Berekening waterverplaatsing modelschip

  • Topicstarter Topicstarter breinonline
  • Startdatum Startdatum
B

breinonline

Guest
Nadat ik vroeger met plastic-modelbouw ben bezig geweest en later mijn opa heb helpen bouwen met een varend, metalen model van de kruiser HMS De Ruyter, wil ik zelf ook graag een model gaan bouwen. Momenteel zit alles nog in de planningsfase en daarom kijk ik heel goed om mij heen op internet en in tijdschriften.

Eén van de factoren die bij het plannen natuurlijk van belang is zijn de afmetingen en daarmee het gewicht van het model. Om het model gelijk aan het origineel op de waterlijn te laten liggen, moet je bij de berekening uitgaan van de waterverplaatsing/gewicht van het origineel.
Bij het verkleinen van één dimensie worden de maten tot de macht 1 verkleind:
100m origineel, schaal 1:50 -> 100m / 50^1 = 2m
Bij twee dimensies (oppervlaktes) wordt de tweede macht gebruikt:
plaat 10 × 10m, schaal 1:50 -> 10 × 10 = 100m² / 50^2 = 0,04 m²)
Bij drie dimensies (inhoud) wordt dan dus de derde macht gebruikt:
Doosconstructie 15 × 10 × 3m, schaal 1:50 -> 15 × 10 × 3 = 450m³ / 50^3 = 0,0036 m³
Ik heb op internet twee sites gevonden die mijn stellingen ondersteunen (hier en hier)

In tijdschriften maar op internet kom ik steeds andere gegevens tegen van origineel en model, in die zin: als ik bovenstaande berekeningen toepas, klopt het niet.

Voorbeeld: Smit Siberie (http://www.geocities.com/scheepsmodelbouw/, onder het kopje diveren > afmetingen).
Gewicht origineel: 120 ton (=120.000kg)
Schaal 1:20 -> 120000 / 20^3 = 15kg, de maker van het model claimt een gewicht van 57kg.


Ergens moeten mijn berekeningen/redenatie niet kloppen, of dat model moet zinken als een baksteen... waar zit ik fout?
 
Hoi breinonline,

Ik ben ook wel eens van zulke berekeningen tegen gekomen, ik denk dat je die eigenlijk alleen maar als richtlijn kan gebruiken. Het wil namelijk niet zeggen dat als je het berekende gewicht in je boot stopt deze ook echt netjes op de waterlijn gaat liggen. Ook de plaats van het gewicht is belangrijk.

Als je boot iets voorover in het water drijft moet je natuurlijk achterin gaan verzwaren, het liefst zo ver mogelijk naar achteren want dan hoef je er minder gewicht in te stoppen, maar dit kan natuurlijk niet altijd, misschien zit er wel een servo of stuurstang of iets dergelijks waardoor je het gewicht niet kan plaatsen en dan moet je kijken of je ergens anders in het achterschip plaats hebt, maar je hebt dan wel meer gewicht nodig.

Ik denk dat het het slimste is om rond te gaan kijken naar vergelijkbare modellen en kijken hoe zwaar die zijn, dan heb je een richtlijn en kun je later door middel van lood of iets dergelijks je boot netjes tot op de waterlijn laten zakken.

Groetjes Danny.
 
Dat de plaats van het zwaartepunt belangrijk is voor de stabiliteit begrijp ik wel. Uiteraard hou je een marge aan bij het bouwen. Dat staat ook op de eerst site die ik noemde:
Het model gebouwd op schaal 1:75 moet dan volledig uitgerust (eigen gewicht + motor + elektronica + accu's enz) ongeveer 4,4 kg wegen. Als we al weten dat de motor + elektronica + accu's etc bijvoorbeeld al 2,8 kg zal gaan wegen, dan mag het lege gewicht van het model zelf dus niet meer dan 1,6 kg bedragen.

