Wanneer kantelt het om?

[peterfoto]

Enkele dagen geleden had ik een voorval met een vrachtwagen en aanhangwagen. Bij het afdraaien in een oprit naar de snelweg is de aanhangwagen met lading in zijn geheel omgekanteld. De nodige zaken omtrent verzekering van de lading en dergelijke werden precies in acht genomen. Aan de snelheid kan het ook niet gelegen hebben. De laatste geregistreerde tijd op de schijf was 18 km/u optrekkende vanuit 12 km/u. Ik vermoed zelf dat de massa in de container in de bovenste helft van de container zwaarder woog dan de massa in de onderste helft.

Nu wil ik eigenlijk uitrekenen hoe je kunt bepalen wanneer massa onder de gegeven omstandigheden zodanig uit balans komt dat ze gaat kantelen.
Wie kan me hier bij helpen aub?

Btw: zelf had ik niets aangezien de vrachtwagen geen enkel moment aanstalten maakte te kantelen. Alleen de aanhangwagen moest het leed ondergaan... gelukkig.

[theokus]

Re: Wanneer kantelt het om?

Geluk gehad peter.
Iets nuttigs bijdragen i.v.m. jouw vraag kan ik niet.
Het kan haast niet anders dat hier de lading de grote oorzaak lijkt.
> "slecht" geladen he wegens geen tijd enz. enz. enz.

In Duitsland controleert dit de politie regelmatig.

[parakiet]

Re: Wanneer kantelt het om?

hoe hoger je zwaartepunt ligt hoe makkelijker je omkantelt

(meer kan ik je ook niet vertellen )

[TedereTijger]

Re: Wanneer kantelt het om?

Jep, als je zwaartepunt hoger ligt dan kantelt iets makkelijker.
Simpel, eigenlijk is het 'n vorm van "driehoeksmeetkunde"...of zo (vector-kunde?)

Stel je voor:
1) Het zwaartepunt van 'n object, 2 meter breed, ligt op 1 meter hoogte en in het midden van die 2 meter breedte. Dit object zal omkantelen als het object onder 'n hoek komt die meer is dan 45°.

2) Zelfde object, maar de hoogte van 't zwaartepunt ligt nu 10 meter hoog. ('t is een fictief voorbeeld hee, om makkelijk te rekenen )
Dan zal dit object gaan kantelen als de hoek nog maar +- 4,5° is !

Dit is wel 'n heel erg gesimplifieerd voorbeeld, maar da's 't principe.
Je moet 't eigenlijk eens tekenen, en dan vanuit dat zwaartepunt 'n lijn naar "de grond" trekken, als die over het scharnier/kantel-punt komt, dan start de kanteling.

[Griffin]

Re: Wanneer kantelt het om?

het hangt ook af van de scherpte van de bocht natuurlijk, 12kmpu op de afrit van een snelweg lijkt mij trouwens extreem weinig...

[Fieldmarshall]

Re: Wanneer kantelt het om?

Misschien "geholpen" door ongelijke bandendruk of zo?

[theokus]

Re: Wanneer kantelt het om?

Misschien "geholpen" door ongelijke bandendruk of zo?

Lading die los ligt en gaat schuiven...?

[zenderke]

Re: Wanneer kantelt het om?

Hier komt 1 van de bekendste formules aan te pas: E=mc²

Deze energie wordt bij een draaiing naar de buitenkant van de cirkel geduwd.
en dus naar de zijkant van de aanhanger.

De zwaarste lading geeft dus meer energie en duwt daardoor harder tegen de zijkant van de aanhanger. Hoe hoger dit punt, hoe sneller die gaat kantelen, want dan ben je dus sneller over het kantelpunt wat eerder al werd aangehaald

Op wikipedia (http://nl.wikipedia.org/wiki/Massa-energierelatie) nog meer informatie en formules die rekening houden met 'versnelling'

Succes.

[Leonidas]

Re: Wanneer kantelt het om?

Hier komt 1 van de bekendste formules aan te pas: E=mc²

Deze energie wordt bij een draaiing naar de buitenkant van de cirkel geduwd.
en dus naar de zijkant van de aanhanger.

De zwaarste lading geeft dus meer energie en duwt daardoor harder tegen de zijkant van de aanhanger. Hoe hoger dit punt, hoe sneller die gaat kantelen, want dan ben je dus sneller over het kantelpunt wat eerder al werd aangehaald

Kijk eens aan, iemand die heel goed heeft opgelet op school. Hoe verzin je het?

[vanslycken]

Re: Wanneer kantelt het om?

Euh, E = mv² zou hier nog iets kunnen betekenen, alhoewel.

Zoals al aangehaald: iets kantelt als het zwaartepunt voorbij het steunpunt komt te liggen, of nog: als er een voldoende zijdelingse kracht op komt om het te doen overhellen. Ik denk dat het bij gekantelde vrachtwagens meestal om het tweede geval gaat. Hier gelden dan eigenlijk de gewone krachtwerkingen: je hebt de zwaartekracht, gewoon F = mg (met g=9,81 N/kg); die kracht grijpt aan in het zwaartepunt en trekt dus naar beneden *). Hierdoor onstaat dus een zeker "moment" (= kracht x arm (in concreto afstand tussen steun- en zwaartepunt)) op het steunpunt. Door wind of ladingsverschuiving kan er een zijdelingse kracht ontstaan(**). Als hierbij zijelingse kracht x arm groter is dan zwaartekracht x arm zal er een kantelbeweging ontstaan. Eens geklikt over een zeker punt zal de zwaartekracht voorbij het steunpunt komen en gaan meewerken met het kantelen.


