Kogeldrukberekening

QS vraagt op 19 augustus 2012:

Even onder de rubriek kogeldruk laten zoeken maar kon mijn vraag niet zo snel vinden.
Puur uit nieuwsgierigheid.
Bestaat er een formule die berekend als je b.v. een kogeldruk hebt van 70 kg.(bij stilstaande auto/caravancombinatie) hoe deze vermeerdert of vermindert wordt bij b.v. een rijsnelheid van 85 km een 120 graden front hebt en windsnelheden van 3 of 4. Ik snap dat de invalshoek van windrichting dan ook weer invloed heeft.
M.a.w. is een gemeten kogeldruk bij rijden niet veel hoger of lager.

Reacties:

Hans Stoute antwoordt op 19 augustus 2012:

Ongetwijfeld heeft de Universiteit van Bath dat wel onderzocht. Die raden aan omkogeldruk altijd zo hoog te nemen al mogelijk. Het front van de caravan vangt wind. Je as is ook een draaipunt. Dus zal de caravan tijdens het rijden achterovergedrukt worden. En dus neemt de kogeldruk dan af. Kan bij een te lage statische druk dus ook negatief worden. Bij remmen precies andersom en kan de kogeldruk heel hoog worden.

TheoS antwoordt op 19 augustus 2012:

Kortom: een formule is onmogelijk. Er zijn te veel variabelen (b.v. statisch gewicht, breedte van de caravan, windrichting, rijsnelheid etc. etc.), die niet allemaal meetbaar zijn en daarin opgenomen zouden moeten worden.

Jan antwoordt op 19 augustus 2012:

Niet mee te nemen in de formule is de invloed van de ervoor staande trekker op die dynamische kogeldruk.
Welk oppervlak heeft deze en welke turbulentie wordt daardoor veroorzaakt tussen trekker en caravan.

Hierdoor is misschien duidelijk dat wanneer eenmaal een goede kogeldruk gevonden bij de ene trekker dat dit geen garantie is voor een prettig rijgedrag bij een andere trekker.

Theo Gerrits antwoordt op 19 augustus 2012:

Er zijn inderdaad vele variabelen. Een groot aantal daarvan kun je meten. Denk bijvoorbeeld aan de afmetingen, rijsnelheid van auto en voertuig. Moeilijk in te schatten zijn de windrichtingen en Cw waarden en dergelijke.
Tezamen met een collega van de Politieacademie hebben ik een exel bestand gemaakt waarmee we onder andere in grote lijnen de kogeldruk beinvloeding kunnen berekenen.
Bij een snelheid van ongeveer 80 km per uur is de kogeldruk afname zo'n 25 kg. Afhankelijk van de grote van de trekauto (afmetingen)wordt dit getal kleinder dan wel groter. Bij remmen neemt de kogeldruk fors toe. (Remmen met 5 m/s2 betekent een toename van 3x de statiche kogeldruk)Deze cijfers zijn benaderingen van waarden.
In het programa zijn de wielbasis,dissellengte, wind variaties, windoppervlakten en cw waarden in te geven.
zie caravanendewet.nl /caravanstabiliteit/stabielrijden

De veronderstelling dat de kogeldruk tijdens het rijden, bij de snelheden die we mogen rijden (80 - 100 km/h) negatief zou worden is dan ook onjuist.

Theo Gerrits

QS antwoordt op 19 augustus 2012:

Dit verklaart dus ook dat ik bij gebruik van een andere auto met dezelfde caravan telkens op zoek moet/ga naar de ideale kogeldruk en de gegevens 5 tot 7% van het totaal beladen gewicht een summiere indicatie is.

M.i. beinvloed ook daarom dat een caravan bij een hogere of lagere kogeldruk het rijgedrag van de auto. Het e.e.a daar de ene auto gebaat is bij een lagere kogeldruk en de andere bij een hogere.
M.a.w. het breakeven point inzake de stabiliteit van de auto kan belangrijker zijn dan verhoging of verlaging kogeldruk die we denken te moeten toepassen.)

Hans Stoute antwoordt op 19 augustus 2012:

@Theo Gerrits Theo als de afname bij 80 km 25 kg bedraagt, dan wordt de kogeldruk 0 of minder wanneer de statische druk 25 kg bedraagt. Dus een negatieve druk. Of denk ik dan te simpel?

