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Hebebühne (Hydraulik) - Volumenstrom im Spalt
 
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nicroo



Anmeldungsdatum: 23.08.2016
Beiträge: 8

Beitrag nicroo Verfasst am: 11. März 2018 17:58    Titel: Hebebühne (Hydraulik) - Volumenstrom im Spalt Antworten mit Zitat

Hallo,
ich sitze gerade vor folgender Aufgabe, aber ich weiß nicht wie das berechnet werden könnte, weil für den Volumenstrom müsste ich ja eigentlich eine Geschwindgkeit gegeben haben.


a) Berechne den Volumenstrom im Spalt.
b) Berechne die mittlere Geschwindigkeit im Spalt.
c) Berechne die absoluten Drücke in beiden Kammern.
d) Berechne die Drehzahl der Pumpe.

Skizze der Hebebühne: siehe Anhang

Grüße



Hebebühne Skizze.jpg
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Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5860
Wohnort: jwd

Beitrag Mathefix Verfasst am: 12. März 2018 10:23    Titel: Antworten mit Zitat

zu a)Volumenstrom im Spalt



Mittlerer Durchmesser konzentrischer Ringspalt



Spaltbreite



zu b) Geschwindigkeit im Spalt





nicroo



Anmeldungsdatum: 23.08.2016
Beiträge: 8

Beitrag nicroo Verfasst am: 12. März 2018 12:46    Titel: Antworten mit Zitat

1) Wie heißt die von ihnen genannte Formel für den volumenstrom im Spalt bzw. aus welchen setzt sie sich zusammen?
(Sie sieht dem Gesetz von Hagen-Poiseuille ähnlich ist aber scheinbar nicht identisch.)

2) Wie bekomme ich die Druckdifferenz (es müsste ja die Druckdifferenz zwischen dem Druck unter dem Kolben und im Spalt sein)?.
Folgendermaßen könnte man ja den Druck in der Kammer unter dem Kolben berechnen:




Wie bekomme ich dann den Druck im Spalt raus?
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5860
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Beitrag Mathefix Verfasst am: 12. März 2018 13:44    Titel: Antworten mit Zitat

nicroo hat Folgendes geschrieben:
1) Wie heißt die von ihnen genannte Formel für den volumenstrom im Spalt bzw. aus welchen setzt sie sich zusammen?
(Sie sieht dem Gesetz von Hagen-Poiseuille ähnlich ist aber scheinbar nicht identisch.)

2) Wie bekomme ich die Druckdifferenz (es müsste ja die Druckdifferenz zwischen dem Druck unter dem Kolben und im Spalt sein)?.
Folgendermaßen könnte man ja den Druck in der Kammer unter dem Kolben berechnen:




Wie bekomme ich dann den Druck im Spalt raus?


Den Druck p unter dem Spalt hast Du richtig bedrechnet. Über dem Spalt herrscht der Druck

nicroo



Anmeldungsdatum: 23.08.2016
Beiträge: 8

Beitrag nicroo Verfasst am: 12. März 2018 15:13    Titel: Antworten mit Zitat

1) Aber der Druck herrscht ja auch am Ausgang beim Ablaufbecken (rechts in der Skizze) und zwischen diesem Becken und der zweiten (oberen) Kammer des Zylinders ist eine Rohrverbindung bei der nochmal Verlust (im Knick des Rohres) auftritt. Kann es da wirklich sein das die beiden Drücke identisch sein sollen?

2) Für die Formel für den Volumenstrom im Spalt benötige ich ja
, also die Differenz zwischen dem Druck im Spalt (also der Abschnitt zwischen Kolben & Zylinderwand) & der Unteren Kammer des Zylinders.
Den Druck in der untersten Kammer habe ich ja nun berechnet, aber der Druck im Spalt fehlt mir. Wie bekomme ich den?

3) Spielt die Pumpe (Skizze: unten links) bei den Aufgaben a), b) und c) noch keine Rolle?

Ps.: Der Kolben mit dem Fahrzeuf oben drauf stehen still, also der Kolben bewegt sich in diesem zustand nicht hoch oder runter.
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5860
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Beitrag Mathefix Verfasst am: 12. März 2018 17:06    Titel: Antworten mit Zitat

nicroo hat Folgendes geschrieben:
1) Aber der Druck herrscht ja auch am Ausgang beim Ablaufbecken (rechts in der Skizze) und zwischen diesem Becken und der zweiten (oberen) Kammer des Zylinders ist eine Rohrverbindung bei der nochmal Verlust (im Knick des Rohres) auftritt. Kann es da wirklich sein das die beiden Drücke identisch sein sollen?

2) Für die Formel für den Volumenstrom im Spalt benötige ich ja
, also die Differenz zwischen dem Druck im Spalt (also der Abschnitt zwischen Kolben & Zylinderwand) & der Unteren Kammer des Zylinders.
Den Druck in der untersten Kammer habe ich ja nun berechnet, aber der Druck im Spalt fehlt mir. Wie bekomme ich den?

3) Spielt die Pumpe (Skizze: unten links) bei den Aufgaben a), b) und c) noch keine Rolle?

Ps.: Der Kolben mit dem Fahrzeuf oben drauf stehen still, also der Kolben bewegt sich in diesem zustand nicht hoch oder runter.


zu 1) über dem Kolben herrscht der Aussendruck . Druckverlustbeiwerte sind in der Aufgabe nicht gegeben.

zu 2) Nicht der Druck im Spalt wird benötigt, sondern der Differenzdruck zwischen Kolbenunter- und oberseite. Habe ich doch bereits geschrieben.

zu 3) Die Pumpe spielt keine Rolle. Die Drücke ergeben sich aus der Hublast, dem Aussendruck und den Zylinderquerschnitten.

zu PS) Der Kolben bewegt sich mit gleichförmiger Geschwindigkeit. Es treten keine Beschleunigungskräfte au.
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