Berekening waterverplaatsing modelschip

  • Topicstarter Topicstarter breinonline
  • Startdatum Startdatum
Hoi Laurent,

deze discussie is een duidelijke manier om te laten zien dat het bij elk type schip cq model weer anders zal zijn waar je het grootste gewicht moet plaatsen.

Enkele dingen zijn voor mij echter wel duidelijk:

1: gewicht zo laag mogelijk in de romp
2: nuttig lood gebruiken -> dus accu's
3: loodgewichten alleen gebruiken als trimgewichten ( indien mogelijk )

In de Smit Siberie worden momenteel de volgende accu's gebruikt voor nuttige last:

2 x 12 V 20 Ah ( 9 kg per stuk)
2 x 6 V 10 Ah ( 1,8 kg per stuk)
deze staan in het voorschip.
6 x 12 V 1,2 Ah ( 600 gr per stuk )
deze staan midscheeps
2 x 6V 4 Ah Nicad ( 1 kg per stuk )
1 ligt in het achterschip en de tweede komt daar waarschijnlijk ook, anders naar het voorschip.
Dit alles is dus al goed voor 27 kilootjes :lol:


wat waarvoor:
2 x 12 V 20 Ah staan in serie en zijn voor aandrijving van beide motoren.
2 x 6 V 10 Ah staan parallel en zijn voor diverse 6 V functies
6 x 12V 1,2 Ah staan parallel en zijn ook voor de functies maar dan dus de 12V zaken ( waterpomp, halogeenlampen ed)
De nicads zijn voor de ontvanger en de stuurservo die een eigen voedingsaccu nodig heeft.

Dus meer dan genoeg nuttige loodblokken, maar ja mijn model heeft dan ook veel ruimte :lol:

Belangrijkste blijft dus de grootte van je model en het uiteindelijke max gewicht.
Dan de plaats die je in je model hebt.
Daarna de vraag hoelang wil ik varen op 1 dag?
Welke motor(en) heb ik en wat verbruiken ze?
Welke spanningen heb ik nodig in het model ?
Heb ik daar allemaal aparte accu's voor nodig of kan ook een spanningsregelaar toegepast worden?

Aan de hand van deze vragen bepaal je uiteindelijk je accu's.

André
 
Als scheepsbouwkundige een paar opmerkingen:

-Gewicht van het schip = waterverplaatsing.

Op schaal zal een schip wegen: waterverplaatsing origineel / (schaal tot macht 3)

-Moeilijkheid van de waterverplaatsing is dat deze op vele manieren worden weergegeven, gepubliceerd, weer overgenomen en uiteindeljik klopt er niets meer van.
De waterverplaatsing is er in verschillende versies: lightweight (gewicht kale schip) maar ook met 90% belading en 70% voorraden, etc.

Het meest veilige is om de inhoud van het schip te berekenen, op de waterlijn waarop JIJ hem wil hebben. Hiervan lengte, breedte en diepgang meten, en vermenigvuldigen met de blokcoefficient (0,85 voor een tanker, 0,5 voor een fregat, volledige lijstje werd hierboven al gepost). Ieder schip heeft een eigen blokcoefficient, maar met zo'n lijstje zit je in de goede richting. (of je moet het schip helemaal opmeten en met een rekenmethode de inhoud daadwerkelijk berekenen)

Voor het draaien is de traagheidstraal van belang, dwz hoeveel gewicht er aan de einden zit. Vergelijk het met een vliegwiel: veel gewicht aan de einden. Moeilijk in beweging te zetten, maar eenmaal op gang....

Succes met bouwen en beredeneren.

