Massa van H0 model t.o.v. 1:1 model

[Back to the Eighties]

In het Artitec Plan U draadje werd een discussie gevoerd over de massa van een H0 model t.o.v. het 1:1 model.

De stelling was: de massa van het model is in verhouding groter dan de massa van het 1:1 voorbeeld.

Ik vond het eigenlijk wel een leuke discussie en wil hier een poging wagen om eens te kijken of dit zo is.

Uitgangspunt is een ICR B rijtuig schoon aan de haak zonder reizigers, dus leeg.

Effe wat groffe gegevens:
ICR B 1:1
Lob: 26400 mm
Hoogte: 3930 mm
Breedte: 2844 mm
Massa 39,4 ton
Bron: spoorforum.nl

ICR B 1:87
Lob: 303 mm
Hoogte: 45 mm
Breedte: 33 mm
(berekend door bovenstaande gegevens te delen door 87)

Ik wil dit gaan aanpakken via (groffe berekening) de soortelijke massa van het 1:1 voorbeeld.

Het volume van de ICR B is:
26400 x 2844 x 3930 = 2.95E11 mm3 ofwel 295 m3

De soortelijke massa wordt dan:
39400 / 295 = 133,6 kg/m3.

Het 1:87 model zou dezelfde soortelijke massa moeten hebben om een vergelijk te kunnen maken (je weet wel appels met appels vergelijken).

Het volume van het 1:87 model bedraagt:
303 x 45 x 33 = 449955 mm3.

Nu moet de soortelijke massa omgerekend worden van kg/m3 naar gr/mm3 en wordt: 1,33E-4 gr/mm3.

De massa van het 1:87 model komt nu op: 1.33E-4 x 449955 = 59,85 gr.

Volgens mij zijn de ICR B modellen zwaarder, dus ik denk dat hiermee aangetoond is dat een H0 model in verhouding zwaarder is dan een 1:1 model.

Een 1600 zou volgens dezelfde methodiek ongeveer 126 gram moeten wegen in 1:87.


Groet,
Rob.

[gvandersel]

Je berekening klopt. Dus mijn vraag is wat wil je ermee bereiken?
Het gedrag van onze treinen wordt hier niet door bepaald. Bovendien je vergeet een locomotief.
Een rijtuig/goederenwagen moet nog altijd voortbewogen worden.

Groet,

Gerard van der Sel.

[MarcNL]

De NMRA geeft wat info over wat een model rijtuig/wagon zou moeten wegen.

Naar mijn idee zou een tractievoertuig eigenlijk zo zwaar mogelijk moeten zijn, ivm. het adhesiegewicht.
Motorvermogen en voeding dan uiteraard navenant. Dat resulteert in een flinke trekkracht en die heb je nooit te veel.

Een wagon zo licht mogelijk houden is niet de beste keuze. Getrokken materieel moet beslist wel enig gewicht hebben om fatsoenlijk in de rails te blijven.
Vandaar die NMRA "recommended practice".


Rijgedrag (schommelen, slingeren etc.) zal nooit worden als in 1:1.
Dat hangt immers af van natuurkundige zaken als "massa", "slingertijd", "veerconstante", etc. Die krijg je nooit allemaal tegelijk op de juiste manier verschaald.

Dit geldt trouwens voor iedere vorm van modelbouw (zie bv. scheepsmodellen in water).

Ik heb in mijn studietijd aan de TU Delft berekeningen gedaan of een 1:25 model van een containerkraan een goede investering zou zijn voor verdere studie doeleinden bij de Vakgroep Transportkunde.
Gedrag van de last (het ging mn. om het slingeren van de container agv. het katrijden) bleek op geen enkele wijze realistisch na te bootsen met een dergelijk schaalmodel.

[Back to the Eighties]

Je berekening klopt. Dus mijn vraag is wat wil je ermee bereiken?

Dank je voor de bevestiging en als antwoord op je vraag: Gewoon omdat het kan ter info.

Er kwam een discussie op gang in het draadje van de Artitec Plan U.
Ik dacht dat het wel leuk was om er een eenvoudige verhandeling voor op te stellen.
No more no less.

Nog even inhakend op de aanvullingen van MarcNL.
Hieronder een linkje naar een uitgebreid document van de TU Delft met daarin constructieve gegevens over spoorbouw.
Stevige kost, ik vond het interessant om eens door te nemen.
Bron: TU Delft college CT3041 uit 2007 gewoon te benaderen zonder inlogaccount, ik verwacht geen schending/inbreuk te doen op allerlei regels.

TU Delft citaat

Grtz.
Rob.

[MarcNL]

Dat rapport kende ik al.
Is inderdaad interessante kost.

Ik heb rond 1985/86 nog college gehad van ir. C.P. Keijzer, die samen met NS ingenieur E.L. Carton aan de wieg heeft gestaan van SM'90. Er waren toen zelfs nog plannen om dit materiel met één-assige draaistellen uit te voeren, met een stangenconstructie onder de rijtuigbakken.

"Railvoertuigen" was voor mij een college zonder tentamenplicht. Dus gewoon leuk om te volgen...
Ook college gehad van spoorwegkenner Prof. A.D. de Pater (sterkteleer), en tramkenner Prof. H.J.A. Duparc (wiskunde). Dat was best leuk studeren, met gelijkgestemden als onderwijzer...

[Bahn-AG]

Je berekening klopt.

Hallo

Het hele idee is gewoon nonsens.
Ten eerste lijkt een modeltrein alleen wat uiterlijk betreft op het origineel maar heeft er mechanisch, en wat materiaalkeuze betreft niks mee te maken.
Ten tweede wordt het dingetje wel verkleint, maar alleen op optisch vlak.
Wanddiktes etc worden gewoon buiten beschouwing gelaten.

