Hei,
En tiedä, olenko oikeassa foorumikategoriassa, mutta minulla on klassinen insinöörikysymys, johon tarvitsen apua. Olen aloittanut rakentamaan köysirataa materiaalikuljetusta varten maaseudulla. Pääosa on ruostumaton kantovaijeri, johon kori kiinnitetään.
Kuinka paljon voin kuormittaa koria?
Vaijerin pituus 50 m
Kiinnitetty vain päihin
Vaijerin halkaisija 8 mm (murtokuorma hieman yli 3000 kg, mikä pätee myös muihin komponentteihin - vanttiruuvi, sakkeli, ketjut päissä jne.)
Sallittu "roikkuminen" noin 2 m
Turvallisuuskerroin ehkä 2 (?)
Yritin herättää henkiin vanhoja taitoja ja aloitin piirtämällä kolmion paperille. Muutin myös oletustani 3 metrin roikkumiseen, koska kuten olen nyt kiristänyt vaijerin, se roikkuu ehkä metrin ilman kuormitusta ja lisätyt kaksi ovat ok. Joten kolmio, jonka yksi kateetti on 3 m ja toinen 25 m, antaa noin 7 asteen kulman. Kuormituksessa keskeltä vetää 1500 kg toiseen suuntaan ja 1500 kg toiseen suuntaan. Molemmat 7 asteen kulmassa. Sin 7 astetta kertaa 3000 kg antaa noin 360 kg. Turvallisuuskerroin 2 antaa maksimikuormitukseksi noin 180 kg. Olenko oikeilla jäljillä?
Sinulla on 2 erilaista kuormitustapausta.
1. ainoastaan vaijerin oma paino.
2. kuorma vaunulla.
Olin laskenut delta = FL/EA, jolloin saat pitenemän.
Voit sitten laskea taipuman siitä. Jos haluat olla todella tarkka, niin vaijeri koostuu luultavasti useista pienemmistä langoista.
Jos haluat laskea oikein, et voi lastata kovin paljon, sillä dynamiikan lisäkustannukset ym. on otettava huomioon. Jos jätetään nämä huomiotta (eikä alalata)
Niin lasket oikein, mutta luulen, että voit ajatella 3000 kg kumpaankin suuntaan. Vertaa, jos vaijerit nousisivat suoraan ylöspäin.
Hei taas,
kiitos, että auttoitte minua oikealle tielle. Oikein Larsbj, että se on 3000 kg ja ihan oikein, että minun täytyy tarkastella venymää/taipumista. Löysin lisää tietoa osoitteesta certex.se. Siellä kuvataan kolmen tyyppistä pidentymistä sekä taulukot e-modulista eri vaijereille. E-moduli sen vaijerin kohdalla, joka mielestäni on eniten samanlainen kuin minun (minun on 7x19 vaijeri), on noin 4000 kp/mm2. Kolme pidentymistyyppiä ovat nämä. Oletan, että voin kiristää vaiheen 1 ja jättää sen huomiotta. Myös vaihe 3 voidaan jättää huomiotta, koska se kiristetään aluksi ja sitä käytetään melko kapeassa lämpötila-alueella, ehkä 20 +/- 5 astetta.
Vaihe 1: alkuperäinen pidentyminen
Vaihe 2: elastinen pidentyminen (venymä)
Vaihe 3: pysyvä pidentyminen (lämpölaajeneminen ja -supistuminen, kierto, kuluminen ja korroosio)
Joten vaihe 2 antaa Delta=F*L/E*A
Kokeilen taipumista mitoitusperusteena. Pythagoraan lause antaa Sqrt(25*25+3*3)=25,179 eli Delta 180 mm kolmion kohdalta => 360 mm yhteensä. Antaa F= 4000*50*360/50000 =1440 kg Ja silloin linjan pituussuuntaan eli sin 7 astetta * 1440 antaa 175 kg suurimmaksi "korikehoksi". Mutta ok marginaali vaijerin murtorajoille. Käytännössä uskon, että köysirata rajoittaa itseään alkamalla raahata maata pitkin liian suuren kuorman tapauksessa.
Minulla on myös köysiratahanke meneillään ja nostan esiin vanhan keskustelun, koska siinä oli hieman asiaankuuluvia ajatuskulkuja.
Pohdin melko pitkän radan rakentamista ja minulla on melko hyvä käsitys tästä trigonometrian osuudesta. Mutta jään hieman jumiin tajutessani, että vaijeri putoaa vapaasti hyperbelikäyränä, joka voidaan hyvin lähes määrittää paraabeliksi, lisäksi se on joustava. Se muuttuu melko kehittyneeksi matematiikaksi.
Haluan selvittää, kuinka paljon löysyyttä voin sallia suhteessa siihen, kuinka pitkä matka teoreettista ylämäkeä saan lopussa, joka myös voi toimia jarruna.
Jos leikimme 100m pituudella ja 6m pudotuksella, ja asetamme mukaan 3m roikkuva osa sisältäen omapainon, ja kiristämme vaijerin niin, että saamme 2000:n pyöreän säteen (mitä emme saa, mutta leikitään).
Silloin se näyttää ylemmän kuvan mukaiselta, ja vaijerin todellinen pituus on 100,36.
Esimerkissä 2 minulla on piste, jossa mittaan 5m ennen matkan loppua. Olen iteroinut, että 1,28m notkahdus 3m sijasta antaa saman 100,36 todellisena vaijeripituutena edellyttäen, että vaijeripituus on staattinen.
Tämä antaa 11° ylämäkivastuksen juuri tässä pisteessä, ja edellyttää 1mm "ylimääräistä" tolppakorkeutta, jotta ei osu maahan verrattuna lineaarisesti kiristettyyn vaijeriin.
Mutta oletus, että vaijerin pituus on staattinen, on väärä, sillä se venyy enemmän kuormituksen alla keskellä. Ja kuten sanottu, käyrä on hyperbolinen, mutta en usko, että se antaa valtavia vaikutuksia tulokseen.
Onko ketään, edes oikeita Zip-line rakentajia, jotka laskevat tämän "kunnolla"?
Kuvat tekevät todella isojakin voimia, jos halutaan kiristää linjaa paljon enemmän kuin alla olevassa esimerkissä.
Diagonaalikomponentti on 16,7 kertaa pystysuora kuorma keskellä ja 300kg yhteensä oma- ja hyötykuorma antaa 25kN vetokuorman jokaisessa kiinnityksessä.
Löysin linjan alimmaisena, joka vaikuttaa sopivalta.
Ja voidaan lisätä, että todellinen projekti on pidempi kuin 100m, ja turvallisuusnäkökohta ei ole vähäpätöinen.
Onko kenelläkään mitään viisasta lisättävää?
//Ylianalysoija 😇
Klikkaa tästä vastataksesi
Vi vill skicka notiser för ämnen du bevakar och händelser som berör dig.
