Holmfrage

Hallo zusammen!

Nach längerer Auszeit, wegen Nachwuchs, kann ich mich endlich wieder meinem Hobbie zuwenden. Der kalte Entzug, äußerte sich u.a. durch spontane Schweißausbrüche und Schlaflosigkeit... Wirklich "clean" bin ich auch nach Monaten noch nicht geworden...:D
Das ist nun vorbei und mit dem Bau, kommen auch schon wieder die ersten Fragen auf.
Ich habe die Holmgurte eines HLG, mit CFK Profilen hergestellt, so wie von Cristian Baron beschrieben. Dazwischen natürlich hochkant Balsa. Die scharfen Kanten habe ich angephast und mit Rovings eng und sehr stramm umwickelt. An den Enden, des Mittelteils(3teilg.) habe ich so auch die "Taschen", für den CFK Verbinder eingebaut.
Heute möchte ich den Roving nun mit 24h Harz tränken. Jetzt habe ich aber etwas Bedenken, dass die ganze Sache dadurch etwas schwer wird. Das Mittelstück ist alleine 2m lang und komplett umwickelt. Wenn ich das mit dem Pinsel tränke, saugt es sich bestimmt "randvoll" und wird sehr schwer!?
Wie würdet Ihr das machen? Kann ich mit Küchenpapier noch viel wieder herausholen?

Danke, für die Antworten!

Gruß Frank
 
Huch...:eek: na ja.. es ist ja noch sehr früh.


Danke, für den Hinweis.
 

Peer

User
....die Holmgurte eines HLG, mit CFK Profilen hergestellt.......Das Mittelstück ist alleine 2m lang und komplett umwickelt......

Für mein Verständnis passt da was nicht zusammen..... !?
Von einem komplett mit CfK-Rovings umhüllten Holm habe
ich noch nie gehört....

Könntest Du mal einige Bilder einstellen ?

Peer
 
Hier ist ein älteres Foto, noch ohne Rovings. Jetzt sind die Rovings, wie a.d. Skizze zu sehen, drum. Diese möchte ich heute Abend tränken.

Gruß Frank
 

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Sebastian St.

Vereinsmitglied
Hallo ,

würde wenn nur im Bereich der Holmverbindertaschen den Holm umwickeln und die Balsaverkastung mit Gewebe in +/- 45 ° Faserorientierung belegen ( natürlich soweit , daß das Gewebe Kontakt zu den Holmgurten hat ;) ) .
 

Tofo

User
Was sollen denn die Rovings genau bringen? Bei einer Verbindertasche verstehe ich das, aber auf 2m Länge um den gesamten Holm?? Und vorallem bei einem HLG!? :confused: Würde ich nicht machen ...

Grüße,
Thorsten
 
may to much?

may to much?

Ok, ok... ist erst der 2. Flieger, den ich überhaupt baue. Mir fehlt noch etwas die Erfahrung(wie Ihr unschwer merken könnt:rolleyes:). Ich hatte etwas "bange" das es die Gurte evtl. unter Belastung a.d. Winde/Flitsche auseinander drückt. Bei einer Halbspannweite von ca. 2,1m, kommt da schon ein ordentlicher Hebel zusammen. Kann ich also jeden 2. zwischenraum nehmen? Würde im der Bilanz natürlich einiges einsparen...
@ Sebastian
bei ca 80 Rippen, natürlich eine Sauarbeit. Welches Gewebe, würdest Du nehmen?
Ich habe auch gehofft, dass das evtl. etwas der Torsion aufnehmen kann, zusätzlich zur D-Box. Habe durch Torsion meinen letzten HLG 2,8m(UD CFK Rohrholm) verloren:cry:
Danke, für Eure Hilfe!

Gruß Frank
 
Ich hatte etwas "bange" das es die Gurte evtl. unter Belastung a.d. Winde/Flitsche auseinander drückt.
Unter Biegung werden die Gurte nicht auseinander sondern zusammen gedrückt. Ausserdem gegeneinander verschoben, deswegen die 45°.

