Modelspoormagazine forum

Modelspoor, Algemeen en H0 => Grootbedrijf => Topic gestart door: Davy op 16 februari 2015, 21:32:13 PM

Titel: een kleine berekening!
Bericht door: Davy op 16 februari 2015, 21:32:13 PM
Een hle13 heeft een trekkracht van 288000N en een massa van 90000kg
Van 0 naar 60km/h heeft hij ... seconde nodig

288000N delen door 90000kg = 3,2m/s²
60km/h of 16,666m/s delen door 3,2m/s² = 5,2seconde

Is die loc nu werkelijk op 5,2seconde aan zen 60km/h of doe ik iets verkeerd in de berekening?
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: mark7758 op 16 februari 2015, 21:43:04 PM
Nooit gemeten. Maar ze zijn snel als HLE.
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Steam.N op 16 februari 2015, 21:44:22 PM
Davy, ik vermoed dat als een loc bij het optrekken zijn volle vermogen gebruikt, de wielen gewoon gaan doorslippen, en de loc niet vooruit komt.
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Klaas Zondervan op 16 februari 2015, 21:52:03 PM
Hij gaat niet slippen, want de gegeven trekkracht ligt onder de slipgrens.
Het zou heel goed kunnen dat hij in 5 sec. op 60 km/u zit. Een losse loc is bijna net zo snel als een Ferrari.
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Davy op 16 februari 2015, 21:52:50 PM
Eigenlijk zou de berekening kunnen kloppen maar werkelijk zal het nooit gebeuren omwille van
- wielen die inderdaad doorslippen
- geen enkele reden om zo snel op te trekken

zo een hle kan idd wel serieus optrekken, heb ik al gemerkt met de rijtuigen erachter.
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Davy op 16 februari 2015, 21:55:39 PM
hangt de slipgrens niet af van de weersomstandigheden?
Ken er niets van hé maar zou het graag allemaal willen weten :)
Wat bedoelen ze eigenlijk met een aslast (22,5ton) ?
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Klaas Zondervan op 16 februari 2015, 22:00:06 PM
De slipgrens hangt inderdaad af van de omstandigheden. Op natte rails zal de trekkracht lager liggen.
Maar in het rekenvoorbeeld wordt uitgegaan van een constante trekkracht. En je mag aannemen dat die onder de slipgrens ligt.
Het is alleen de vraag of de loc die trekkracht over het hele snelheidsbereik kan leveren.
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Davy op 16 februari 2015, 22:08:18 PM
Wanneer de wielen beginnen doorslippen, gaat er dan een systeem in de loc reageren en het vermogen automatisch verminderen tot ze terug grip hebben?

aslast is 22,5ton maal 4assen = 90ton. Wikipedia :)
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Klaas Zondervan op 16 februari 2015, 23:43:10 PM
Dat staat ook in de startpost. 90000kg =90 ton. ;)
De trekkracht is gegeven als 288000N, dat komt overeen met ongeveer 29 ton. Zou goed kunnen bij droge rails.
Er zit ongetwijfeld een systeem in dat slip tegengaat. Maar dat is hier niet aan de orde. Nogmaals, in het rekenvoorbeeld wordt uitgegaan van een constante trekkracht.
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Bolje op 17 februari 2015, 07:22:41 AM
Ik ken niets van die systemen, maar ik maak mij 1 bedenking:
Het koppel krijg je pas bij een bepaald toerental, toch?

Ik verwacht dat dat de start waarschijnlijk iets trager zal gebeuren?
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Michiel op 17 februari 2015, 08:39:21 AM
Een elektrische motor kan bij aanzet meteen over z'n maximum koppel beschikken. Het koppel neemt af met toenemend toerental.
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: 2012 op 17 februari 2015, 09:13:29 AM
Heb da al es getest ikke  :)
je kan met geen enkele lok met maximale kracbt aanzetten zonder last, de loc gaat zo snel optrekken dat het systeem zowiezo 'denkt' dat de hle slipt... want als je wielen met x km/s versnellen, dan gaat het systeem ervanuit dat je doorslipt.
uiteraard zit je veel rapper aan je maximale snelheid dan met wagens, maar uw theoretische berekening kan niet in praktijk omgezet worden.
uiteraard met natte rails slip je echt door, als daar dan nog es bladeren mee gemoeit zijn maakt da nog erger....
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Rangeerduivel op 17 februari 2015, 09:47:37 AM
Datzelfde doet zich ook voor met (moderne)vrachtwagens.(meestal automatische versnellingsbak)
Het is logisch dat een solo-trekker (+/-7ton)sneller optrekt dan met een vol beladen oplegger(+/-44ton)
Maar om één of andere reden is het gaspedaal minder gevoelig dan bij zware belasting,de motor kan niet worden aangesproken om zijn volle vermogen te leveren.
Het is ook gekoppeld aan een automatisch sperdifferentieel,wat het 'spinnen' tegengaat.
Bij oudere types met een motor van bvb450PK had je met een doordeweekse gezinswagen moeite om hem bij te houden tot een snelheid van 100kmu,
ééns daarboven was het andersom natuurlijk.