(*) Waar het zwaartepunt zit is moeilijk te berekenen in realiteit - bij een volledig gelijkmatig verdeelde lading: in het midden. Bij een ongelijkmatige verdeling zou je eigenlijk het product van massa en volume van alle delen moeten optellen en daarna delen door het totale volume.
(**) ook met die zijdelingse kracht is het moeilijk om de werkelijke waarde te berekenen: in geval van wind heb je een zeker oppervlak dat onderhevig is aan de kracht van de wind, die kracht is op zich al willekeurig, als de wagen aan het kantelen gaat verandert ook het oppervlak en de hoek waaronder de wind inwerkt dus zou je in principe voor elk punt van de beweging je kracht moeten herberekenen. Wat de kracht van verschuivende lading betreft: F = m x a (waarbij a de versnelling of vertraging is). Je zou dus al moeten weten tegen welke snelheid die massa de zijkant raakt (deze is eventueel nog theoretisch te berekenen uit de middelpuntvliedende kracht maar dan calculeer je de lucht- en wrijvingsweerstand (statisch en dynamisch) nog niet in) en ook hier weer zou je moeten kunnen uitrekenen waar het "zwaartepunt" van die kracht zich dan bevindt om het moment te kunnen berekenen.

Ik besef net ook dat ik nog iets in rekening vergeten brengen ben: wij gaan ervan uit dat de vrachtwagen zelf niet gaat schuiven, maar dat klopt ook niet. Banden hebben zijdelings wel een zeer grote wrijvingscoëfficiënt op asfalt maar die is ook niet oneindig, dus als je echt de exacte krachten wil kennen moet je er ook nog rekening mee houden dat je steunpunt niet 100% statisch is.

In theorie dus een gemakkelijke berekening als je de krachten en de zwaartepunten van die krachten kent, maar in de praktijk is het probleem om die krachten en punten daadwerkelijk te berekenen.
Met een papiertje bij de hand legt het wel gemakkelijker uit...

[vanslycken]

Re: Wanneer kantelt het om?

Oh ja, in het licht van de startpost: niet enkel verschuivende ladingen geven krachtwerkingen bij het tegen de zijkant van de vrachtwagen slaan; bij het nemen van bochten ontstaan dus middelpuntvliedende krachten, en als die inderdaad wat te hoog hun "aangrijppunt" hebben dan kan de boel klikken, zelfs bij geringere snelheid.

Tenandere, en ter vervollediging: ik spreek hier van kracht en aangrijpingspunt, dit zijn uiteraard theoretische voorstellingen om het rekenen te vergemakkelijken. Men stelt de som van al de kleine krachtjes die inwerken op iets voor door één "somkracht" die dan zogezegd aangrijpt in één punt. Of anders geformuleerd: om een reële krachtwerking voor te stellen kan men ze vervangen door één enkele kracht op een zeker punt, die hetzelfde effect zou hebben als de werkelijk plaatsgrijpende krachten. Anders komt er integraalrekening bij kijken... (enfin, ervan uitgaande dat men de krachten in één of andere wiskundige vorm zou kunnen gieten, maar ik veronderstel dat dat bij reële ladingen ook moeilijk is, tenzij er iemand mij bvb een wiskundige vergelijking kan geven die een palet verfpotten voorstelt )

Maar voor de rest is mijn fysica nogal roestig, ik ben al een paar jaar van 't school af... Misschien zijn er hier wel schoolmeesters die er niet genoeg van krijgen en een beetje kunnen aanvullen

[Leonidas]

Re: Wanneer kantelt het om?

@vanslycken: dat ziet er al een stuk realistischer uit dan het verhaal van je voorganger. Het werkelijk berekenen zal niet mogelijk zijn zonder uitgebreid onderzoek van de situatie.

Door wind of ladingsverschuiving kan er een zijdelingse kracht ontstaan(**).

Ik denk dat de middelpuntvliedende kracht hier de oorzaak is vanwege:

Bij het afdraaien in een oprit naar de snelweg is de aanhangwagen met lading in zijn geheel omgekanteld.

Die zal vervolgens de ladingverschuiving veroorzaakt hebben.

[Leonidas]

Re: Wanneer kantelt het om?

Hmm, binnen 1 minuut weet jij er ondertussen die tweede post bij te typen? Petje af. Ondertussen doet mijn reactie dus niet meer ter zake.

[vanslycken]

Re: Wanneer kantelt het om?

Ja mijn frank was ook maar iets te laat gevallen, wellicht was jij al aan 't typen toen ik mijn correctie postte.

Je zit met een zodanige hoop krachten... Je zou het wel kunnen berekenen als je uitgaat van een gelijkmatig verdeelde lading die niet gaat schuiven, als je de bijkomende factoren buiten beschouwing laat. Dan kan je berekenen bij welke snelheid het gaat klikken. Ofwel, als je wil gaan rekenen hoe hoog je mag stapelen, dan moet je gaan kijken welke snelheid er maximaal gehaald wordt. Maar dan laat je een heel pak factoren achterwege... Om er dan nog maar van te zwijgen dat we dan van een cirkelvormige beweging uitgaan, terwijl vele op- en afritten niet bepaald volmaakte cirkels zijn (of toch niet zo worden bereden), en dan spreken we nog niet over de reactie van de chauffeur (versnellen, vertragen,...)

[vanslycken]

Re: Wanneer kantelt het om?

Hmm, binnen 1 minuut weet jij er ondertussen die tweede post bij te typen? Petje af. Ondertussen doet mijn reactie dus niet meer ter zake.

Met tien vingers typ je 5x zo snel dan met twee zouden sommigen hier zeggen