Das Umwickeln an der Verbindertasche hat den Grund, dass da die Biegung vom Verbinder auf den Holm übertragen werden muss, wobei der relativ kurze Verbinder wie eine Brechstange am Holmverbund aufhebelt. (Konkret verursacht der Steifigkeitssprung die Zusatzlast.)
 

Tofo

User
... ok, dann umwickel diagonal 45° mit großen Abständen. Zusatzgewicht sollte dann im Rahmen bleiben.

Edit: da war jemand schon schneller!

Grüße,
Thorsten
 

Hägar

User
Hallo Frank, zu Deinen Überlegungen im einzelnen wie folgt:

...Ich hatte etwas "bange" das es die Gurte evtl. unter Belastung a.d. Winde/Flitsche auseinander drückt. ...
Dieser Fall kann nur im Bereich der Verbindertaschen eintreten. Nur dort könnte das Umwickeln des Holmes sinnvoll sein. In den übrigen, weitaus größten Holmbereichen führt die Biegebelastung dazu, dass die Homgurte zusammen und nicht auseinandergedrückt werden, weshalb ja die Balsastege hochkant gemasert sein sollen (und bei Dir richtiger weise auch sind).

...Kann ich also jeden 2. zwischenraum nehmen? Würde im der Bilanz natürlich einiges einsparen...
Das bringt weder beim Umwickeln noch beim Anbringen von 45°-Gewebe etwas, da der Holmsteg dann genau in den Zwischenräumen versagen wird. Die verstärkten Stellen haben keine Verstärkungswirkung auf die nicht verstärkten Zwischenräume. Also: ganz oder garnicht.

...Ich habe auch gehofft, dass das evtl. etwas der Torsion aufnehmen kann, zusätzlich zur D-Box. ...
Zur Aufnahme einer Torsionslast brauchst Du nach der Bredt'schen Formel (google hilft...) einen geschlossenen Querschnitt mit möglichst viel Querschnittsfläche. Dieser geschlossene Querschnitt wird durch die D-Box gebildet, deren Teil zusätzlich zur oberen und unteren Nasenbeplankung ein geschlossener Holmsteg (ohne Zwischenräume, siehe oben) ist. Ein mit Gewebe belegter Steg nimmt für sich alleine genommen (wegen fehlender eingeschlossener Querschnittsfläche) praktisch keine Torsion auf.

Vereinfach ausgedrückt sieht die Nasenbeplankung der D-Box eine Schubbelastung aus Torsion. Der Holmsteg als Teil der D-Box sieht ebenfalls diese vorgenannte Torsion-Schubbelastung. Zusätzlich kommt im Homsteg noch eine Schubbelastung aus Querkraft durch Auftrieb hinzu.

Daraus folgt, dass Sebastians Vorschlag

...würde wenn nur im Bereich der Holmverbindertaschen den Holm umwickeln und die Balsaverkastung mit Gewebe in +/- 45 ° Faserorientierung belegen ( natürlich soweit , daß das Gewebe Kontakt zu den Holmgurten hat ;) ) .
zutreffend ist, sofern ohne Zwischenräume ausgeführt. Das Ganze funktioniert nur, wenn die D-Box vollständig geschlossen ist, also praktisch ein Rohr bildet.

Weitere Anmerkung: Die Schubbelastung ist im Holmsteg am größten, weil sich hier Querkraft und Torsion addieren, und weshalb zumindest hier tatsächlich trotz hohem Arbeitsauwand ein 45°-Gewebe zum Einsatz kommen sollte.