Voor het geval van de boot die tussen 25 en 57 kg mag wegen, zou ik de inhoud even bepalen met de afmetingen op de waterlijn, en de blokcoefficient. Dan zie je snel waar je staat.
 
skiff zei:
Gewicht van het schip = waterverplaatsing.
Klik om te vergroten...
Dus toch? Ik was alweer gaan twijfelen na de discussie hierboven...
Op schaal zal een schip wegen: waterverplaatsing origineel / (schaal tot macht 3)
Klik om te vergroten...
Dus mag ik ook rekenen met het gewicht hier? En dat betekend dat het gewicht van de Smit Siberie op die site ook weer een variant is op het eigenlijke gewicht?
 
Hoi Allemaal,

Bovenstaande is niet helemaal waar, er worden hier een aantal dingen door elkaar gegooid, dus even voor de duidelijkheid;

De eerste formule; d = D x 1000 / S^3

d = gewicht van het model in kg,
D = waterverplaatsing originele schip in tonnen!!
S = schaal van het model.

Die 1000 die in de formule staat zet het aantal ton om in een aantal kg. Eigenlijk is deze waarde niet helemaal juist, want 1 t = 907.18474 kg.

De formule die Skiff geeft haalt deze waarde eruit en maakt er dus van;

d = G / S^3

d = gewicht van het model in kg,
G = waterverplaatsing originele schip in kg!!
S = schaal van het model.

De beste formule is dus eigenlijk de formule die Skiff aangeeft, maar dan moet je wel met het omzetten van de tonnen naar kg 907.18474 gebruiken.

Dus d = D x 907.18474 / S^3 is eigenlijk meest complete formule.

Maar je moet toch echt met de waterverplaatsing gebruiken en niet het gewicht van het schip !! Dit zijn de specificaties van de Smitwijs Singapore;

afb6918.jpg


Zoals je kunt zien zit er een behoorlijk verschil tussen het gewicht van het schip (deadweight) en de waterverplaatsing (displacement).

Groetjes Danny.
 
Even een kleine toevoeging aan de discussie.

De wet van Archimedes:

Een lichaam geheel of gedeeltelijk ondergedompeld in een vloeistof ondervindt een opwaartse kracht gelijk aan het gewicht van de verplaatste

Aangezien een schip drijft is het gewicht van een schip gelijk aan opwaartse kracht. (Anders zou het schip zinken of het water uitkomen)

Het gewicht van een schip is dus gelijk aan de waterverplaatsing!

Derhalve:
Gewicht model = Gewicht origineel / schaal tot de derde macht.

Over de plaatsing van gewicht in een schip:
Je kunt het gewicht het beste zoveel mogelijk in het midden van het schip. Door massa te concentreren in de boeg van een schip zul je zien dat het draaipunt van het schip naar voren verschuift. Echter hierbij moet wel een kanttekening geplaatst worden dat de vorm van de romp mede bepaald waar de ballast moet komen. Kijk in het lijnenplan waar de grootste waterverplaatsing van het schip zit (kromme lijn onder het deel met de waterlijnen (Skiff verbeter me maar als ik fout zit))
Een schip als de Smit Siberië heeft een zeer volle romp vooraan. Dit betekend dat het voorste deel van het schip het meeste water verplaatst en de grootste massa dus hier geplaatst moet worden.
Een schip als de Titanic (meer het schip waar Laurent aan werkt) heeft een groot deel van de romp rechthoekig en zal dus de grootste waterverplaatsing ongeveer in het midden hebben.

Daarbij komt dat massatraagheid sterk afhankelijk is van de arm. Een lang slank schip heeft daardoor veel meer last van het (te) ver naar voren plaatsen van massa dan een kort schip.

@ Danny:
Even voor je gesnuffeld op het WWW
Maritieme afkortingen

DWT
Deadweight of het draagvermogen van het schip is de hoeveelheid lading, uitgedrukt in gewicht, die het schip kan laden wanneer het geladen is tot op zijn zomervrijboordmerk. Het draagvermogen wordt uitgedrukt in gewichtstonnen : long ton (1 long ton = 1.016 kg), metrieke ton (1 metriek ton = 1.000 kg) en soms ook short ton (1 short ton = 907 kg).

