Veitte mun hydraulisylinteripulmani toiselta osastolta.
Jatketaan samoissa merkeissä kun kerran näyttää kiinnostavan.
Kysymys kuuluu:
Kuinka paljon jarruttoman perävaunun painosta siirtyy traktorille kun jarrutetaan lukkojarrutus (etu ja takapyörät) kuivalla asfaltilla? Kysymys tarkoittaa aisapainon lisääntymistä jarrutuksen takia kun:
Traktorin omapaino 6000 kg
perävaunu teli jarruton tehdasvalmisteinen 14t täydessä kuormassa.
Arvioikaa näillä tiedoilla.
Jatketaan samoissa merkeissä kun kerran näyttää kiinnostavan.
Kysymys kuuluu:
Kuinka paljon jarruttoman perävaunun painosta siirtyy traktorille kun jarrutetaan lukkojarrutus (etu ja takapyörät) kuivalla asfaltilla? Kysymys tarkoittaa aisapainon lisääntymistä jarrutuksen takia kun:
Traktorin omapaino 6000 kg
perävaunu teli jarruton tehdasvalmisteinen 14t täydessä kuormassa.
Arvioikaa näillä tiedoilla.
Vastaukset 13
Vanhimmat
Koska peräkärryssä ei jarruja siihen ei tule jarrujen vastavoimaa... niin traktorin akselille ei siiry lisää painoa.
Eli jarrutus ei siirä kärryn painoo traktorinakseleille. Kärryn massaan sitoutunut liike-energia työntää traktoria... vaakatasossa eteenpäin jarrutuksen yhteydessä.
Tämän teorian voi todistaa fysiikan avulla matemaattisesti aika helposti
vastavoima taitaa olla kuule siinä aisan vetosilmukassa.Ja siten riippuen kuorman painopistee n korkeudesta :Jos painopiste aisan yläpuolella niin paino lisääntyy syntyneen momentin ansiosta ja kevenee jos painopiste aisan alapuolella.
Eli tarkempaa ei voi vastata jos mittoja ei tiedossa
Tietenkin voidaan jossitella kitkoilla ja muilla
ja saada lisää muuttujia ja mietittävää.
Kuivalla asfaltilla 6t 14t = 20t Ja vielä lukko jarrutus 4 pyörällä muka. Sellaiseen ei taida minkään traktorin jarrut pystyä? Mutta kysymyksessä ei puhuttu jarrutuksen alkunopeudesta mitään? Sehän ratkaisee aika paljon. Tuo yhdistelmä seisoo paikallaan! Eli vastaus: Aisapaino ei muutu! Vaikka kuski painaa jarrua paikallaan seisovassa ko. yhdistelmässä?!
Ei se kärrynpaino siirry raktorin akselille jarrutuksesa sen enempää kuin paikallaan ollesakaan, se vaan pyrkii työntämään sillä kärrynmassalla sitä traktoria vaan eteenpäin.
Mutta eikös jarrutuksessa massan painopiste vaikuta lainkaan,jos yhdistelmä liikkeellä?
Mikäli painopiste aivan alhaalla tai alle vetopisteen,se työntää traktoria edellään tai jopa nostaa kun yhdistelmä pyrkii linkkuun.
Painopisteen ollessa ylhäällä sama homma käänteisenä,painattaa aisaa eli lisää painoa traktorille. Mitä kauempana teli suhteessa kärryn runkoon ja mitä korkeammalla painopiste,sitä tehokkaammin "painonsiirto" vaikuttaa.
Hullun korkea kärry,vetopiste melkein maassa,lyhyt aisa ja kärry. Jo tulee painoa traktorille verrattuna matalaan,pitkään kärryyn joka vain työntää traktoria edellään.
Selittäköön joku oikeilla termeillä,tai kertokoon mikä tämän kyselyn juju onkaan:-)
tehtävässä ei ollu puhetta siitä onko traktori liikkeessä vai paikallaan, paikallaan ollessa ei tapahdu mitään.
Jos ei meinaan ole sidottu kuormaa kiinni kunnolla.
Saattaa siinä muutama heinäpaali jäädä kiekkumaan
rattorinkin päälle , vaikka ei sekai paljo Akselia
paina!!!
T: Akseli
Ratkaisu pulmaan:
Ratkaisu perustuu tiettyihin olettamuksiin ja likiarvoihin.