Du schreibst aber auch, dass Du bereits einen Flieger durch Torsionseinwirkung verloren hast. Der klassische Balsa-Flieger hat eine Balsa-Nasenbeplankung mit Faserorientierung des Holzes in Spannweitenrichtung. Die D-Box ist hiermit zwar geschlossen, was schon mal gut ist (s.o.). Richtig gut würde es aber erst, wenn man die Beplankung in +/- 45°-Richtung aufbringen könnte. Das dürfte wohl an praktischen Erwägungen scheitern. Möglich ist aber eine Beschichtung der Holzbeplankung mit 45°-Gewebe. Das steigert die Torsionssteifigkeit und -Belastbarkeit des Flügels enorm.

Gruß,
Stefan.

Edit: oops, hier wird ja wirklich schnell gepostet. Jede Menge Parallel-Antworten, während ich noch am formulieren war. Sorry, wenn hier einiges Doppelt steht.
 
Das stimmt schon. Mit auseinanderdrücken, meine ich eigentlich auch die Scheerung. Demnach müßte es dann wohl reichen, wenn ich jeden 2.-3. Zwischenraum (+-45°)umwickel?
Aber zu meiner grundsätzlichen Frage:
Wie macht Ihr das?. Vorher schon auf einer Unterlage mit Harz tränken und dann abtupfen? Ergibt bestimmt ne sauerei, bein Wickeln;)

Gruß Frank
 
Danke Euch...,

Danke Euch...,

das geht ja "ratzfatz"!
Ihr habt mich davor bewahrt, am Limit von 1,7kg vorbeizuschießen:eek: Ich werde die Rovings nachher wieder entfernen und mit +-45°, alle 2-3 Felder, neu aufwickeln.

Danke!
 

Hägar

User
...Mit auseinanderdrücken, meine ich eigentlich auch die Scheerung. Demnach müßte es dann wohl reichen, wenn ich jeden 2.-3. Zwischenraum (+-45°)umwickel?...
Ähem Frank, Du stellst Fragen und liest die Antworten nicht?:confused: Ganz klar (sieh ausfühlich oben): Nein, reicht nicht!!!

...Aber zu meiner grundsätzlichen Frage: Wie macht Ihr das?. Vorher schon auf einer Unterlage mit Harz tränken und dann abtupfen? Ergibt bestimmt ne sauerei, bein Wickeln;)...
Geht beides. Und ist in beiden Fällen eine Sauerei.;)

Aber anhand Deines Fotos sehe ich keine vernünftige Möglichkeit fürs Wickeln. Du hast ja einen I-Träger gebaut. Wenn Du den mit Rovings in 45°-Richtung umwickelst, haben die Rovings keinen Kontakt zum Steg, sondern hängen frei in der Luft. Das wird nicht sehr belastungsfähig sein. Da kannst Du Dir den Aufwand auch gleich sparen.

Wenn Du die gewünschte Verstärkungswirkung erzielen willst, dann mach es wie oben mehrfach vorgeschlagen: Laminiere die Holmstege mit +/- 45°-Gewebe über, und gut ist.
 
t`schuldige...
Den I Träger, könnte ich i.d. entsprechenden Bereichen ggfs. mit Balsa aufdoppeln.
Zu der anderen Lösung. Womit würdet Ihr die Holmstege 45° laminieren? Ich muß abwägen, was der geringere Aufwand ist. Möchte ja bald fliegen:D

Gruß Frank

Ps. Selbst der begnadete Dr. Mark Drela hatte das Mittelstück(Bubble Dancer/Supra usw) gewickelt...?:confused:
 

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Hägar

User
Ps. Selbst der begnadete Dr. Mark Drela hatte das Mittelstück(Bubble Dancer) gewickelt...?:confused:
Jepp, hat er. Aber mit Glasgewebe um einen Kastenholm mit rechteckigem Querschnitt herum, und nicht mit Rovings jedes x-te Feld um einen I-Träger herum.

