Hoeveel kracht heb je nodig om een ei te breken?

[Bladeslayer]

Voor een natuurkunde opdracht moeten we "iets" maken om te berekenen/te meten hoeveel kracht je nodig hebt om een rechtopstaand ei te breken.

Simpel zullen jullie zeggen, gewoon een soort standaard maken waar het ei op kan en dan gewichtjes op zetten. Maar je bent een tweaker ofniet dus ik heb een andere aanpak gekozen.

Mijn idee:

Ik heb met lego een linaire actuator gebouwt, dus 2 motoren, wormwielen etc.

Om het verhaal even wat duidelijker te maken hier wat foto's van "The egg crusher 2007 "


Het geheel,


'

close up van de linaire actuator..




Als 'ie op zijn kant ligt..




en het schema..




De specs van de motor...

Torque Rotation speed Current Mechanical power Electrical power Efficiency 4.5 V 2.25 N.cm 57 rpm 0.12 A 0.13 W 0.54 W 24 % 7 V 2.25 N.cm 160 rpm 0.12 A 0.38 W 0.85 W 45 % 9 V 2.25 N.cm 250 rpm 0.12 A 0.58 W 1.1 W 54 % 12 V 2.25 N.cm 375 rpm 0.12 A 0.88W 1.5 W 61 %

Uiteindelijk moet ik dus weten/berekenen/meten hoeveel kracht de linaire actuator heeft bij een bepaald voltage. Na wat puzzelen ben ik hier op uitgekomen,

F = u*i * 0.(het rendement) / v

Maar nu zit de wormwiel er nog niet in. Het lego tandwieltje heeft 24 tanden. je dus dan uit op 1:24

Moet ik dan dus u*i * 0.(het rendement) * 24 doen ? en dat dan delen door de snelheid ?

Greets,

Jeroen Aka Bladeslayer

[Punksmurf]

offtopic:
Linken naar plaatjes met thumbnails doe je zo:
[url=http://www.mijndomein.nl/groot.jpg][img]http://www.mijndomein.nl/klein.jpg[/][/]
Oh, en groetjes hoeven hier niet, want als dat onder elke post staat wordt dat zo vervelend lezen
Ook je tabelletje kan wel wat opschoning gebruiken btw: [table]
[tr][td]1[/][td]2[/][/]
[tr][td]3[/][td]4[/][/][/]

Ontopic, een motor geef je normaal aan met (M) in plaats van dat 'iets' wat jij neerzet maar das een beetje mierenneuken. Wel zou ik je voltmeter over de motor zetten, die belast je immers.

Verder snap ik niet hoe je aan die verschillende torques komt, aangezien die in je tabel altijd 2.25N/cm is. Dat is volgens mij ook normaal voor een electromotor, dat de torque altijd even groot is, maar dat weet ik niet zeker. edit: volgens mij moet die torque toenemen omdat electromagneten krachtiger worden naarmate je het voltage opvoert. De RPM die in je tabel is aangegeven lijkt me aan de lage kant, met max 375RPM.

[ Voor 61% gewijzigd door Punksmurf op 15-03-2007 00:58 ]

[Bladeslayer]

Ik heb het tabelletje van deze site : http://www.philohome.com/motors/motorcomp.htm

Het gaat hier on de 71427 variant, daar zit intern al een vertraging in. Dus het RPM klopt denk ik wel. Waarom de torque het zelfde blijft, dat weet ik ook niet.

[CyBeRSPiN]

Opzich wel stoer natuurlijk, maar is het niet handiger om het ei te breken door een newton-meter (veer) te spannen en de kracht op het ei te zetten?
Het maakt uiteraard heel veel uit hoe je het ei belast, op de punt zal hij veel meer kunnen hebben dan op de zijkant

ander ideetje: een druksensor onderin je egg crusher plaatsen, en die uitlezen, de max. kracht is de kracht dat je ei het begaf

[ Voor 19% gewijzigd door CyBeRSPiN op 15-03-2007 13:23 ]

[Bladeslayer]

Nou, ik moet het morgen al laten zien, dus die druk sensor is geen optie.. Het kan wel op deze manier en ik weet zelf ook wel dat het slimmer kan. Maar ik heb nu nog erg weinig tijd voor verbeteringen.

De waren al meer mensen uit mijn klas met die optie, ik wou dus gewoon wat anders verzinnen

[ETzPliskin]

Je hebt altijd mensen met teveel tijd

Op zich wel een tof project natuurlijk Misschein kan je er nog andere dingen mee doen?

[ Voor 53% gewijzigd door ETzPliskin op 15-03-2007 18:56 ]

[Delerium]

Ik ben zeer benieuwd, een ei is namelijk buitengewoon stevig en ik vraag mij af of een stukje legospeelgoed voldoende kracht kan opbouwen.

