Hjälp med kraftberäkning på lyftarm

[Klas-Kenny]

Sitter med ett litet beräkningsproblem jag inte riktigt reder ut.

Har en situation enligt bild nedan, där jag vill beräkna hur stor tryckkraft som krävs i hydraulcylindern, för att lyfta en given last (i slutändan vill jag veta hur högt tryck som krävs i hydraulsystemet, men det är ju enkelt i sig).

Blir dock inte riktigt klok på hur man hanterar matematiken som uppstår i och med att bommen är "knäckt" så att säga.

Untitled.png

Tänker att bommens vikt inte behöver räknas in, för att förenkla. Bör räcka att ta lagom stor säkerhetsmarginal på den slutgiltiga siffran..

Någon som kan ge en knuff i rätt riktning i alla fall?

[Icecap]

Utan att vara klok på detta: jag hade "förlängd" A till lastpunkten var lodrät över det nuvarande. Resten borde vara enkelt.

Det ger en längre hävarm och därmed en mer korrekt uträkning anser jag.

[arvidb]

Momentet kring punkten AB är ju samma oavsett hur armen är krökt (så länge lastens position inte ändras). Så kanske sträcka ut "knäcken" i A:s riktning men räkna med det lastmoment som blir med lasten i dess verkliga position?

[svanted]

ritar det...

Screen Shot 2018-02-15 at 6.39.22 PM.png

och räkna om så att du får längden på den fiktiva armen,
plus att lasten samt tuben är ju inte vikelräta mot armen..

[Klas-Kenny]

Det Icecap är inne på verkar ju lite vettigt faktiskt...

Någonting sånt här då:


Så får jag hävstångseffekt på förlängda A, och en vinkel mellan A och C att räkna på.

Untitled.png

Svanted hann posta, nåja.

Edit: Ser nu att Svanted gör en poäng som klart ger resultat än närmare verkligheten..


Edit igen: fixade litet mattefel i bilden..

[arvidb]

Fast så fort du lyfter lasten med den "uträtade" armen så blir det ju fel ändå, eftersom den lodräta linjen från spetsen av armen till lasten inte längre kommer att vara lodrät.

Jag tror jag har det:

* Räkna på en rak arm mellan AB och änden på den verkliga armen.
* Rotera ner kolvens fäste och position runt punkten AB lika mycket som skillnaden mellan vinkeln på armen A och vinkeln på den raka armen.

Klart!

[arvidb]

Såhär alltså:

kolv-rot.png

[Glattnos]

Några funderingar:
Ska den lyfta rakt upp?
Hur högt behöver den lyfta?

[svanted]

Fast så fort du lyfter lasten med den "uträtade" armen så blir det ju fel ändå, eftersom den lodräta linjen från spetsen av armen till lasten inte längre kommer att vara lodrät.

det stämmer men...
lastberäkningar tar inte hänsyn till rörelser utan de är momentana,
och syftet är att beräkna lasten vid ett ögonblick.
så fort armen rör sig ändras geometrierna och man får räkna om alla mått.
största belastningen på tuben är vid helt nedlagd arm, eftersom vinkeln mellan tuben och armen är störst då...
så fort den rör sig uppåt minskar belastningen.

[persika]

Momentet runt vridpunkten från lasten ska räknas ut med den tänkta hävarmen som är vinkelrät mot kraftens riktning. Riktningen i detta fallet är samma som lodlinjen.
När man har räknat ut momentet (Newtonmeter) räknar man sedan ut kraften i hydraulcylindern, på samma sätt där tänkta hävarmen vinkelrät mot kraftens riktning.
Armarnas vinklar har ingen betydelse i uträkningen.

[arvidb]

svanted: Ah. Ja då lär ju din och Icecaps lösning funka bra!

Sen antar jag att man komposantuppdelar vikten från lasten, och även kraften från cylindern? Antar att det är det som persika är inne på också?

[persika]

Har klottrat i din bild för att visa hur jag menar.

Mät eller räkna ut hur långa hävarm1 och hävarm2 är. Viktigt är att hävarmarna alltid ska vara vinkelräta mot förlängd linje i kraftens rikting.
Dessa hävarmar är bara tänkta, som används bara för beräkningen, så de finns inte i verkligheten.

Momentet från lasten ska tas upp av ett motverkande moment från hydraulcylindern, så formeln blir:

Hävarm1 * Flast = Hävarm2 * Fhcyl

OBS, Hävarmarnas längder ändras när bommen ändrar läge, och därmed ändrar sig utväxlingsförhållandet.
Man får beräkna för sämsta läget.

[arvidb]

Smart!