Bovenstaand is een redelijk nauwkeurige methode voor het berekenen van het gewicht van je model. Houdt er wel rekening mee dat water nooit op schaal is en dat er altijd factoren om de hoek komen kijken, die je niet verwacht of kunt incalculeren. Houdt dus een marge.
Klik om te vergroten...
Een vergelijking met andere schepen is ook wel te maken, maar ik zou ook graag de theorie snappen. Bovendien moet je dan een schip op dezelfde schaal vinden en een vergelijkbaar model: ik durf de berekeningen daar niet op los te laten als er (in het genoemde voorbeed) een verschil van ruim 40kg uitkomt!
 
Hoi breinonline,

Even een berekening voor de Smitwijs Singapore waar ik op dit moment mee bezig ben;

d = D x 1000 / S^3 = 4818,9ton x 1000 / 50^3 = 38,5512kg

Dat kan heel goed kloppen, want ik heb een artikel waarin de bouw wordt beschreven van de Smitwijs Singapore die ook schaal 1:50 gebouwd is en de schrijver geeft aan dat zijn model 36,7kg weegt :D .


Nog een oude formule;

G(ewicht) = L(engte) x B(reedte) x D(iepgang) x 0,5

Je hebt dan de maten dan het originele schip nodig en die moet je vervolgens omrekenen naar jouw schaal in decimeters!!, dus;

G = 15,064dM x 3,136dM x 1,52dm x 0,5 = 35,9kg

Ook dit komt aardig in de buurt bij de 36,7kg, dus ik denk dat de formule aardig klopt.


En ik denk ook dat ik je fout heb gevonden;

Gewicht origineel: 120 ton (=120.000kg)
Schaal 1:20 -> 120000 / 20^3 = 15kg, de maker van het model claimt een gewicht van 57kg.
Klik om te vergroten...

DreBo (zo heet hij hier op het forum) geeft op zijn site het gewicht aan van de Smit Siberië, in de formule moet je echter met de waterverplaatsing rekenen :teacher: . Ik heb de waterverplaatsing van de Smit Siberië niet kunnen vinden dus kan ik geen goed voorbeeld geven, maar ik heb op de werkschependag DreBo bezig gezien met zijn Smit Siberië en die weegt echt geen 15Kg :D .

Ik denk dat aan de hand van mijn berekeningen van de Smitwijs Singapore al wat meer duidelijk is geworden.

Groetjes Danny.
 
Eerst en vooral , het gewicht ( batterijen of ballast ) in een model moet altijd in het midden van het model aangebracht worden , het model ballasteren aan elke uiteinden zal het model onbestuurbaar maken ( teveel inertia... )

voor het gewicht te berekenen op hand van de verplaatsing van het echt schip , do ik het zo : waterverplatsing van het echt schip gedeeld door de schaal maal 3 = gewicht van model

voorbeeld :

een vrachtschip van 80 meters , verplaatsing : 3000 tonnen , op schaal 1/40 = 3 000 000 kilos ( waterverplaatsing echt schip , gedeeld door 64 000 ( 40 X 3) = 46, 87 kilos , gewicht van het model

Indien het gewicht of waterverplaatsing van het echt niet meer bestaat of onbekend is , do ik het zo :

ik meet het volume van de onderwatergedeelte door een soort verlengde cubus ( parallepipedum ? ) te berekenen , op basis van de lengte X breedte X diepgang en vermenigvuldig dit resultaat met een factor die ik zag in een oud modelbouwmagazine , hetzij :


0,80 à 0,85 voor een sleper
0,7 à 0,75 voor een vrachtschip
0,6 voor een pakketboot
0,45 voor bijvoorbeeld een destroyer

dit factor kan veranderen , de beste oplossing zijnde de berekeningen maken voor een bekende schip , dat sterk gelijkt op het model dat U plant te bouwen

laten wij een voorbeeld nemen , een vrachtschipmodel van 150 centimeters , met een bredte van 18 centimeters en een diepgang van 8 centimeters , schaal onbekend en onbelangrijk in dit berekening