DWAT
Deadweight all told of het bruto draagvermogen van een schip drukt de hoeveelheid goederen uit die het schip kan laden, inclusief de voorraden, de smeerolie en de brandstoffen. Het is tevens het verschil tussen de geladen en de ledige waterverplaatsing. Wanneer men spreekt van draagvermogen of DWT, bedoelt men meestal DWAT.

DWCC
Deadweight Cargo Capacity of het netto draagvermogen van een schip geeft enkel aan hoeveel zuivere vracht kan geladen worden, zonder de voorraden noch de brandstoffen en smeerolie voor het schip.

GT
Gross Ton = Bruto ton of de bruto tonnenmaat is het volume van alle gesloten ruimten van het schip. Er is geen verwijzing meer naar het meet- of hoofddek. De bruto tonnenmaat wordt uitgedrukt in Moorsomton (1 Moorsomton = 100 cuft = 2,83 cbm).

GRT
Gross Register ton = Bruto register ton
De bruto register tonnenmaat van een schip is in algemene zin de ruimte onder het meetdek of hoofddek evenals alle overdekte en permanent gesloten ruimten boven het meetdek. De bruto register tonnenmaat drukt de grootte van het schip uit, is dus een volume en wordt uitgedrukt in Moorsomton (1 Moorsomton = 100 cuft = 2,83 cbm).

NT
Nett ton = Netto ton
De netto tonnenmaat wordt niet meer bekomen door aftrek van sommige ruimten, maar is voortaan functie van het buitenspantvolume van alle ruimten die voor het vervoer van goederen en passagiers dienstig kunnen zijn. De netto tonnenmaat wordt uitgedrukt in Moorsomton (1 Moorsomton = 100 cuft = 2,83 cbm).

NRT
Nett Register Ton = Netto register ton
De netto register tonnenmaat wordt van de bruto register tonnenmaat afgeleid door de aftrek van een aantal ruimten die in de bruto register tonnenmaat wél, en in de netto register tonnenmaat niet inbegrepen zijn: de ruimten uitsluitend bestemd voor de kapitein, de officieren en de bemanning; de ruimten van het kaartenhuis, de radiocabine het bootmansmagazijn enz; de ruimten ingenomen door de schroefkoker en de hulpmachines met ketels en de ruimten ingenomen door de machine en de ketels voor de voorstuwing. De ruimten van de machines en ketels voor de voortstuwing worden wel opgemeten, doch de aftrek gebeurt op forfaitaire basis. Deze definiëring van de netto register tonnenmaat van het schip is deze volgens de conventie van Oslo en is thans niet meer algemeen van toepassing. Ze werd vervangen door een nieuwe, meer universele, definiëring volgens de conventie van Londen van 1969. Volgens de conventie van Londen wordt de netto tonnenmaat onafhankelijk van de bruto tonnenmaat bepaald.

EJK
 
Van mijn kant ook een kleine aanvulling op deze discussie:
waterverplaatsing = eigengewicht + laadvermogen

vergelijk:
gooi een lege schoenendoos te water (die weegt haast niets, dus drijft heel hoog)
gooi d'r een paar schoenen in; eigen gewicht van de schoenendoos veranderd niet, maar de waterverplaatsing wel! (is namelijk eigen gewicht van de doos + dat van de schoenen) dus de doos zal dieper in het water liggen

ps. neem wel een waterbestendige doos :wink:

dus: als je het kunt vinden, neem de waterverplaatsing (zout of zoet water, maakt niet zoveel uit, dat verschil trim je wel weg in je model)

Wim
 
Hoi Allemaal,

Dus even voor de duidelijkheid, voor het berekenen van het te verwachten gewicht van een modelboot (de complete boot en dus niet alleen het laadvermogen!) berekenen we met;

d = (D x 1000) / S^3

d = gewicht van het model in kilogrammen,
D = waterverplaatsing van het origineel in tonnen,
1000 = omrekenen van metrieke tonnen naar kilogrammen,
S = schaal van het model (zonder 1: :hammer: )

Ter controle ben ik even op zoek gegaan naar de waterverplaatsing van de Amsterdam (1:50), die kon ik niet vinden dus aan het zoeken geweest naar één van haar zusterschepen. De waterverplaasing van de Malabar is 1440 ton, dus kunnen we gaan rekenen........

d = (1440 x 1000) / 50^3 = 11,52 kg

Dat kan heel goed kloppen want mijn Amsterdam weegt ongeveer 12kg :mrgreen: .