RobD antwoordt op 19 augustus 2012:

Dit is niet te berekenen wat men ook beweerd. Veel te veel variabelen waaronder ook nog vering auto, vering caravan, wegdek, wind mee, wind tegen, belading,bandenspanning en ga zo maar door.
Statistisch zullen er wel berekeningen zijn, praktijk is waar we mee te maken hebben, en ieder meter afgelegd is anders😉

Theo Gerrits antwoordt op 19 augustus 2012:

Correct Hans, echter deze geringe kogeldrukken zijn geen praktijk. De meeste kogeldrukken liggen ergens tussen 60 en 90 kg.(statisch te meten)
Exact berekenen is natuurlijk zeer lastig met onbekende of niet te meten variabelen. Benaderingen zijn wel te maken. Wind mee of tegen zijn in het exel bestand opgenomen en in te vullen.
De variabelen die niet kunnen worden meegenomen in de berekening beinvloeden het getal in geringe mate.
Er blijven variabelen over zeker omdat het geheel dynamisch over de weg beweegt. Bij benadering vaststellen van de kogeldruk vind ik acceptabel om vermeende onjuistheden te ontkrachten.

Theo Gerrits

Hans Stoute antwoordt op 19 augustus 2012:

Dan is het advies van de universiteit van Bath dus het juiste, en moeten adviezen van caravanfabrikanten waarop staat "mehr dan 35 nicht notig" o.i.d. in de wind geslagen worden. De nederlandse wet is dus op dit punt ook met een korrel zout te nemen. Immers minimale kogeldruk 1% ttm. dus bij een caravan van 1000 kg 10 kg! Dus iemand die met een wettelijke volkomen legale combinatie rijdt kan een negatieve druk hebben van 15 kg!!

AJ antwoordt op 19 augustus 2012:

Boeiend verhaal Theo!

Maar.....als je met 5m/s2 gaat remmen dan zal die 3 keer de statische druk toch maar even zijn?
De caravan drukt eerst tegen de trekhaak aan (die dus vertraagd wordt). De dissel kan niet naar voren dus gaat naar beneden drukken. Heel verklaarbaar.
Maar....dan zal de oplooprem gaan werken! De demper wordt immers in elkaar gedrukt. Wat blijft er dan nog van die 3 keer over?

Even ander puntje. Aan de binnenkant van mijn kleine caravan staat(Hobby 450 UB) meer als 25 Kg kogelgewicht niet nodig.....)
Mijn grote caravan (650 Kfu) heeft die info niet.
Zelf vind ik ergens tussen de 50 en 75 heel goed.
Bij de tandemasser is dat trouwens van minder invloed.

Frans antwoordt op 19 augustus 2012:

in aansluiting op post van @QS:
bij dezelfde auto en caravanmassa zal door een lange dissel en een klein frontaal oppervlak eerder een iets lagere kogeldruk mogelijk zijn.

Anderzijds is kogeldruk belangrijk voor het compenseren van traagheidskrachten die de kogel ontlasten. Deze zijn vooral ongunstig bij belading ver van de caravanas en daar zal extra kogeldruk nodig zijn voor een acceptabel rijgedrag.

In bovenstaande spelen de autokenmerken nog geen rol. Die bepalen bij vergelijkbare trailerinvloed waarschijnlijk wel voor een deel de kritische snelheid.

Theo Gerrits antwoordt op 19 augustus 2012:

AJ
Maar.....als je met 5m/s2 gaat remmen dan zal die 3 keer de statische druk toch maar even zijn?
antwoord:
Zolang de remming duurt blijft de verhoogde druk op de trekhaak/kogel aanwezig. Als de remming stopt stabiliseert de kogeldruk zich naar het oorspronkelijke.

