hard

Курс физики. Динамика. Задача про лифт.

Господа и дамы. 

Тут столкнулся с задачей, аналог которой - простейшая задача про лифт, провходимой в курсе физики в школе.

Задача такова: представим порткатный стан (опять же аналогия но очень близкая), валки расположены один над другим. Верхний - неподвижен, нежный прижимается к верхнему с силой 420 kN. Вес нижнего валка 2600 кг. Нижний валк расположен на плавающий опоре, те если пропустить л-ст через валки, в момент , когда лист заканчивается, нижний, удаляется о верхний.

Задача - с каким ускорение и скоростью будет двигаться Нижний валк, Если толщина листа 7,5 Мм.

 

Это только часть задачи. На самом деле надо узнать силу удара, но это вторая часть.

 

Проблема в том, что теоретические данные не-совпалают с практическими....

 

Были проведены испытания - время движения и ускорения дико разняться. 

Мои подчсеты: ускорение перед столкновение - ~150м/с2, время до столкновения 0,01с

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Т.е. Ваши подсчёты даёт оценку выше по сравнению с испытаниями? Плавающая опора обладает вязкостью и жёсткостью. Тогда лучше рассматривать не соударение двух шаров (или что там в физике было связано с импульсом?) или Эйнштейновский лифт, а массу на пружинке с демпфером и внезапно приложенной единичной нагрузкой, которая равна силе прижатия валка минус (жёсткость опоры * 0.0075 м).

Интересная задачка кстати будет, если не решится и предложенным мною способом=)

А ещё можно заглянуть в сопромата Писаренко в главу про ударные нагрузки в задачу с падающим на двухопорную балку грузом, год 86-й вроде. В Вашем случае потребуется включить в расчёт упругую энергию опоры (0.5*K*x^2).

И силу тяжести учесть...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Через импульс можно, но это вторая часть задачи.

Есть еще одна формула через коэффициен удара. http://www.roymech.co.uk/Useful_Tables/Fatigue/Mechanics_Impact.html

Такая же формула мне попадалась и в отечественных источниках.

Но опять же это - вторая часть. Мне нужно разобраться, с какой скоростью и с каким ускорением нижний валк имеет непосредственно перестолкновением. Это самое первое и в этом показания разнятся.

 

Мой подход был такой.

Аналогия с задачей по физике - лифт. Одна оговорочка, в школе все ускорения постоянны. Данные с акселерометра...not so much.

Сила поджимающая валк - F, масса валка m. Расстояние x.

Результирующая сила: F-mg=R, R=ma' => ma'=F-mg => a' = (F-mg)/m; 

(if m=2600 kg, F=420 kN : a'= 151 m/s2.)

Итак, ускорение с которым движется масса = 150 m/s2. (15g)

Из условия равноускоренного перемещегния точки и уравнения движения, при условвии, что начальная скорость =0, имеем

0,0075 = 150·t2/2=> время требуемое для прохождения 7,5 мм равно 0,01 s.

Скорость подлета = 1,5 m/s

 

Акселерометр показывает время подлета approx. 0,04s, и ускорение 0,9g. Данные были получены 4 года назад. Масштаб временной оси подтвержден, масшаб ускорений - нет.

 

Для подсчета силы удара нужна компонента времени. Она тоже может быть взята из данных акселерометра. Но опять же F=m·a = m·V/t. Не зная скорости подлета, сила удара ....

Через импульс можно, но это вторая часть задачи.

Есть еще одна формула через коэффициен удара. http://www.roymech.co.uk/Useful_Tables/Fatigue/Mechanics_Impact.html

Такая же формула мне попадалась и в отечественных источниках.

Но опять же это - вторая часть. Мне нужно разобраться, с какой скоростью и с каким ускорением нижний валк имеет непосредственно перестолкновением. Это самое первое и в этом показания разнятся.

 

Мой подход был такой.

Аналогия с задачей по физике - лифт. Одна оговорочка, в школе все ускорения постоянны. Данные с акселерометра...not so much.

Сила поджимающая валк - F, масса валка m. Расстояние x.

Результирующая сила: F-mg=R, R=ma' => ma'=F-mg => a' = (F-mg)/m; 

(if m=2600 kg, F=420 kN : a'= 151 m/s2.)

Итак, ускорение с которым движется масса = 150 m/s2. (15g)

Из условия равноускоренного перемещегния точки и уравнения движения, при условвии, что начальная скорость =0, имеем

0,0075 = 150·t2/2=> время требуемое для прохождения 7,5 мм равно 0,01 s.

Скорость подлета = 1,5 m/s

 

Акселерометр показывает время подлета approx. 0,04s, и ускорение 0,9g. Данные были получены 4 года назад. Масштаб временной оси подтвержден, масшаб ускорений - нет.

 

Для подсчета силы удара нужна компонента времени. Она тоже может быть взята из данных акселерометра. Но опять же F=m·a = m·V/t. Не зная скорости подлета, сила удара ....

 

Добавлено:

Силы бешенные, но реальные... почти 43 тонны поддавливают... . Нижний валк - Ø600 труба.  Ось, привареннкю по контуру изнутри с  full penetration weld вырвало c корнем - очень красиво и чисто так вырвало. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

ID: 4   Опубликовано: (изменено)

У Вас не учитывается вязкость. Нарисовал график зависимости перемещений от времени и вязкости и все функции. Если принять вязкость mu=0, то график будет стремиться (в пределе) к Вашему решению.

Снимок экрана - 28.05.2017 - 11:06:15.png

Снимок экрана - 28.05.2017 - 11:06:55.png

Изменено пользователем AlexKaz

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вязкость... Не совсем понимаю. Постараюсь зарисовать схему нагружений.

Надо мат часть проштудировать.

Это в чем такие графики строятся?

 

Т.е. мои рассчеты, без учения вязкости верны... но практические данные-то. Ускорение в 15 раз меньше рассчетных...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

ID: 6   Опубликовано: (изменено)

Графики (и само решение) строил в wxMaxima. Без вязкости получается как у Вас:

Снимок экрана - 28.05.2017 - 11:41:13.png

Вязкость возникает как сила сопротивления, пропорциональная скорости,  т.е.  учёт силы трения-скольжения.

Изменено пользователем AlexKaz

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Спасибо!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

"сила сопротивления, пропорциональная скорости" - вообще-то сила сопротивления растет пропорционально кинетической энергии, то есть квадрату скорости. Это любой байдарочник на собственной шкуре знает. Хочешь идти вдвое быстрее, греби в четыре раза интенсивнее. А в системном анализе затраты на управление тоже растут по квадратичной зависимости от размера управляемой системы. Это любой программист на собственном опыте знает. Если код модуля вырастает вдвое, то время на отладку растет в четыре раза :)

1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 27 мая 2017 г. в 23:43, hard сказал:

представим порткатный стан (опять же аналогия но очень близкая

C  аналогией надо осторожнее, если брать вашу аналогию , то на практике вы зафиксируете прохождение 7,5мм со скоростью близкой к скорости прокатки.... Может ещё  и по  этой причине практика не совпадает с теорией
 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 30/05/2017 в 18:08, ded- сказал:

C  аналогией надо осторожнее, если брать вашу аналогию , то на практике вы зафиксируете прохождение 7,5мм со скоростью близкой к скорости прокатки.... Может ещё  и по  этой причине практика не совпадает с теорией
 

Я не в положении разглашать где работаю и над каким проектом в силу коммерческой тайны и политики компании, однако, уверен был, что прокатный стан и принцип его работы известны многим здесь присутствующим. Принцип работы машины, над которой я работаю, очень схож - два валка и продукт между ними. Различия были описаны выше. ... прошу прощения, Если это смутило.

 

Я заметил, что много моментов остаются нераскрытыми для глаз публики; я же поделюсь результатами без конкретики.

 

Мат. анализ графика ускорений, учитывая assumptions (начинаю забывать русский язык, пардон) показал, что сила удара равна силе , статически приложенной к объекту, но учитывает демпферы. Предварительно е рассветы, с условием, что все тела движутся равноускоренно, показывают , что эта сила должна быть увеличена в 3.6 раза, с огромной, что демпфирования не происходит. Ввиду вышесказанного, было принято решение о введении предварительно го коэффициент а , учитывающего ударные нагрузки и 30% эффективность демпфирования , равного 2.5 ... 2.9

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
6 часов назад, hard сказал:

Я не в положении разглашать где работаю и над каким проектом в силу коммерческой тайны и политики компании, однако, уверен был, что прокатный стан и принцип его работы известны многим здесь присутствующим. Принцип работы машины, над которой я работаю, очень схож - два валка и продукт между ними. Различия были описаны выше. ... прошу прощения, Если это смутило.


 

Я заметил, что много моментов остаются нераскрытыми для глаз публики; я же поделюсь результатами без конкретики.


 

Мат. анализ графика ускорений, учитывая assumptions (начинаю забывать русский язык, пардон) показал, что сила удара равна силе , статически приложенной к объекту, но учитывает демпферы. Предварительно е рассветы, с условием, что все тела движутся равноускоренно, показывают , что эта сила должна быть увеличена в 3.6 раза, с огромной, что демпфирования не происходит. Ввиду вышесказанного, было принято решение о введении предварительно го коэффициент а , учитывающего ударные нагрузки и 30% эффективность демпфирования , равного 2.5 ... 2.9

Сами-то поняли к чему это понаписали? Я просто имел ввиду, что валок пойдёт вверх со скоростью прокатки потому как валок имеет радиус который на практике  не мгновенно сорвётся, а  будет окатывать конец листа со скоростью близкой к скорости движения листа.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 5/28/2017 в 06:48, hard сказал:

Мой подход был такой.........

 

В 5/28/2017 в 06:48, hard сказал:

Акселерометр показывает время подлета approx. 0,04s, и ускорение 0,9g. Данные были получены 4 года назад.

а я вообще не понял постановки задачи, вы как бы усомнились в реальных показаниях приборов которые стоят на оборудовании после поломки?

Изменено пользователем ak762

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

2 ded-

А вот про это я не подумал. Вы, друг мой, правы. Это , в свою очередь, может объяснить низкий показатель ускорения при ударе. Большое спасибо.

2 ak762

Задача ставится в разработке аналитического метода определения ударных нагрузок. Я проверяю все данные. Если что-то не сходится, Как в вышеупомянутом случае, возникает вопрос - Почему. Вот и выяснилось, что мой подход к решению задачи был не верным. 

Большое спасибо, друзья.

1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу



  • Сообщения

    • pavel-kpll
      это вы там заканчивайте уже халяву хавать. все вы такие. хотите и на х сесть и масло съесть. вот одно только отношение  как ваше, и я к таким уже за даже за 600 кусков не пойду. мне мои нервы дороже.
    • SHARit
      Так вы ее получили.. На том форуме, где вас "попросили" сделать токарный web-сервис.
    • Olzhas
      Если бы все было так как вы говорите исчислять по МИРУ или КОНТИНЕНТУ, то ЗП у нас было бы не хуже чем в Европе или США, тогда люди реальные профи своего дела не валили бы туда. Я не понимаю где вы летаете, что у вас Technical Director по РФ в средней компании мог бы получить 120 тыщ ДОЛЛАРОВ + бонусы + еще плюшек так еще до налогов? Думаю такое возможно если в ГазПроме,  и то чтобы на такую позицию и в такую компанию попасть надо пахать на свое имя и профессионализм  много лет и быть РЕАЛЬНЫМ профи в своем деле, причем одним из лучших.    А по поводу Украинского инженера, то я не знаю какая компания даст долю в компании, при том не самой маленькой с количеством сотрудников более 50-ти человек. При этом все риски несет компания и все затраты тоже. Построить помещения и купить хорошее оборудование удовольствие не из дешевых, а тут инженер просит долю этого. При том что не сил, ни денег он вообще еще не вкладывал в это дело и тут странный дележ еще даже не убитого медведя. То есть вот я пришел и ничего не вложил, но раз якобы я такой спец давайте мне долю и обалденную зарплату)))) . Все прям хотят сразу начать сливки слизывать без труда какого либо.    Товарищи, пожалуйста спуститесь с небес и взгляните еще раз на реальный мир. 
    • bard
      Например ГОСТ2.316-2008 п.4.17 "Для обозначения изображений (видов, разрезов, сечений) .... применяют прописный буквы русского алфавита.... и при необходимости буквы латинского алфавита...."
    • S_varog
      Клавиша System -› Param далее ищете 3281  HDCPY002.BMP
    • Narwhal
      Возможно он сам из этих ;) Ищет предлог чтобы отфутболить наседающий солид. Учитывая что юристы (прокуратура) пока ни к кому не пришли (публично), чтобы выкорчевать солид, тема вообще видится сомнительной.   Новости пишут что все ок "Не забыта и система SOLIDWORKS, которая была русифицирована и раньше, а теперь в ней полностью реализована поддержка стандартов ГОСТ и ЕСКД, продолжается работа над библиотекой элементов, в которой уже более 100 стандартных элементов. «Все это требует больших инвестиций. Компания на это идет, понимая важность и значимость российского рынка», — сказал Алексей Рыжов. "   Вон, наконец полное ЕСКД ;))
    • Bot
      Москва, 19 декабря 2018 года — Компания Altium Limited, ведущий мировой разработчик в области автоматизации проектирования электронных устройств, объявляет о выпуске Altium Designer 19 — обновленной версии флагманского программного обеспечения для проектирования печатных плат. Новые функциональные возможности делают проектирование сложных высококачественных проектов проще, быстрее и точнее на всех этапах: от концепции до производства. Altium Designer 18 вывел процесс проектирования печатных плат на новый уровень, представив основанные на 64-разрядной архитектуре возможности: современный графический интерфейс пользователя, инструменты работы с многомодульными устройствами и модернизированную систему управления составом изделия. Altium Designer 19 дополняет предыдущую версию новыми эффективными технологиями проектирования, которые упрощают процесс создания даже самых сложных проектов и обеспечивают беспрецедентную унификацию формирования схем, конструкций и выходной [...] View the full article
    • Чингачгук
      если это про 300 тыщ, то у некоторых это простая зарплата, и работают они от 30 до 70% не напрягаясь, 5 дней а то ваще 0 дней если кака командировка нарисовалась, где кстати тоже можно не напрягаясь тырь 60 вдень получить в виде суточных! Просто такая работа, у некоторых.... Да, и что самое главное, этак месяца через три и этого МАЛО!!! не хватает понимашь.... как жить?  
    • Чингачгук
      онлаин сервис по закипающим чайникам! Внимание вопрос: - СКОЛЬКО ВРЕМЕНИ ?
    • Bot
      IQMS предлагает комплексное решение для оптимизации проектирования, производства и бизнес-процессов Платформа 3DEXPERIENCE компании Dassault Systemes станет ключевым инструментом в осуществлении бизнес-процессов производственных предприятий, что позволит расширить ее возможности в интересах обширной базы пользователей SOLIDWORKS Порядка 250 тысяч малых и средних производств, стремящихся к цифровой трансформации бизнеса в современную эпоху Промышленного Ренессанса, смогут повысить эффективность и гибкость своих операций для более качественного обслуживания заказчиков ВЕЛИЗИ-ВИЛЛАКУБЛЕ, Франция, 18 декабря 2018 года – Компания Dassault Systemes (Euronext Paris: #13065, DSY.PA) объявила о заключении окончательного соглашения о приобретении компании IQMS, ведущего разработчика ERP-систем, за 425 миллионов долларов. Приобретение калифорнийской компании IQMS позволит Dassault Systemes расширить возможности своей платформы 3DEXPERIENCE для малых и средних [...] View the full article