Frank, ich werde aus Deiner Anfrage nicht so recht schlau. Mit mehr als 2m Halbspannweite (also mehr als 4m insgesamt) und 1.700g gibst Du in Sachen Leichtbau ein sehr ehrgeiziges Ziel vor. Dann fängst Du an zu bauen, ohne die Details festgelegt zu haben. Und baust auch noch leichtbautechnisch überflüssige, aber Gewicht einbringende CFK-Abdeckungen auf die Balsa-Rippen. Wird schwierig, Dein gestecktes Ziel mit vernünftigen Maßnahmen zu erreichen.

Den I Träger, könnte ich i.d. entsprechenden Bereichen ggfs. mit Balsa aufdoppeln.
Ja, kannst Du. Aber das wird ein Gewichtsproblem. Wenn's nicht so sehr drauf ankommt, dann mach es so. Der Bauaufwand dürfte sich damit tatsächlich vermindern lassen.

Besser wäre es gewesen, gleich von Anfang an ein Balsabrett vollflächig überzulaminieren, und erst danach die Holmstege daraus auszuschneiden. Aber dieser Drops ist ja jetzt wohl schon gelutscht. Oder siehst Du noch eine brauchbare Möglichkeit, die vorhandenen Holmstege herauszuarbeiten und gegen solche nach obiger Vorgehensweise gefertigte zu ersetzen?


Zu der anderen Lösung. Womit würdet Ihr die Holmstege 45° laminieren? Ich muß abwägen, was der geringere Aufwand ist. Möchte ja bald fliegen:D
Kommt darauf an, für welchen Lastfall Du dimensionieren willst.

Fürs einfache Thermikschleichen brauchst Du wahrscheinlich gar keine 45°-Stegverstärkung. Da wird die vorhandene Bauweise auch ohne Verstärkung reichen.

Wenn's um die Lasten beim nicht allzu brachialen Hochstart am Gummi oder an der Winde geht, müssen vorrangig Biege- und Querkräfte berücksichtigt werden. Diese sind im Flügelinnenbereich und an den Verbindern am größten. Es dürfte hierfür reichen (hab nicht nachgerechnet), nur die innere Spannweitenhälfte und den Bereich der Verbinder mit 45°-CFK zu versehen. Ganz innen und an den Verbindern 2x ca. 90g/m², weiter außen 1x ca. 90g/m²als Schätzwert. Glasgewebe dieser Gewichtsklasse dürfte auch gehen.

Wenn Du Flitschen und/oder Schnellfliegen willst, kommt in Folge der hohen Geschwindigkeit noch das Problem der Torsionssteifigkeit hinzu. Sobald Geschwindigkeit und Torsion ein Rolle spielen, hat man im Regelfall kein Festigkeits-, sondern ein Steifigkeitsproblem. Das kann man befriedigend eigentlich nur durch Einsatz von Kohle lösen. Glas ist da bei gegebenem Gewicht meist zu weich. In diesem Falle wird das Überlaminieren des Holmsteges nicht reichen. Da wirst Du Dir auch über eine geeignete Nasenbeplankung mit erhöhter Schubsteifigkeit Gedanken machen müssen. Aber das ist ein sehr ausführliches Kapitel und kann hier in aller Kürze nicht wiedergegeben werden.

Heißt unterm Strich: Falls Du Mark Drela nacheifern willst, muss die Konstruktion insgesamt überarbeitet werden. Da ist dann Leichtbau in letzer Konsequenz gefordert, was Du mit einem Gemisch aus Konstruieren, Rrechnen und Erfahrungswerten oder einfach durch Abkupfern erreichen kannst. Wenn Du einfach nur aus der vorhandenen Konstruktion ohne Wettbewerbsambitionen was Alltagstaugliches machen willst, dann wähle eine Gewebeverstärkung der Holmstege beispielsweise nach obiger Maßgabe. Und kannst damit viel Freude haben.


LG
Stefan
 
Hallo Stefan,

lieb von Dir, dass Du Dir so viel Zeit zum Antworten nimmst!