Em. tilanteessa voidaan ajatella saavutettavaksi hidastuvuudeksi 3 m/s2. Kuormitetun kärryn painopisteen korkeudeksi voisi arvioida 1 m yli vetoaisan korkeuden. Matkaksi vetolenkistö telin keinupisteeseen 4,5 m.
aisan lisäkuorma jarrutettaessa = (14000x3x1/4,5)= 930 kg.
Eli jos aisapaino on normaalisti luokkaa 2500-3000 kg niin jarrutettaessa JARRUTTOMALLA kärryllä aisapaino voi helposti nousta n. 1000 kg:lla eli 3500-4000 kg. Merkittävä lisä.
Siksi esim. routaheiton yllättäessä ei paljon kannata enää jarrutella ihan heiton kohdalla. Ajoneuvoja rasittavat jarrutuksesta johtuva painonsiirto sekä itse töyssy.
Painotan vielä, että em. lasku on JARRUTTOMALLE kärrylle
"aisan lisäkuorma jarrutettaessa = (14000x3x1/4,5)= 930 kg."
Voiko laskelmassa käyttää koko kärryn massaa 14t? Ovathan ne kärryn pyörät varmasti tiessä kiinni koko ajan? Ja tuosta 14t:sta pitää vähentää akseliston paino ainakin. Ne eivät "paina" aisaa.
Mutta uskoisin suurempia hetkellisiä aisakuormia tulevan maantien kuoppiin ajaessa. Routakuopat ja kestopäällysteen heitot.
14000 kg kokonaismassaa voi käyttää jos laskussa käytetty painopisteen paikka (korkeus) on kuormatun vaunun painopisteen korkeus. Koko vaunun tarkkaa painopisteen korkeutta on turha laskea tarkkaan, koska tehtävässä ei kerrottu mitä kuormassa on (viljaa, soraa, tukkeja jne..)
Aisan Rasitukset routaheitoissa ovat tosiaan suurempia. Tässä laskussa laskettiin vain karkea suuruusluokka paljonko jarruttaminen routaheiton kohdalla vielä lisää aisapainoa routaheiton aiheuttaman rasituksen lisäksi.
Ajattelit saavutettavaksi hidastuvuudeksi 3 m/s2 ilmeisesti perustuen siihen, että paras lukkojarrutuksella saavutettava hidastuvuus olisi luokkaa 10 m/s2 mutta kokonaismassasta vain 6000/20000 eli 30 % kohdistuu jarruttaville pyörille. Mielestäni ihan OK.
Jarrutuksessa aisan kautta jarruttaville pyörille tuleva lisäpaino kuitenkin muuttaa tätä suhdetta. Jos liki tonni pyöristetään täydeksi tonniksi, on jarruttavilla pyörillä jo 7 tonnia 20 tonnin kokonaismassasta. Tämä tehostaisi jarrutusta em. oletuksilla jo hidastuvuusarvoon 3,5 m/s2. Tämä puolestaan lisäisi aisasta jarruttaville pyörille kohdistuvaa painoa jne. jne.
Tehtävän jarrutuksessa on kyseessä itsestään tehostuva prosessi. Sen kunnollinen ratkaiseminen matemaattisin keinoin edellyttäisi jonkin sortin differentiaaliyhtälöä.
Ja sellaisia me kai emme sentään viitsi ryhtyä tällä palstalla ratkomaan?
Kumin/tien kitka pienenee pyöräkuorman lisääntyessä,
joten totuuden saavuttaminen tähän menee vaan
mielenkiintoisemmaksi.Pääasia kai on mikä vaikuttaa
ja mihin suuntaan samoin kuin suuruusluokka.
Mielestäni tämä kannattaa pitää päässälaskutasolla eli tavallaan tasolla, jonka jokainen pystyy laskemaan (jos pystyy laskemaan tällaisia) todellisessa tilanteessa selvittääkseen suuruusluokat.
Traktorin renkaalla max teoreettinen hidastuvuus lienee luokkaa 7-8 m/s2. Esimerkissä 6000 kg:n traktorin painoa nostaa noin 2500 kg:n aisapaino ja jarrutuksesta tuleva lisäaisapaino n. 1000 kg:n paino. Siis (6000+2500+1000)/20000 =47,5 % saadaan jarruttavien akselipainojen osuudeksi kokonaismassaksi.
Siis hidastuvuus 0,475 x (7-8) = 3,3 - 3,8 m/s2 olisi teoriassa mahdollista saavuttaa. Sitten pyöristys alaspäin 3 m/s2 koska kys. jarruvoima voi olla vaikeasti saavutettavissa mekaanisista syistä johtuen.