Ik heb alleen zo mijn twijfels over de "oude" formule;

G = L x B x D x F

G = gewicht van het model in kilogram,
L = lengte van het model in decimeters,
B = breedte van het schip in decimeters,
D = diepgang van het model in decimeters,
F = factor zoals Laurent aangeeft.

Dat betekend dus voor de Amsterdam;

G = 10,202 x 2,368 x 1,0008 x 0,80 = 19,34 kg

En dat klopt dus echt niet :evil: .

Eerder gaf ik al een voorbeeld met de Smitwijs Singapore, toen bleek het aardig te kloppen, maar ik ging uit van de verkeerde factor. Nog een keer.......

G = 15,064dM x 3,136dM x 1,52dm x 0,80 = 57,44 kg

Dat lijkt mij ook erg onlogisch :evil: .

Dit komt waarschijnlijk door de factor die niet helemaal klopt, het is dus het beste om de andere formule te berekenen.

Correct me if i'm wrong :) ,

Groetjes Danny.
 
Danny ,

het blok coëfficient , of factor ( zoals ik het noemde ) , varieert van schip naar schip

in de jaren 20 , waren de slepers , vrachtschepen en passagiersschepen voller van vorm dan nu.

Uw "Smit Singapore" heeft weinig verplaatsing voor zijn lengte , daar de achtergedelte van de romp fors omhoog gaat , horizontaal wordt en dit op een grote lengte.

bekijk bijvoorbeeld de containerschepen van vandaag , een goeie model daarvan is de "Neptun" van Graupner , bekijk de romp van de "Neptun" tegenover de romp van , laat ons zeggen , de "Earl of Mansfield" ( zie foto-album ) , de factor die ik aangaf als zijnde 0,75 voor een vrachtschip is hier niet meer goed , daar deze rompen ( Neptun ) geconcipieerd zijn om de beste ( hoogste ) snelheid te halen met het kleinst brandstofverbruik , daarom verkleint het blokcoëfficient in dit geval ( en niet vergeten dat de lengte gemeten wordt tussen de perpendicularen , en niet op de volledige lengte van het schip ).

daarom zei ik dat , indien je geen gegevens hebt over een model dat je wenst te bouwen , gegevens moet proberen te vinden van een gelijksaardig schip , en van dezelfde periode...

de groetjes

Laurent
 
En om al deze discussies even de grond in te boren, heb ik ook nog een opmerking! Grote schaalmodellen hebben een grotere waterverplaatsing en daarmee ook een hoger gewicht dan kleine. Om toch een groot model te maken wat nog een beetje hanteerbaar is heeft één van onze leden een zeer interessante oplossing gevonden. Verminder het drijfvermogen! Wat heeft hij gedaan, simpel enkele `bunn´s` in zijn schip gebouwd. Wat zijn bunn´s, dat zijn gaten in de bodem die met een opstaande rand welke boven de waterlijn uitsteken zijn afgedicht. Zo is veel minder ballast nodig en omwille van de stabiliteit schuift hij er een soort van kiel in met lood verzwaard aan de onderkant. Het is een schitterend model met goede vaareigenschappen. Het schip is geheel gemaakt van blik, ruim 3,5 meter lang en wordt in delen vervoerd zonder echt veel gewicht.

Groetjes Hans.
 
@Hans, ik neem aan dat jij het model van HMS "De Ruyter" bedoelt?

Op zich een hele mooie oplossing om een groot model, wat ook nog eens behoorlijk topzwaar is, hanteerbaar te houden.