( alle afmetingen in decimeters, om een gewicht in kilo's te bekomen ) :
lengte ( in decimeters ...) : 15
breedte : 1,8
diepgang : 0,8

komt op 21,6

21,6 vermenigvuldigt door 0,7 ( factor vrachtschip ) = 15,12 kilos , gewicht van het model

un kunt ook de berekening maken vanuit de centimeters , U bekomt dan een gewicht in grammen

ik had dit berekening gemaakt voor mijn havensleper "Dundrum Bay" en bekwam een gewicht van bijna 500 grammen , hetgeen klopte met het gebouwd model ...

lang leve het metrisch systeem :D

vraag mij niet hoe de angelsaksische modelbouwers het doen , met hun pounds , ounces , gallons , pints , inches , feet , yards , mijlen , enz ... 8O

de groetjes ,

Laurent
 
Het gewicht van het "kale" casco zou misschien wel 120 ton kunnen zijn...., maar de waterverplaatsing is veel groter. Deze waarde heb je nodig om het vaarklaar gewicht te kunnen bepalen van je model.
 
Ik haal dus goedgezegd waterverplaatsing en gewicht door elkaar.
Met al jullie formules kom ik wel een eind, bedankt :)
 
Ik ben aan het kijken of ik de Hr. Ms. Rotterdam in model kan bouwen. De waterverplaatsing van dit schip is 12.750 ton. Een leuke maat voor het model leek mij ±1,30m.
Aangezien het schip 166 meter lang is, komt dit neer op een schaal van 1:125. Met bovenstaande berekeningen kom ik op een modelgewicht van iets meer dan 6,5kg. Als ik de berekeningen van andere modellen zie, dan is dit best wel licht. Kan ik beter een beetje groter bouwen, zodat ik meer gewicht kwijt kan, of zou dit voldoende moeten zijn?
 
Hoi Adam,

Ik denk toch dat het meer is, als je even terugrekent met de formule dan zou de waterverplaatsing van de Smit Siberië 456ton moeten zijn.

Die 236ton is vast weer een andere waarde, als ik bij de Smitwijs Singapore kijk dan staan er in de specificaties wel 5 waarden met de eenheid ton, dus pas goed op welke je gebruikt in je berekening :teacher: .

Groetjes Danny.
 
Hoi breinonline,

6,5 kg is inderdaad veel minder dan de 57kg van de Smit Siberië van DreBo of de 35kg van de Smitwijs Singapore waar ik mee bezig ben, maar jouw schaal is veel kleiner, je boot wordt dan wel 1,30m maar is ongeveer 20cm breed in tegenstelling tot bijvoorbeeld mijn SW Singapore die meer dan 30cm breed is.

Als ik jouw was zou ik de schaal niet veranderen, want een model van 1,30 vervoeren is al lastig. Hou er dan wel rekening mee dat je boot minder rustig op het water zal liggen, want hoe zwaarder de boot is des te beter deze op het water ligt.

Groetjes Danny.
 
Hoi alle,

ik zal me ook maar effe, als bouwer van de Smit Siberie, in de discussie verplaatsen cq mengen.

De waarde van de 120 ton heb ik weer van de werft en is het deadweight, dus het lege gewicht. De 236 GT is het Gross tonnage.


Enne breinonline, ik nodig je uit om mijn model uit het water te halen inclusief accu's en ballast. Ik wens je veel succes daarbij en maak maar al een afspraak bij de ruggendoktor in je plaatselijk ziekenhuis :lol: :lol:


en voor Laurent:

Eerst en vooral , het gewicht ( batterijen of ballast ) in een model moet altijd in het midden van het model aangebracht worden , het model ballasteren aan elke uiteinden zal het model onbestuurbaar maken ( teveel inertia... )
Klik om te vergroten...

vind ik iets te kort door de bocht. Je zult ook rekening moeten houden met de rompvorm. In mijn geval liggen de accu's dus in het voorste gedeelte en maar minimaal in het achterschip, en ligt het ballast helemaal aan de achterkant. Dus gewoon in het water uitproberen waar je het beste je gewicht kunt plaatsen

André
 
Hoi Allemaal,

De waarde van de 120 ton heb ik weer van de werf en is het deadweight, dus het lege gewicht. De 236 GT is het Gross tonnage.
Klik om te vergroten...

