Kipperbak
Om lading uit een kipperbak van een vrachtwagen-trailer te krijgen, zal de kipperbak moeten worden gekanteld. Daarvoor is de kipperbak aan één zijde scharnierend gemonteerd op de trailer en is aan de andere zijde een zogenoemde kippercilinder gemonteerd. Door de kippercilinder uit te schuiven, kan de kipperbak omhoog bewegen. Hierdoor kan onder een bepaalde hoek de lading uit de kipperbak schuiven.
De kippercilinder of telescoopcilinder bestaat uit meerdere trappen. In de grootste cilinder is de zuigerstang een kleinere cilinder met een zuigerstang. Deze zuigerstang kan weer een kleinere cilinder met zuigerstang zijn, enz. De laatste zuigerstang is bevestigd aan de kipperbak.
- Waarom worden er meerdere trappen gebruikt?
Kippers worden toegepast om zand, kiezel, graan, aardappelen, fruit of andere los gestorte producten te vervoeren. Ieder los gestort product kent zijn eigen soortelijke massa.
Los droog zand heeft bijvoorbeeld een soortelijke massa van ongeveer 1500 kg/m³.
Terwijl graan een soortelijke massa heeft van ongeveer 800 kg/m³.
De kipperbak met een totale inhoud van 27 m³ volledig is volgeladen met zand.
- Bereken het gewicht van de lading.
Door de zandlading in de kipperbak en het eigengewicht van de kipperbak (totaal: Flading), rust er een lastdruk op de kippercilinder. Deze bewuste lastdruk op de kippercilinder zal door Fcilinder overwonnen moeten worden, zodat de kipperbak zal gaan kantelen om het scharnierpunt. Op het scharnierpunt werkt Fscharnier.
Flading = 450.000 N. De totale baklengte is 10 meter. Het zwaartepunt van de lading is op een afstand van 6/10 van de totale baklengte vanaf de achterzijde van de kipperbak gepositioneerd.
- Toon aan dat de kipperbak kantelt als Fcilinder = 275.000 N.
Bij de kippercilinder wordt gebruikgemaakt van hydrauliek.
De druk die er minimaal nodig om de kippercilinder uit te schuiven als de lastdruk op de kippercilinder 282.000 N is en het oppervlak van de kippercilinder binnenbuis 15.000 mm2 is, wordt als volgt berekend:
Fcilinder [N] = Pdruk [N/mm2] x Aoppervlak [mm2]
Hier uit volgt: Pdruk=(Fkracht [N])/(Aoppervlak [mm2] ) =(282.000 [N] )/(15.000 [mm2])=18,8 [N/mm2] = 188 Bar
Hydrauliekschema.
De door een elektromotor aangedreven hydrauliekpomp zuigt olie uit een reservoir en pompt dit via een 4/3 stuurventiel (4 poorten om een slang op aan te sluiten, 3 mogelijke standen) naar de cilinder waardoor de zuiger gaat bewegen. Als de zuiger helemaal uitgeschoven is en de pomp nog steeds olie naar de cilinder pompt, kan er een gevaarlijke situatie ontstaan. Door de continue aanvoer van olie neemt de druk in het hydraulieksysteem toe, tot dat er een onderdeel in het hydraulieksysteem de heersende druk niet meer aan kan. Als gevolg hiervan barst bijvoorbeeld de hydrauliekpomp uit elkaar of er knapt een hydrauliekslang.
Om dit te voorkomen wordt een drukbegrenzingsventiel gebruikt.
Andere termen welke in de hydrauliekwereld ook worden toegepast voor dit onderdeel zijn onder meer “overstortventiel” of “overdrukventiel”. In plaats van het woord “ventiel” wordt ook regelmatig het woord “klep” toegepast.
- Leg de werking van het drukbegrenzingsventiel uit.
- Wat gebeurt er bij elke stand van het stuurventiel?
- Op welke wijzen kan een stuurventiel bediend worden?
- Wat is de functie van de manometer?