Roel
 
Ik heb alleen zo mijn twijfels over de "oude" formule;

G = L x B x D x F

G = gewicht van het model in kilogram,
L = lengte van het model in decimeters,
B = breedte van het schip in decimeters,
D = diepgang van het model in decimeters,
F = factor zoals Laurent aangeeft.

Dat betekend dus voor de Amsterdam;

G = 10,202 x 2,368 x 1,0008 x 0,80 = 19,34 kg
Klik om te vergroten...

Ik hoop dat je de lengte en breedte van de WATERLIJN hebt genomen, niet van het hele schip. Alles wat boven de waterlijn steekt maakt in deze discussie nl niet uit.

De factor is specifiek per schip, en is ook daar te berekenen door het gewicht van het schip (de waterverplaatsing, in de toestand zoals je het model wilt zien (beladen, onbeladen) te delen door (lengte waterlijn * breedte waterlijn * diepgang.

Per scheepssoort en per periode is een globale blokcoefficient te geven, maar deze kan dus afwijken.

Het systeem met de bunnen of waterballast op andere manieren is een slim systeem om het gewicht van het model binnen de perken te houden.

Zorg er wel voor dat de tanks, bunnen etc ofwel helemaal gevuld, of helemaal leeg zijn. Anders krijg je een zgn "vrije vloeistof oppervlak" waardoor het schip slagzij kan maken (of erger).
 
Zorg er wel voor dat de tanks, bunnen etc ofwel helemaal gevuld, of helemaal leeg zijn. Anders krijg je een zgn "vrije vloeistof oppervlak" waardoor het schip slagzij kan maken (of erger).
Klik om te vergroten...

ahahaaa !

de basis van scheepsstabiliteit , ik heb dat nog moeten leren , Delta Phi berekeningen , metacentrische hoogte , vrije oppervlakten , enz...

Brrrr !

ik krijg koude rillingen ervan , kopbrekend dat dat was...

ben het allemal vergeten ondertussen

was dus niet zo belangrijk , vermoed ik...

de groetjes

Laurent
 
Hoi Allemaal,

Dit begint een behoorlijke discussie te worden :? , maar het einde is in zicht denk ik. We zijn begonnen met twee formule's;

d = (D x 1000) / S^3 en G = L x B x D x F.

De eerste formule is het makkelijkst, het enige moeilijke in deze formule is dat de waterverplaatsing/gewicht van het originele schip in tonnen opgezocht en ingevuld moet worden. Deze formule is helaas niet te gebruiken voor schepen die zelf worden ontworpen omdat er dan geen waterverplaatsing/gewicht van het originele schip bekend is :( .

De tweede formule is een heel stuk lastiger. Voor deze formule heb je veel meer gegevens nodig, namelijk de lengte (ter hoogte van de waterlijn), breedte (ter hoogte van de waterlijn) en diepgang van het (originele) schip. Deze maten moeten in decimeters ingevuld worden in de formule. Daarnaast moet ook de factor uitgerekend worden zoals Skiff aangeeft. Voor deze formule zijn veel meer gegevens nodig en niet alle gegevens zijn makkelijk te vinden :( . Deze formule kun je gelukkig wel gebruiken voor schepen die zelf worden ontworpen, maar je zult dan een waarde uit een tabel moeten pakken voor de factor (is dus niet helemaal precies).

Zo dan gaan we nog een keer de Smitwijs Singapore berekenen;

Met de eerste formule;

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


Met de tweede formule;

Eerst moeten we achter de factor zien te komen;

F = W / (L x B x D)

F = factor
W = waterverplaatsing van het (originele) schip in tonnen,
L = Lengte van het (originele) schip ter hoogte van de waterlijn in meters,
B = Breedte van het (originele) schip ter hoogte van de waterlijn in meters,
D = Diepgang van het (originele) schip in meters.

