hjälp vid uträkning av krafter i konstruktion

Blecket lutar 10 grader

Det är inte världens enklaste sak att göra en friläggning då det är lite oklart vilket spel stången har i spåran den ligger i. Oavsett vad så kan du ta fram en konservativ uträkning som ger ett maximalt värde (ett där spåran inte hjälper något alls utan enbart blecket motstår P). Det du i praktiken gör då är att du antar friktionslös rörelse för stången i sin spåra. 

Trots en konservativ analys så kan det väldigt lätt bli att du ställer upp ett statiskt obestämbart problem vilket gör att du får göra fler förenklande antaganden för att kunna lösa problemet. Konsekvensen av dessa antaganden kan du hantera vid senare delar av analysen.

F och P har samma riktning, då tycks man kunna bortse från bleckets lutning, när man skriver momentekvationen:

$P*l_1=F*l_2$

l₁ och l₂ kan båda mätas utmed blecket

Tack för svar!

Jag har gjort en förenklad uträkning där jag endast vill ta reda på om kraften F kan generera en kraft på stången som därmed blir Normalkraften som friktionskraften är beroende av. Målet med uträkningen är att visa ett extremfall där kraften F är för stor för sitt ändamål.

Här kommer en bild på uträkningen. Är denna förenkling logisk?

utmanaren333 skrev:

Tack för svar!

Jag har gjort en förenklad uträkning där jag endast vill ta reda på om kraften F kan generera en kraft på stången som därmed blir Normalkraften som friktionskraften är beroende av. Målet med uträkningen är att visa ett extremfall där kraften F är för stor för sitt ändamål.

Här kommer en bild på uträkningen. Är denna förenkling logisk?

Jag förstår inte riktigt din bild. Tänker du att stången är en elastomer med friktionskoefficient 4 relativt sin spåra eller blecket? Så här frilägger jag systemet:

Som du ser innebär detta att vi får ett system med totalt 6 okända men eftersom vi har 6 ekvationer är det statiskt bestämt. Vi har att:

$\underset{}{\sum F_x=0: F+R-F_{f1}-F_{f2}=0}$

$\sum _{}{F}_y=0: N_2-N_1=0$

$\underset{}{\sum M_R=0: }F{d}_1-N_2{d}_2-F_{f2}{d}_3-N_1{d}_4-F_{f1}{d}_5=0$                       (Alla längder $d_1-d_5$ bestäms av geometrin)

$F_{f1}=\mu N_1$

$F_{f2}=\mu N_2$

$F=2700$N    eller   $F_{f1}+F_{f2}=2700$N

Det din förenkling gör är egentligen att betrakta kraften $F$ som utgångspunkt och orsak till en dominerande friktionskraft på stången från dess spåra. Det är inte helt ologiskt om även ganska irrelevant relativt ursprungsfrågan.

Jag tror vi ser problemet på olika sätt pga att jag gjort det otydligt från början. Jag menar på att kraften P(2700N) verkar på stången horisontellt och mellan det snedställda blecket(som klämmer fast stången) och stången uppstår friktion (elastomer pga max friktionskoefficient då det är ett extremfall). Kraften kommer då att sprida sig i spåran samt mot bleckets nedre kant, och frågan är, hur stor kraft måste verka på bleckets övre del för att generera tillräcklig friktion mellan bleck och stång för att systemet ska vara fixerat? 

Uppfattade du problemet såhär? Isåfall, har du flyttat friktionskraften från bleck/stång till spåran medvetet?

Den enda friktionskraften som uppstår är alltså mellan bleck och stång. Spåran tar endast upp vertikala krafter då blecket försöker rotera stången. Men hävarmen från friktionskrafterna blir ju detsamma även om de suttit vid bleckets kontaktyta mot stången så du har ändå rätt. Tacksam för ett sista svar :D 

utmanaren333, du vet väl att du kan redigera dina inlägg (inom 2 timmar) så att du slipper spamma tråden med flera inlägg i följd? /moderator

Då är jag med. Detta känns lite mer logiskt. Jag förstod inte riktigt hur du ställt upp ditt problem så friläggningen är baserad på att försöka tyda vad du menade. Om vi frilägger enbart blecket får vi:

Precis som sist har vi 6 okända och 6 ekvationer vilket gör detta lösbart. Vad blir ditt F i detta fall? Intressant uppgift förövrigt, är det ett konstruktionsprojekt eller en räkneövning?

Håller på att utveckla en låsmekanism och behövde ta reda på om friktion är en lösning, det är det inte. Tack för hjälpen =)