;)
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Davy op 26 februari 2015, 06:52:10 AM
Kan er iemand mij zeggen hoe ik het vermogen bereken aan de hand van mijn formule bovenaan?
zonder rekening te houden met wielslippen en weersomstandigheden wel te verstaan.
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Michael op 26 februari 2015, 07:35:27 AM
Davy dat is allemaal lang geleden maar als ik me goed herinner is het vermogen P=F.v waarin F =kracht Newton en v=snelheid m/s

Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: dani op 26 februari 2015, 10:02:45 AM
ik vraag me af of je in je originele berekening wel hebt rekening gehouden met de omzetting van N naar kg  ?   (1 kg komt overeen met 10N,  om precies te zijn 9,81 N)

'k heb ze nu niet helemaal nagelopen, maar hou rekening met de éénheden als je delingen en dergelijke doet...

90.000 kg (90 ton ) is eigenlijk ongeveer 900.000 N


dus als jouw trekkracht 288.000 N m/ s²  is,  (volgens je formule die je gebruikt)

dan heb je  288000 / 900000 m/s²  = 0.32 m/s²

dus vanaf de eerste regel zit je er al een factor 10 naast.

52 sekonden lijkt me dus eerder plausibel.




trouwens : hoe kom jij aan dit

288000N delen door 90000kg = 3,2m/s²



Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: SuSke op 26 februari 2015, 13:47:16 PM
1N = 1 kg*m/s²
Kracht is massa x versnelling (F=m*a)
Dus is versnelling gelijk aan kracht gedeeld door massa.

Of dat gewoon 1/1 toepasbaar is op dynamica, moet ik zelf ook even terug mijn Timochenko boven water toveren.
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: dani op 26 februari 2015, 14:01:00 PM
vandaar de factor 9,81 als het puur om gewicht (niet om kracht)  gaat....

1kg = 9,81 N

er wordt duidelijk over massa (kg) en kracht (N) door elkaar gepraat daar.   

Een MASSA van 1 Kg oefent op de aardkorst een kracht van 9,81 Nm/s² uit, vertikaal naar beneden.

En als je heel correct wil zijn dan moet je de kracht  (voorwaartse trekkracht) en massa (gewicht) ook nog vectorieel gaan bekijken want ze staan niet in elkaars verlengde.   Dan zijn we helemaal weg van de realiteit.
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: SuSke op 26 februari 2015, 14:42:02 PM
Dat bedoelde ik dus met 1/1 toepassen.

Alleen bij de zwaartekrachtsversnelling en aardbevingsversnelling liggen die vectoren gelijk.
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: dani op 26 februari 2015, 17:46:00 PM
we verstaan elkaar, Frans.....    :-)
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Davy op 26 februari 2015, 19:11:35 PM
Hey Dani!
Ik zie dat jou berekeningen idd wel realistischer zijn. Ik heb dit allemaal uit de pdf bundel van NMBS voor de proeven voor treinbestuurder.
Er staan voorbeelden in van (verband tussen kracht, massa en beweging) en (Massa en gewicht)

ik haal deze twee door elkaar blijkbaar

dus is het: kracht van 288000N / massa van 90ton omzetten naar gewicht van 900000N = versnelling van 0.32m/s²

Maar dan heb je wel 2x Newton in je formule staan

Ik snap gewoon niet waarom er bij het ene voorbeeld massa kg gebruikt wordt in de berekening en in het ander voorbeeld eerst omzetten naar gewicht N. dit is heel verwarrend
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Klaas Zondervan op 26 februari 2015, 19:19:17 PM
Citaat van: Union Pacific op 26 februari 2015, 19:11:35 PM
Ik snap gewoon niet waarom er bij het ene voorbeeld massa kg gebruikt wordt in de berekening en in het ander voorbeeld eerst omzetten naar gewicht N. dit is heel verwarrend
Zo verwarrend is dat niet. Je gebruikt de massa (kilogrammen) als het gaat om het traagheidseffect. En je werkt met kracht (newton) als het gaat om ...kracht.