F = 4818,9t / (65m x 15,3m x 7,6m) = 0,64

Dat vullen we dan weer in in de formule;
G = L x B x D x F = 13dm x 3,006dm x 1,52dm x 0,64 = 38,01 kg.

Dat lijk heel veel op de uitkomst van de eerste berekening :mrgreen: .

Beide formules kunnen dus, maar de tweede is wat moeilijker. Hopelijk is het nu allemaal duidelijk.

Groetjes Danny.
 
Dit is langzamerhand een heel wis- en natuurkundig topic geworden!
Ik heb het met aandacht gevolgd.
Tot nu toe berekende ik de waterverplaatsing (= massa) van mijn modellen als volgt:

Categorie 1: Dit model is te tillen: bouwen!
Categorie 2: dit gaat me m'n rug kosten... NIET AAN BEGINNEN!

Disciplus Simplisticus

Roel
 
Ja Roel,

jehebt helemaal gelijk met die wis en natuurkunde topic, gelukkig kunnen we hier nog iets leren.

En wat je categorieen betreft ben je daar niet 1 vergeten ???

Categorie 3: gewoon bouwen, in bad leggen en lood erin pleuren totdat het model goed ligt.

André
 
Laurent zei:
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
Klik om te vergroten...

Even jullie hulp gevraagd:
Ik heb plannen voor een nieuw schip en een van de mogelijke kandidaten is een Stan Patrol 4207 (van Damen te Gorkum) dit zijn de schepen "Zeearend" en "Visarend" van de Kustwacht / Douane. (zie de info in de draad van het "Conrad bootje")

Ik heb loa, beam, depth at sides,en draft propellor, maar NIET de displacement (dus de waterverplaatsing)
Met dit laatste kun je eenvoudig de model wv berekenen (zie de voorgaande discussie) maar zonder moet je terug grijpen op de "Factor" zoals Laurent die heeft geintroduceerd.

Mijn gegevens (afgerond):
loa: 42 m
beam: 7 m
depth (sides/ propellor): 3,7 / 2,6 m

Model lengte: ongeveer 1 meter, dus schaal 1:40
Dit geeft (ongeveer):
loa: 1 m
beam: 17,5 cm
depth: 7,5 cm
als factor houdt ik even 0,45 aan (is een soort destroyer)

model wv: (in dm geeft liters, dus kgs)
10 x 1,75 x 0,75 x 0,45 = afgerond 6 kg

Iemand ervaring met een vergelijkbaar modelschip (qua lengte en vorm) om dit antwoord te checken?

Wim
 
Voor het gebruik van de blokcoefficient, moet je niet de lengte over alles, maar de lengte en breedte van de waterlijn gebruiken!
 
Hoi Wimg,

Dat is dus het grote probleem van deze formule's als je de waterverplaatsing niet hebt kun je weinig met de formule's :cry: . Ook de berekening die je hierboven neerzet klopt niet helemaal, net zoals Skiff al aangeeft moet je werken met de maten ter hoogte van de waterlijn. Het gewicht waar je nu op uitkomt is te veel omdat je ook het gedeelte boven de waterlijn hebt meegerekend. Dat lijkt een klein verschil maar ziehier twee berekeningnen van de Smitwijs Singapore;

Rekenen met de lengte en breedte ter hoogte van de waterlijn;
G = L x B x D x F = 13dm x 3,006dm x 1,52dm x 0,64 = 38,01 kg

Rekenen met de maximale lengte en breedte;
G = L x B x D x F = 15,064dm x 3,136dm x 1,52dm x 0,64 = 45,96 kg

Dat is een verschil van 7,95kg 8O, en dat terwijl de neus van de Smitwijs Singapore veel minder scherp (verder boven de waterlijn uitsteekt) is dan van de Zeearend en Visarend.

Het beste lijkt mij dus om deze berekening nog een keer te maken als je de tekeningen van de schepen hebt, dan kun je namelijk op de tekening de maten op de waterlijn aflezen :D .

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