Næst efter en korrekt bildning er kværnens hastighed afgørende for optimal ydelse.

Transkript

1 Opgave: Hvor hurtigt skal vingerne eller vandhjulet dreje rundt for at kværnene fungerer optimalt? Næst efter en korrekt bildning er kværnens hastighed afgørende for optimal ydelse. For at kunne finde ud af hvor hurtigt vingerne eller vandhjulet skal dreje rundt, er det nødvendigt at kende møllens gearing. Det kan man gøre ved at lave en undersøgelse af, hvilke hjul gearingen består af, og hvor mange kamme/stokke hvert hjul har. Der er brug for følgende informationer: Vindmølle Vandmølle A Diameter på kværnsten i den kværn man ønsker at regne på Diameter på kværnsten i den kværn man ønsker at regne på 1 Antal kamme i hathjulet Antal kamme i gravhjulet 2 Antal kamme/ stokke i krondrev Antal kamme/ stokke i krondrevet 3 Antal kamme i stjernehjulet Antal kamme i stjernehjulet 4 Antal kamme / stokke i kværndrev Antal kamme / stokke i kværndrev Brug evt. for at finde placering af de enkelte dele i møllen. I. Beregn omkreds på kværnsten æ = æ II. Beregn kværnstens omdrejninger pr. minut Hvis det antages at en kværnsten skal gå med en periferihastighed på 7,5 m/ sek, hvor mange omdrejninger skal kværnen så gå med pr. minut? 7,5 m/sek svarer til 450 m/minut æ / æ = æ. 1

2 Da kværndrevet (4) eller evt. (5) løber med samme antal omdrejninger pr. minut som kværnstenen. III. Beregn stjernehjulets og dermed kongevellene/ den stående aksels antal omdrejninger pr. minut. Der er brug for oplysning om antal kamme/ stokke i kværndrev (4) og antal kamme i stjernehjulet (3). æ.min æ h = h. IV. Beregn vingeakselens og dermed vingernes antal omdrejninger pr. minut. Der er brug for oplysning om antal kamme/stokke i krondrev (2) og hathjul (1) Krondrevet kører med samme antal omdrejninger som stjernehjulet, da det sidder på samme aksel. h.min h h =.. Mølleren vil se på antallet af omdrejninger på en måde, som er let at måle på stedet. For eks. er der fire vinger på vindmøllen og derfor kan det være praktisk at se på hvor ofte en møllevinge passerer et vindue. 2

3 I det følgende gives et eksempel på beregning af omdrejningshastighed for en vindmølle. Eksemplet er lavet i en vindmølle med to kornkværne. Først en optælling af antal kamme og stokke i de enkelte hjul/ drev: 1. Hathjul: 67 kamme 2. Krondrev: 37 stokke 3. Stjernehjul: 109 kamme 4. Kværndrev a: 30 stokke 5. Kværndrev b: 20 stokke Kværn gearing: Når melkværnen skal løbe optimalt, skal periferihastigheden være ca. 7,5 meter/ sek, svarende til 450 m/ min, eller 27 km/t. I. Beregn omkreds på kværnsten Kværmstenen (A) på kværn a har en diameter på 1.40 meter, og for at have den optimale periferihastighed skal omdrejningstallet være: Omkredsen på kværnsten er: 1,40 m x π = 4.4 meter 3

4 II. Beregn kværnstens omdrejninger pr. minut omdrejninger/ min = 450 m / 4,4 = 102 omdrejninger/ minut. III. Beregn stjernehjulets og dermed kongevellene/ den stående aksels antal omdrejninger pr. minut. Når melkværnen (A) skal løbe 102 omdrejninger/ min, skal kongevellen/ stjernehjulet (3) løbe (102 x 20) / 109 = 18,7 omdrejninger / min IV. Beregn vingeakselens og dermed vingernes antal omdrejninger pr. minut. Vingeakselen / hathjulet (1) skal løbe: (18,7 x 37)/ 67 = 10,33 omdrejninger/ min Det betyder at der hvert 1,5 sekund skal passere en møllevinge forbi et vindue for at møllen går med den optimale hastighed til kværnens drift. 4

5 Grubben gearing: 6. Grubbedrev: 40 til stjernehjulet 7. Grubbestjernehjul: 84 kamme 8. Grubbedrevet: 35 kamme Diameter på grubbesten (C) 1.50 meter Den skal gå med en periferihastighed på 12 meter/ sek, svarende til 720 meter/ sekund. Det svarer til 720/ 4,7 = 153,19 omdrejninger/min. Grubbestjernehjulet (7) skal så løbe med (153,19 x 35) / 84 = 63,8 omdrejninger/ min Grubbedrevet (7) er koblet til stjernehjulet (3)med et stokkedrev (6) med 40 stokke (63,19 x 40) / 109 = 23,42 omdrejninger / minut sthj Hvis kongevellen / stjernehjulet (3) skal løbe 23,5 omdrej/ min skal vingeakselen/ hathjulet (1) løbe med (23,5 x 37) / 67 = 12,9 omdrejninger/ minut Vingeakselen / hathjulet (1) løber med 13 omdrejninger pr. minut Det betyder, at der ca. hvert sekund skal passere en vingespids forbi et vindue for at grubbekværnen kan opnå den optimale driftshastighed. 5

6 Spørgsmål og kommentarer til denne opgave sendes til Susanne Jervelund, Dansk Møllerforening, 6