Wenn es 1700g werden wäre es nur schön, für mich. Ich habe damals z.B. den 2,8m Floater, mit einem 190W Antrieb und normaler Folie auch auf "echte" 760g gebracht. Die Flächenbelastung lag bei 14g/dm² und flog thermisch alles "in Grund und Boden" Wenn mir das annähernd mit einem 4,2m HLG(aller Sunsetflieger) gelingen würde, wäre ich mehr als zufrieden. Ich hege keine Wettbewerbsambitionen(wäre auch wohl, "hardware, wie softwaremäßig" sinnlos). Ich habe einfach Spaß daran, etwas selbstgebautes zu fliegen(zumal ich z.Zt. eh nicht das Geld über hätte, so einen FVK Bomber o.ä. zu fliegen).
Die Gewichte, habe ich einfach aufaddiert.
Rumpf 260g
Rippen 68g
Motor 70g
Getriebe18g
Regler 30g
LS20x13 75g
Gurte 255g
Caps xg
Folie 200g
...
...
...
+ 250g Kleber usw
+ 100g Anlenkungen
= ca. 1650g

Wenns klappt ist super, wenn nicht, dann halt nicht:cool:
 

Hägar

User
Okay Frank, das sind doch Aussagen, mit denen wir weiter arbeiten können :cool:.

Also vergessen wir Profi-Leichtbau à la Mark Drela, und wenden uns pragmatischen Lösungen zu, mit denen der vorhandene Rohbau als Sunset-Flieger einsatzfähig gemacht werden kann.

Für dieses Ziel und unter Berücksichtigung des bereits erzielten Baufortschrittes scheint mir der beste Kompromiss zu sein, dass Du Deinem eigenen Vorschlag folgst und in die vorhandenen Vertiefungen des I-Profils Balsaholz als Füllmaterial und Träger für 45°-Gewebe einsetzt. Ich schätze, dass es für Dein Anforderungsprofil ausreicht, diese Maßnahme nur im inneren Flügelbereich und an den Verbindertaschen auszuführen. Für die Dimensionierung habe ich Dir ja oben schon einen Schätzwert genannt. Insgesamt ist das zwar nicht optimierter Leichtbau. Das Mehrgewicht dürfte aber nicht so ganz erheblich und deshalb verschmerzbar sein.

Für die praktische Ausführung sehe ich zwei Möglichkeiten:

1. Füllbalsaholz einsetzen und mit Gewebeflicken überlaminieren. Die Gewebeflicken sollten über das Füllholz hinaus auch die Holmgurte überlappen. Ist zwar Detailarbeit, hat aber den Vorzug, dass das 45°-Gewebe ordentlich für eine ordnungsgemäße Schubübertragung an die Holmgurte angebunden wird.

2. Balsaplatte vollflächig überlaminieren. Nach Aushärtung daraus die Füllstücke ausschneiden und satt einkleben. Dürfte der geringste Arbeitsaufwand sein, ist aber mechanisch nicht so elegant. Die Schubanbindung des 45°-Gewebes an die Holmgurte erfolgt über den Kleber, wofür reichlich Kleberzugabe erforderlich ist. Variante 2 ist also einfacher zu realisieren, bringt aber mehr Gewicht auf die Waage als Variante 1.

LG
Stefan.
 
Hallo Hägar, hallo parafly,
wenn der Holmsteg zwischen den Holmgurten vollständig mit senkrecht stehendem Balsa gefüllt ist, braucht keine 45° Glasgewebelage mehr darauf gewickelt werden, da die Quer- und Schubbeanspruchung vom Balsa getragen wird. Das Balsa wird aber bei Überbeanspruchung oder wenn nicht sauber miteinander und den Rippen verklebt duch die Quer- und Schubbelastung abscheren und dann die Holmgurte auseinanderdrücken. Dafür ist dann die Umwicklung mit Aramid (Kevlar) Rovings, die über den ganzen Holmverlauf erfolgen sollte.
Mark Drela hat das sehr schon gezeichnet:
drela_composite_wing_shear_loads_figures.gif
Quelle: RCSD
 
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