Als ik een originele lok met een factor 87 verklein, dan verklein ik alles met die factor 87.
Ook de atomen waaruit het ding is opgebouwd.
Je krijgt dan een soort zwart gat en de originele lok van zeg 100 ton zal in schaal 1:87 dus ook 100 ton wegen.

Bart

[mDDM]

"Railvoertuigen" was voor mij een college zonder tentamenplicht. Dus gewoon leuk om te volgen...
Ook college gehad van spoorwegkenner Prof. A.D. de Pater (sterkteleer), en tramkenner Prof. H.J.A. Duparc (wiskunde). Dat was best leuk studeren, met gelijkgestemden als onderwijzer...

En vergeet niet prof. Van Witsen (openbaar vervoer).

[IJsselsteyn]

Het hele idee is gewoon nonsens.

Inderdaad. Zelfde als de flauwekul met 'schaaltijd'.
Of wat dacht je van geluid: moet een model 87 keer zo weinig geluid maken als het grote voorbeeld?
Dacht het niet.


Steyn

[henk]

Het geluid moet denk ik gelijk zijn aan wat je op 87 keer de afstand tot het model van het grote voorbeeld zou horen. Het geluid staat dus meestal veel en veel te hard.

Dank je voor de bevestiging en als antwoord op je vraag: Gewoon omdat het kan ter info.

Waarom is je berekening eigenlijk zo ingewikkeld?
Wat wordt bedoeld is dat een model volgens deze logica 87*87*87 lichter moet zijn dan het grote voorbeeld, maar dat meestal niet is.

Alleen heeft die logica dus totaal geen relevantie voor het vraagstuk dat aan de orde was.

[Blom]

Of wat dacht je van geluid: moet een model 87 keer zo weinig geluid maken als het grote voorbeeld?

Dat wordt nog een lastig probleem, want dan moet de golflengte van het geluid wellicht ook met een factor 87 verkleind worden. Je kunt je vervolgens afvragen of het zin heeft frequenties met een golflengte van 1600 Hz überhaupt weer te geven. En wat te doen met de verlichting ? Ook hier de golflengte verkleinen ? Dat gaat boeiende discussies opleveren aangaande de juiste kleur van sluit- of interieurverlichting 

Jan

[VictorPM]

Gewicht (massa) omrekenen doe je inderdaad tot de 3e macht, want het is gerelateerd aan het volume: een model is 87 keer korter èn 87 keer smaller èn 87 keer lager.
Modellen in kleine schalen (1:87, 1:160) zijn inderdaad relatief zwaarder dan het origineel, ook al zijn ze van kunststof. Modellen precies op schaal, ook al waren ze van staal, zouden niet hanteerbaar zijn. Je zou ze zo fijn kunnen knijpen in je hand, oppakken zou al snel tot beschadigingen/vervormingen leiden, evenals tegen een stootblok of ander voertuig aan laten rollen...

[Dutch]

Als we dan toch bezig zijn, dan wil ik ook graag een werkende stoommachine aan boord van mijn schaal lokje. Gevoed door steenkoolgruis natuurlijk. Ik weet alleen niet hoe we een echte machinist en stoker op schaal kunnen krijgen.

Ik dwaal af. Ik denk dat het "foute" gewicht wel de minst erge afwijking is in onze modeltreintjes. Wat te denken van alle compromis om de boogstralen zo klein te maken dat een modelbaan in ons huis past?

[vt175]

Klopt de omrekening wel?
in het orgineel maar ook in het model is een groot Volume aan lucht aanwezig welke een aanzienlijk lagere soortelijke massa heeft dan het omhulsel.
In de berekening wortd hier geen invuling aan gegeven waardoor het modelgewicht te laag uit komt

[Dutch]

Nou, als je het omhulsel 87 keer zo klein maakt dan gaat het volume aan lucht gewoon mee. Dat heeft geen effect op de soortelijke massa. Anders gezegt, als we modeltreinen van staal zouden hebben met een wanddikte van 87x zo klein als in het groot spoor, dan komen we op de goede soortelijke massa uit.

Maar aangezien plaatdiktes ook in het grote voorbeeld in millimeters gemeten worden, is dat niet haalbaar. 4mm plaatdikte zou in H0 46 micrometer zijn. Dan hebben we het intussen over folie, ofzo? Dan zou je locje dus heel erg fragiel worden en enorm duur. Daarom wordt er gebruik gemaakt van meer praktische materiaalkeuzes en -diktes. Het omhulsel van de loc is dan dus veel dikker dan eigenlijk zou moeten. Daar staat tegenover dat men geen staal hoeft te gebruiken, maar materialen met een lager eigengewicht kan gebruiken.

Kennelijk is de uitkomst toch nog, dat het soortelijk gewicht van een modelbouw modelletje hoger uitkomt dan dat van de echte trein. Is dat nu eigenlijk erg? Nee, want zoals al eerder aangegeven ga je de dynamische eigenschappen van de trein niet na kunnen bootsen. Het feit dat we deze discussie zo voeren geeft denk ik al aan dat we er in de praktijk weinig van merken.

[henk]

Het hangt natuurlijk van het gebruikte materiaal en de schaal af. Ik heb hier nog wat kartonnen modellen uit de jaren vijftig en zestig in H0 van Erga en die zijn juist lichter dan: gewicht grote voorbeeld gedeeld door 658.503.

Mijn blikken modellen in spoor 0 zijn denk ik ook lichter dan: gewicht grote voorbeeld gedeeld door 45*45*45.

Kortom, de stelling van Peter en Rob dat onze modellen altijd een hoger soortelijk gewicht hebben dan het grote voorbeeld klopt niet.
En is sowieso in het geheel niet relevant.