Mijn genoemde 25 kg is gebaseerd op een berekening met een auto en caravan, wielbasis 2,7 m, oversteek 1 m en een caravan dissellengte van 3,5 m. De windoppervlakte bedraagt 2,5 vierkante meter uitstekend buiten de trekauto (daar waar de rijwind op werkt.) Als met name de disselente verandert of de wind onder een hoek gaat blazen zal ook die 25 kg enigzins wijzigen.
Ik kan elke maatvoering ingeven, maar voor dit draadje is dat niet zo relevant.
Als Hobby dat zo schrijft dan kan ik me daar wel in vinden. De minimale kogeldruk moet tenminste 1% zijn van de toegestane maximum massa. Dit is wettelijk zo vastgelegd.
De praktijk leert dazt een hogere kogeldruk gevoelsmatig meer rij-stabiliteit geeft.

Theo Gerrits

QS antwoordt op 19 augustus 2012:

Jan een recent antwoord van jou over dit onderwerp is bij airco terecht gekomen zie mijn opmerking hierover bij airco.
Waarschijnlijk omdat je het ook over airco gewicht t.a.v. de kogelinvloed hebt.
Maar de conclusie is dat elk gewicht invloed op de kogelkrachten heeft. Wat denk je van (electrische) fietsen/mover etc.

Jan antwoordt op 19 augustus 2012:

“ Maar.....als je met 5m/s2 gaat remmen dan zal die 3 keer de statische druk toch maar even zijn?
De caravan drukt eerst tegen de trekhaak aan (die dus vertraagd wordt). De dissel kan niet naar voren dus gaat naar beneden drukken. Heel verklaarbaar.
Maar....dan zal de oplooprem gaan werken! De demper wordt immers in elkaar gedrukt. Wat blijft er dan nog van die 3 keer over?”

Elders loopt er een draadje over de airco.
Met de vermeende voor en nadelen van bank- en dak airco, i.v.m. met de gewichten waar te plaatsen etc.
Geen van deze argumenten hebben een grond tot de dynamische kogeldruk.
25kg op het dak, al of niet boven de as geplaatst heeft een forse invloed op de dynamische kogeldruk bij vertraging. Ook en vooral wanneer de oplooprem word bekrachtigd natuurlijk.
Op die manier is 3x overschrijding van de statische kogeldruk geen bijzonderheid.

Jan antwoordt op 19 augustus 2012:

“ Maar de conclusie is dat elk gewicht invloed op de kogelkrachten heeft. Wat denk je van (electrische) fietsen/mover etc.”

Dat heeft Frans reeds met de genoemde traagheidskrachten aangegeven.
De 25kg op ruim twee meter armlengte met een vertraging van 5,2m/s/s is van een geheel andere waarde dan die van de fietsen op de achterzijde.

RobD antwoordt op 19 augustus 2012:

"Zolang de remming duurt blijft de verhoogde druk op de trekhaak/kogel aanwezig. Als de remming stopt stabiliseert de kogeldruk zich naar het oorspronkelijke."

Zolang de remweg glad is als een biljartlaken, geen wind of andere storende factoren een rol spelen. Rollenbank in een hermetisch afgesloten ruimte !! In de praktijk staat dit verhaal op heel erg los zand😉

joop b antwoordt op 19 augustus 2012:

M.a.w. is een gemeten kogeldruk bij rijden niet veel hoger of lager.
Terlering en(of) vermaak
Hoewel geen caravan, had het zwaartepunt tijdens rijden een grote invloed.
Moest een waterzuiveringsinstallatie op een éénassige aanhangwagen wegbrengen.
Installatie was vrij hoog, zware onderdelen zeker niet op de hoogte van de laadvloer, kogeldruk ongeveer 20 kg.
Gewicht geheel ongeveer 700kg.Installatie kon niet verder naar voren.Ik vond het geheel niet erg stabiel maar kon met het vrachtverkeer mee komen, sneller zeker niet.
Bij het omhoog rijden bij de viaducten gebeurde waar ik al bang voor was, door de hoge opbouw en het nu achteroverhangen van de aanhangwagen verplaatste het zwaartepunt zich naar achter de as. Snelheid moeten verminderen naar 70 km/uur, om slingeren te voorkomen.
Daarna wordt het in onderdelen vervoerd.