Je moet dus niet de "deadweight" of "gross tonnage" hebben. De waarde die ik gebruikte in bovenstaande berekening van de Smitwijs Singapore is de "displacement". Je moet dus zoeken naar deze waarde, nu weet ik ook wel dat dat niet makkelijk is, want de specificaties zoals die bij Smitwijs worden gegeven kom je niet vaak tegen.

Groetjes Danny.
 
vind ik iets te kort door de bocht. Je zult ook rekening moeten houden met de rompvorm. In mijn geval liggen de accu's dus in het voorste gedeelte en maar minimaal in het achterschip, en ligt het ballast helemaal aan de achterkant. Dus gewoon in het water uitproberen waar je het beste je gewicht kunt plaatsen

André
Klik om te vergroten...

is inderdaad waar met "kortere" schepen , zoals een sleper , maar op een cargo van 150 centimeters , zoals een van mijn modellen , of op mijn nieuwer project , een pakketboot van 240 centimeters , weet ik dat het grootste van het ballast wel in het midden van de romp zal moeten zitten , anders zal hij niet draaien ( heb ik zelf ondervonden ... )

de groetjes ,

Laurent
 
Kan iemand mij vertellen waar het gewicht bij de Rotterdam zou moeten liggen dan?
 
Hoi breinonline,

Het beste is, zoals Laurent en DreBo al aangeven, om het gewicht zoveel mogelijk in het middenschip te plaatsen. Hier heb je bij de meeste schepen ook de meeste ruimte. Maar het kan zijn dat je motor(en) in de weg zitten (bij de originele schepen liggen de motoren meestal midscheeps). Als dat het geval is zullen de accu's een stukje naar voren moeten opschuiven. Dan zal je boot waarschijnlijk wat naar voren kantellen dus zul je wat gewicht (lood) in het achterschip moeten stoppen.

En net zoals DreBo aangeeft; even de badkuip vol laten lopen en het dan gaan testen :D .

Groetjes Danny.
 
weet ik dat het grootste van het ballast wel in het midden van de romp zal moeten zitten , anders zal hij niet draaien ( heb ik zelf ondervonden ... )
Klik om te vergroten...

Ik kan me heel slecht voorstellen dat de plaats van de ballast je manoeuvreer eigenschappen beinvloed, tenzij je met draaien kapseizen bedoeld :?

Het is wel zaak om je ballast zo diep mogelijk in de romp te krijgen, dit is idd wat moeilijk aan de kop of de kont.
Maar het is geen wet van Meden en Perzen dat het ballast in het midden van het schip (langscheeps gezien dan) moet zitten.
Als je het diep genoeg weg kan zetten in kop of kont hou je meer ruimte over om je apparatuur in te bouwen.
 
Adam zei:
Ik kan me heel slecht voorstellen dat de plaats van de ballast je manoeuvreer eigenschappen beinvloed, tenzij je met draaien kapseizen bedoeld :?

Het is wel zaak om je ballast zo diep mogelijk in de romp te krijgen, dit is idd wat moeilijk aan de kop of de kont.
Maar het is geen wet van Meden en Perzen dat het ballast in het midden van het schip (langscheeps gezien dan) moet zitten.
Als je het diep genoeg weg kan zetten in kop of kont hou je meer ruimte over om je apparatuur in te bouwen.
Klik om te vergroten...

jullie doen zoals jullie het willen ...

maar het heeft met koppelkrachten te maken...

het is toch eenvoudig , denk aan je schip als een lang voorwerp , indien het gewicht in het midden zit , kan je het gemakkelijk rond zijn as doen draaien , terwijl als de gewichten aan de uiteinden zitten , zal je meer kracht moeten oefenen om dezelfde beweging te laten gebeuren...

Daarom zeg ik dat , indien de gewichten in het midden zitten , de draaimoment gegeven door het roer zal de draaibeweging versnellen , terwijl , als het ballast dicht bij het roer zit , dit gewicht zal de werking van het roer belemmeren ( al dat gewicht dat mee moet , naar links of naar rechts... )...

en indien niemand mij gelooft , doe een paar proeven , en U zult het zien...

de groetjes

Laurent
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top