuk draaien. Dergelijk iets moet hydraulisch en met een slangbreukventiel uitgevoerd. 2,7m werkhoogte lijkt onaannemelijk.

1kW bij 100rpm is 10.5Nm. Een bout M16 8.8 (fatsoenlijk staal dus, geen bouwmarkt rommel) mag je aantrekken met 215Nm. Lijkt me dus echt geen probleem. Zelfs 4.6, beter bekend als "peperkoek" kan al 80Nm aan.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Wat is de maximaal toegelaten treksterkte van zo'n bout (M16) ?

Op 11 december 2017 20:51:04 schreef jerome:
Een motor van pakweg 1kW met een reductie er achter die op 100 n/min komt zal meer koppel leveren dan wat een spindeltje van 20mm aankan..

Dat hoeft niet. Een 1kW motor kan 1kW aan vermogen leveren maar hoeft niet. Vb: Als de schaarlift leeg is zal de 1kW motor op nominaal toerental vrijwel 0W aan vermogen leveren. Bij volle belasting (400kgf) kwam ik op een koppel van ruim 12Nm, maar dat moet nu ongeveer 72Nm zijn.

Op 11 december 2017 20:56:31 schreef SparkyGSX:
1kW bij 100rpm is 10.5Nm. Een bout M16 8.8 (fatsoenlijk staal dus, geen bouwmarkt rommel) mag je aantrekken met 215Nm. Lijkt me dus echt geen probleem. Zelfs 4.6, beter bekend als "peperkoek" kan al 80Nm aan.

Ha, een fietsenmaker ;-).
'Collega', waar ga ik de mist in?
Het vermogen van de motor is koppel x toerental = 10,5Nm x (100 x 2π / 60) rad/sec = 110W. Er zit een factor 10 tussen jouw uitkomst en de mijne. En ik werk niet met de gokstok. Jij nog wel?

Wat ik tot nu toe expres niet benoemd heb zijn de ontwerpreserves die je veiligheidshalve moet invoeren. Daar heb ik geen verstand van. Denk aan ontwerpreserve ivm metaalmoeheid enz.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op maandag 11 december 2017 21:29:44 (27%)

Als ik jou posting letterlijk in google knal [edit: Nu "de eerste regel van je posting: je hebt eea toegevoegd...], vind je op blz 7 van deze PDF iets van 2.8 ton voor het slapste staal.

Edit: ik snap niet wat er mis is met de URL.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Klasse 8.8 betekend min. Tensile strength van 800MPa, yield ongeveer 650MPa. Een staf van rond 16 is ongeveer 200mm^2 (beetje minder vanwege de draad, maar even voor de orde van grootte), dus dan zou de yield 130kN zijn.

Die 1kW bij 100rpm (10.5Nm) is dus geen probleem maar met een spoed van 4mm geeft dat een kracht van 16.5kN, nog aangenomen dat er geen wrijving is.

100Nm dus (aobp11 bedankt voor de correctie), en dat zou dus wel kunnen maar dan heb je nauwelijks veiligheidsmarge voor kerfwerking van de draad, vermoeiing, stootbelastingen, etc. 100Nm met een spoed van 4mm geeft je dus een theoretische kracht van 165kN, aangenomen dat er geen wrijving is.

In de praktijk mag je blij zijn als je daar de helft van overhoudt. Als het voorwaartse rendement beter is dan 50%, is hij al niet meer statisch zelfremmend.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op maandag 11 december 2017 21:45:48 (23%)

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken