Lufttryk og kræfter

[Asger-P]

Hejsa

Jeg har to situationer der ligner hinanden lidt.
Den første er en lim presse jeg er ved at lave, kraften i pressen fås ved at sætte trykluft på en 4" brandslange, et lille snit eksempel kan ses her:  http://asger-p.dk/Limpresse.png
Det grønne viser brandslangen.
Med de tal der er sat på tegningen vil jeg mene at jeg får et tryk på 100 kg på det træ jeg putter i pressen, men de to stykker jern markeret med de røde pile skal de også kun holde de 100 kg eller skal de i virkeligheden holde 200 kg

En lignende situation er en trykprøve værktøj for nogle støbte emner, eksempel her: http://asger-p.dk/Trykprover.png  det grønne er det støbte emne. Spørgsmålet er hvor meget skal hurtigspænderen kunne klare, er det 100 eller 200 kg ?

På forhånd tak
Venlig hilsen
Asger

[ErlingSj]

100kg.
Du har samme tryk hele vejen igennem, ellers ville tingene flytte sig temmeligt hurtigt.
Du må ikke forveksle tryk med vægt. Hvis den øverste klods i din limpresse vejer 100 kg, vil oversiden af træklodsen få et tryk på 100 kg, mens undersiden vil få et tryk på 100 kg + træklodsens vægt. Den nederste klods får da på undersiden et tryk svarende til den samlede vægt.
Men du danner jo trykket kunstigt med trykluft og ikke ved hjælp af tyngdekraften, så klodserne er stort set vægtløse - det er underordnet om du har dem stablet som på limpressen, eller om du har dem drejet 90° som på trykprøveren- trykket er det samme.

Sagt på en anden måde. En 12 mm tyk plade af fladjern vejer under 1 kg, eller under 1% af den vægt, du med trykluften vil udsætte træet for. Du vil næppe kunne styre dit lufttryk så nøjagtigt alligevel, så der er ingen grund til at tage med i beregningerne, at den nederste plade skal kunne tåle et tryk på 100 kg uden at bøje, og forøvrigt skal kunne bære vægten af den samlede presse uden at deformere på undersiden.
 

[Asger-P]

Hejsa Erling
Tak for svaret.

Jeg er godt klar over at jeg har samme luft tryk alle steder og vægt er overhovedet ikke med i mine overvejelser, tegningen er blot en skematisk demonstration af de luft tryk kræfter der er på spil.
Det som jeg bekymrer mig er at jeg har 10 kg/cm2 både for oven og for neden i slangen og derfor kan én slags logik godt antage at der ender med at være 200 kg træk i de to side støtter til sammen.

En anden logik siger mig at når jeg har en trykluft cylinder med et areal på 10cm2 og fylder den med 10 bar så kan jeg kun flytte ca. 100kg. altså et træk på kun 100 kg og ikke 200.

Den endelige lim presse skal håndtere kræfter på 15-20 tons, så jeg vil helst ikke lave tingene for spinkle, men de skal på den anden side heller ikke være mere klodsede end nødvendigt.

Venlig hilsen
Asger

[Palle]

Hvis du skal op på 15-20 tons, så vil jeg tilråde at bruge væske istedet for luft, det sidste er temmelig farligt i store mængder.

[Hans Ingvorsen]

Prøv at se på en Stenhøj presser, den trykker 25 eller 40 ton med et lille stempel på 5-7 cm, og det er væske som har den fordel at det ikke kan presses sammen. Prøv at se hvad den er opbygget af og den dig en mening der ud fra
Hans

[jens]

Biltema har en lille hydrauisk flaskedonkraft, som kan presse 20 tons, det vil være en nem og billig måde.
20 tons udgaven koster 299 kr, og en på 30 tons koster 469 kr.
http://biltema.dk/da/Bil---MC/Varktoj-og-varkstedsudstyr/Loftevarktoj/Hydraulisk-donkraft-15221/


mvh jens

[Frylund]

Håber du følger Palles råd, der er en god grund til at alle former for beholdere trykprøves med væske.

[Asger-P]

Hejsa alle sammen

Tak for svarene, som jeg dog ikke kan bruge til noget.
Det jeg vil lave følger et velafprøvet princip inden for træindustrien, en mini model kan ses her:
http://asger-p.dk/KallesoeLimpresse.jpg
Eksemplet bruger en 3" brandslange, jeg skal bruge en 4", da det er 6" brædder der skal limes på fladen.

Jeg søger dog stadig en logisk forklaring på hvorfor det er 100 kg og ikke 200 kg træk der skal regnes med i mit eksempel.

På forhånd tak
Venlig hilsen
Asger

[Max]

Logikken er at 100 kg ikke kan blive til 200 kg sådan uden vidre.

[Asger-P]

Hejsa Max

Men det kan 2 x 100 kg jo godt.
100 kg op og 100 kg ned i mit eksempel.
Hvorfor er det at man kun indregner den ene ?

Venlig hilsen
Asger

[ErlingSj]

Sæt en skruetvinge på enderne af en fjeder og spænd den med et tryk på 10 Kg.

Nu har du et tryk på 10 kg på begge tvingens flader og begge fjederens ender, men det ændrer jo ikke, at du stadig ialt har et tryk på 10 kg.
Den stang der er mellem tvingens fladerne bliver udsat for et træk på samme 10 kg som dit tryk på fjederen er.

Din limpresse kan direkte sammenlignes. Ganske vidst ændrer du fjederens modstand (den grønne luftpudes indre tryk), men regnestykket er det samme.

Da du har to sider som ialt skal kunne holde til 100 kg træk, skal hver side kunne tåle 50 kg.

Hvis trækket i skruetvingens stang var 20 kg, kunne du jo bare tappe de 10 af dem, og bruge kraften til at drive en evighedsmaskine

Din 200 kg logik fejler på, at du blander tryk og vægt. Begge sider af en 20'er repræsenterer 20 kr's værdi, men til sammen er de stadig kun 20 kr værd.

[jens]

Jeg kan sagtens se problemstillingen, men jeg vil nu holde på den kun kan løfte 100 kg.
I sådan en rammepresser, ligger den ene flade af brandslangen jo "fast" og det er kun ½ delen af slangen der laver presset.
Det er jo det samme som en luftcylinder, her er det arealet af stempel enden, der bestemmer trykket, her regner man jo ikke arealet bunden af  cylinderen med.
Så har stemplet et areal på 10 cm2, og trykket er 10 bar, trykker den 100 kg.
Nu har bunden af cylinderen også et areal på 10 cm2, men det øger jo ikke trykket til 200 kg.

mvh jens

[STANKO]

Lad os antage at du intet vejer 
så stiller du dig på en vægt
vægten viser nul

du lægger også en vægt(denne vægt vejer heller intet ) på dit hovede

også denne vægt viser nul

oven på den øverste vægt lægger du en klods  på 100 kilo

hvad viser den øverste , og hvad hviser den nederste vægt 

[Asger-P]

Jeg kan sagtens se problemstillingen, men jeg vil nu holde på den kun kan løfte 100 kg.
I sådan en rammepresser, ligger den ene flade af brandslangen jo "fast" og det er kun ½ delen af slangen der laver presset.
...
mvh jens

"Den ene flade ligger jo fast" er nok det der kommer tættest på at give mig ro i sindet. ;-)
Tak til Jens.

Også en tak til Stanko og Erling selv om jeg ikke helt forstår analogierne.

Venlig hilsen
Asger

[ErlingSj]

Prøv at vende dit eget spørgsmål.
Hvis du hænger et 10 kg lod i en elastik, vil der være et træk på 10 kg i begge ender af elastikken. Skal den af den grund kunne bære 20 kg uden at briste? - Nej vel.
Tryk og træk følger de samme regler (og samme logik).

Noget helt andet er, at den styrke du er interesseret i måles i N/mm² (Newton pr mm²). Jeg kender intet til formlerne for omregning mellem Bar (i dag Pascal for alle andre end meterologer) og N/mm², men de findes da uden tvivl ude i den store verden. Der er lidt her på dansk: http://da.wikipedia.org/wiki/Tryk_%28fysik%29