[BMW_M3]

Ei ergens in vastzetten. Dan er steeds gewicht bij zetten. Kilo voor kilo. Denk wel dat je er een kilo of 10 op kwijt kan.

[argro]

Ik kan me een TV-show herinneren waarbij een auto op 4 eieren stond, onder ieder wiel 1 ei dus. Uiteraard wel perfect recht allemaal. Ik betwijfel ook of je een ei met wat lego kapot krijgt.

[BMW_M3]

Een man op 4 eiren met heel gewicht:
http://www.youtube.com/watch?v=-IocCyIkiKc


Lijkt er op of je er meer dan 20 kilo voor nodig hebt om ze te breken. Ik zie erder het lego breken.

[ Voor 40% gewijzigd door BMW_M3 op 15-03-2007 19:36 ]

[Frankie02]

Het ene ei is het andere ei niet Je zit altijd met diverse verschillen tussen eieren (gewicht, schaaldiskte, omvang enz. enz.).

[Bladeslayer]

Het ei breken is het probleem niet hoor op 3a4 volt is het naar een paar seconden al gebeurd hoor (dus gewoon rechtop, niet liggend)


F = u*i * 0.(het rendement) / v

Maar nu zit de wormwiel er nog niet in. Het lego tandwieltje heeft 24 tanden. je dus dan uit op 1:24

Moet ik dan dus u*i * 0.(het rendement) * 24 doen ? en dat dan delen door de snelheid ?

Hier gaat het me meer om..

Je kan de formule ook anders maken..

F = u*i 0.(het rendement) / S

Maar de vraag is, welke waarde moet ik voor S hebben ?

Edit,

Oke ik kan een Ei breken op 5V. Met een kracht van 41,2N

Maarja als ik een stukje depron onder mijn pers leg, dan wordt de opp natuurlijk groter en de kracht beter verdeelt. Dan kan ik hem niet breken. Dus als ik druk met 1cm2 dan gaat het perfect. Maarja de opdracht was " Breken/meet hoeveel kracht je nodig hebt om een ei te breken"

Een ei kan ik breken, en ik kan nu ook berekenen hoeveel kracht het kost. Als de opdracht was bereken/meet hoeveel kracht een ei maximaal kan hebben, dan was het natuurlijk een ander verhaal.

[ Voor 34% gewijzigd door Bladeslayer op 15-03-2007 22:55 ]

[_eXistenZ_]

Imho is dat dezelfde vraag, maar dan anders geformuleerd?
Je moet bij beiden namelijk het breekpunt uitrekenen

[- J.W. -]

BMW_M3 schreef op donderdag 15 maart 2007 @ 19:36:
Een man op 4 eiren met heel gewicht:
http://www.youtube.com/watch?v=-IocCyIkiKc


Lijkt er op of je er meer dan 20 kilo voor nodig hebt om ze te breken. Ik zie erder het lego breken.

Hangt nogal van het contact oppervlak af natuurlijk.. met een priem ofzo prik je er zo door natuurlijk..
Ook die man in dat filmpje gebruikt ook echt zo veel mogelijk van z'n voet.

[SmartDoDo]

offtopic:
SG => WL

[Rey Nemaattori]

Volgens mij zet een schroef een roterende beweging om in een lineaire, een wormwiel zorgt voor een zelfremmende overbrenging + vertraging)

Als het alleen om de kracht gaat, zou je ook een naald kunnen bevestigen, dan ben je met een paar newton klaar. Je zou de leraar kunnen melden dat zijn vraagstelling incompleet is, en dat deze gewijzigd word in hoeveel druk kan een ei hebben?

Hier staan wat handige formules om het geleverde vermogen uit te rekenen aan de hand vanh et aantal omwentelingen en het geleverde koppel.

Beiden zijn eenvoudig te meten ^_^

[Speedsmile]

Mm, voorzover dat nog uitmaakt (je moest het vrijdag laten zien?), Je kunt het probleem beter als een statische situatie beschouwen. Ik neem tenminste aan dat je crusher in eerste instantie tegen wordt gehouden door je ei, en er dus niet dwars doorheen ramt.

Op dat moment is het toerental van de motor dus +/- 0, en levert hij tengevolge van het voltage en dus de stroom die erdoorheen loopt een bepaald koppel. Dat koppel reken je van motor-->ei via je tanwieloverbrenging van 1:24, vervolens reken/meet je nog effe uit op welke afstand de werklijn van de kracht op het ei zich bevindt van de uitgaande as, et voila je hebt de kracht.

Daarvoor moet je dus wel de relatie tussen voltage/stroomsterkte/koppel hebben als de motor niet draait, maar die is natuurlijk makkelijk te meten.

Het wordt natuurlijk lastiger wanneer de motor wel degelijk nog een significant toerental maakt, dan zul je wat beter moeten kijken naar de mogelijkheden.