Kijk naar de eerder genoemde formule F = m. a
Daarin is F de kracht in newtons, en m de massa in kilogrammen.
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Davy op 26 februari 2015, 21:14:00 PM
Dus van 0 naar 60km/h met een versnelling van 0.32m/s² en in een tijd van 52 seconden.
Mijn volgende vraag was:
Om het vermogen te bereken doe je: P = F x v of 288000 x 16.666m/s = 4800kW (mechanisch vermogen)

of                                                         P = W/t of 124416000J / 52seconden = 2392kW (elektrisch vermogen)
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Havoc op 26 februari 2015, 22:36:20 PM
Neen, je moet de massa (in kg) niet omzetten naar Newton. De trekkracht wordt gebruikt om de massa van de loc te versnellen.

De kracht die de loc op de rails uitoefent door zijn gewicht wordt gewoon door de rails opgeheven door de reactiekracht tgv de spanning die in de rails optreedt. Loc drukt op rails, rails buigen door en dit geeft een opwaartse (en longitudinale) kracht die zorgt dat de loc niet verder in de grond zakt. Voor de berekening van de voorwaartse versnelling is dit van geen belang. Tenzij je verder nog wil berekenen hoeveel de loc "bergop" moet rijden omdat de rails doorbuigen...

Enige wat in de eerste berekening verwaarloosd is is de wrijving. En waarschijnlijk dat die trekkracht enkel de aanzetkracht is, die daalt waarschijnlijk als de snelheid van de loc toeneemt. Dat zou je kunnen uitrekenen door het uurvermogen te bekijken en daarvan het koppel ifv de snelheid te benaderen.

Citaat van: SuSke op 26 februari 2015, 13:47:16 PM
1N = 1 kg*m/s²
Kracht is massa x versnelling (F=m*a)
Dus is versnelling gelijk aan kracht gedeeld door massa.

Of dat gewoon 1/1 toepasbaar is op dynamica, moet ik zelf ook even terug mijn Timochenko boven water toveren.

Uiteraard, versnelling heb je enkel in dynamica, anders is het statica...

Het idee van Dani om de eenheden erbij te zetten is niet slecht, maar hij had het beter gedaan.

(288000 kg.m/s²) / (90000 kg) = 3.2 m/s² Als je de kg eerst naar Newton omzet kloppen de eenheden niet meer. Daaraan kan je al zien dat het niet mag.

Kijk ook naar wat UP schrijft. Zijn mechanisch vermogen met 4800 kW is realistisch. Maar het electrisch moet groter zijn dan het mechanisch door de verliezen in de omvormers en motoren. Zo'n loc zal gemakkelij tegen de 6000 kW zitten. Dat is 6 MW op wielen. En vermits W = J/s klopt ook daar iets niet in de eenheden.

Vergeet ook niet dat P = I x w (koppel x omwentelingssnelheid in rad/s). En het koppel is de trekkracht / wielradius (N/m). Je gaat zien dat als je dat koppel zou aanhouden bij hogere snelheden je onrealistische electrische vermogens uitkomt.
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: SuSke op 26 februari 2015, 22:50:32 PM
Voilà, Timoshenko kan in de doos blijven zitten  ;) klinkt allemaal bekend in de oren maar zit bij mij onder een laag stof  ::) ??? ::)
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Davy op 27 februari 2015, 07:03:51 AM
Ik heb idd op het begin geen rekening gehoud met de wrijving en zwaartekracht.
Met veel hulp hier begin ik het wel te snappen.
Met mijn laatste vraag zie ik dat het elektrisch vermogen juist de helft is van mijn mechanisch vermogen.
dat kan niet juist zijn vermoed ik.
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Davy op 27 februari 2015, 20:38:44 PM
Als je nu bijvoorbeeld 8 rijtuigen van elk 49,7 ton erachter hangt

- blijft de versnelling van 0.32m/s2 dan hetzelfde?

-en hij doet er waarschijnlijk  langer over dan 52seconden naar 60km/h?
Titel: Re: een kleine berekening!
Bericht door: Klaas Zondervan op 27 februari 2015, 22:19:58 PM
Als je er rijtuigen achter hangt wordt de totale massa veel groter, en dus de versnelling veel kleiner.