Caravantrekker (Menno) antwoordt op 19 augustus 2012:

Dat de kogeldruk toeneemt bij remmen staat buiten kijf. Dit komt echter niet doordat de dissel 'tegen de auto druk'. In een normale toestand is die druk praktisch volledig alleen in het horizontale vlak, omdat het scharnierpunt van van de wielen maar weinig lager is dan de hoogte van de kogel. Veel meer invloed heeft het 'koppel' dat de wielen veroorzaken bij het remmen. Doordat de caravanwielen remmen wil immers de neus naar beneden. Je kan dit effect bijvoorbeeld zien als je de solo caravan achteruit laat rijden en dan de handrem er op zet. Vaak valt dan de caravan achterover. Daarnaast krijg je nog 'gewichtsoverzetting'. Hoe groot die totale kracht precies is..... zal ik wellicht nog wel eens uitrekenen maar 2 a 3 keer de statische waarde lijkt me heel reëel.

Dan de vraag of de kogeldruk veranderd door de rijwind. Ik mis in het model van Theo de belangrijkste variabele daarin, namelijk de schuinte van het front van de caravan. QS heeft het over een front met een hoek van 120 graden. Dan is het afhankelijk van de opbouwlengte van de caravan of er een positieve of negatieve kogeldruk komt bij het toenemen van de snelheid. Geen invloed is er als de caravan een opbouwlengte heeft van pakweg 9.30 meter. Is die korter dan neemt de kogeldruk (iets) toe maar ik heb sterke twijfels of dat in dit geval de door Theo genoemde 25 kg zal zijn. Temeer ook dan de dissellengte van invloed is op de kogeldruk.
Bij caravans met een schuin front aan de bovenkant (bijvoorbeeld Kip) zal de toename waarschijnlijk eerder positief (meer kogeldruk) zijn dan negatief. Kortom is allemaal best uit te rekenen maar niet nu op een warme zondagavond 😉

Jan antwoordt op 19 augustus 2012:

“ Kortom is allemaal best uit te rekenen maar niet nu op een warme zondagavond ”

Dan ga je uit van alleen de caravan met zijn maten gewichten en vormen.
Een caravan heeft echter een trekker nodig die hem in de toestand brengt waarbij deze som dient te worden uitgerekend.
Het is juist die trekker die roet in het eten gooit bij het berekenen.
Tuurlijk, het is allemaal best uit te rekenen en niet op een enkele warme zondagavond. Voordat je alle mogelijke modellen en type auto’s als trekker in een combinatie berekend dan ben je wel een paar weken bezig! En dan hebben we het nog niet over de vele variatie’s die bij een combinatie kunnen optreden. Lucht gedraagt zich bij 35graden iets anders dan bij vrieskou bv.
Maar je hebt gelijk, het is uit te rekenen. 😉

Jan@ antwoordt op 25 augustus 2012:

Ik zag iemand die een heuse scooter op de dissel had staan.
Dan moet er toch wel een mud aardappelen achterin de caravan liggen om dit te compenseren lijkt me.

Hans antwoordt op 25 augustus 2012:

Als je gewoon het neuswieltje met luchtband over de weg mee laat rollen dan kan je daarmee toch de kogeldruk afstellen op de juiste waarde ? Het is allemaal zo simpel. Je moet er alleen even opkomen.

Hans

Bert.s antwoordt op 25 augustus 2012:

het kan nog gemakkelijker.

schaf de reich disselweger aan....
http://www.vrijbuiter.nl/caravanaccessoires/caravan-toebehoren/reich-disselweger-digitaal/
Zet deze op de trekhaak en koppel je caravan er aan vast.

Zet vervolgens vrouw in kofferbak met pen en papier ( zij kan dan alle waarden noteren.)en eventueel een grafiekje maken.
Als ze dit tot aan bijv zuid frankrijk bijhoud, heb je een behoorlijke meting, met bergen dalen etc.

Nu even serieus.
Ik heb mijn kogeldruk meestal op ongeveer 60 kg.
Het maakt dan toch niet uit of deze onder het rijden 10 kg meer of minder word.
Zolang de combinatie maar stabiel blijft.

Ab antwoordt op 25 augustus 2012:

@Theo Gerrits
Mijn genoemde 25 kg is gebaseerd op een berekening met een auto en caravan, wielbasis 2,7 m, oversteek 1 m en een caravan dissellengte van 3,5 m.

????????? Buiten modelletje?

Reageren kan niet meer!

Terug naar het overzicht van vragen