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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Flächensteckung bei Swift 1:3



Pretender
01.03.2006, 19:18
nabend jungs..

also ich hatte da heute ne idee

ich hab mich in der firma mit nem alurohr gespielt

25mm aussen , 2,5 mm wandstärke nen meter lang

bei biegeversuchen hats eigentlich tadellos gehalten...

jetzt dachte ich mir das ich diese nehme.. innen vielleicht noch mit n paar lagen rovings auskleide

ich sehe von kohle vollmaterialien ab da ich zu wenig vertrauen in die habe..
sry bin halt n metaller ;)

jetzt habe ich 2 fragen:

die länge ausrechend?
(das problem : in der firma haben wir die nur meterweise )


die festigkeit
bringt es was mit den rovings?
andere vorschläge?
wäre euch sehr dankbar

mfg tone

Johannes Wiesner
01.03.2006, 23:17
Hallo Tone,
Was du beschreibst hab ich bei einem 4m (ca. 5kg )Salto ausprobiert. Allerdings mit einem 20mm Rohr, Wandstärke ca 2,5mm. Zuächst hab ich nur das Rohr verwendet ohne es mit glas zu füllen. Bei einem einfachen Looping hat sich das merklich durchgebogen, worauf ich das Rohr einfach mit Glas Rovings ausgefüllt habe. Nun war auch bei Aussenloopings keine Durchbiegung der Steckung mehr festzustellen. Bis jemand ein Alu-Rohr brauchte und darum mein schönes Steckungsrohr gekappt hat war auch alles in ordnung, nur nachtem dieser jemand sein Rohr hatte musste ich eine neue Steckung machen.
Dazu habe ich ein dünnwandiges Al-Rohr, wie es die Elektriker zur Kabefürung verwenden, mit Gals auslaminiert. Diese Stekung erreicht bei weitem nicht die Festigkeit der ersten.
Daran sieht man, dass das Rohr doch einen ganz erheblichen Anteil an der Steifigkeit trägt.
Das Glagewebe im inneren verindert vor allem ein Einknicken des Rohres.
Man sollte beim Rohr also eine Legierung mit möglichst hoher Zugfestigkeit verwenden.
Ich weiß ja nicht zu was du in deiner Firma Zugang hast (evtl. was aus der Luftfahrt), aber ich glaube die Baumarktrohre sind da gar nicht mal so schlecht.
Es ist zwar etwas sehr metallbauerlike aber was sich bis jetzt sehr gut bewährt hat sind Kastenprofile, z.B.: 15x30mm je nach Platzangebot in der Fäche, aus ganz normalen Baustal, St 37. Da biegt sich nichts, ermüden kann auch nichts, knicken halte ich für ausgeschlossen und billig ist das ganze auch es ist halt nur nicht ganz so edel wie CFK und Konsorten...

FamZim
01.03.2006, 23:30
Also das baumarktalu kanst Du vergessen, das hält nur 10 kg pro 1mm².
Das härteste ist daran die kratzfeste aussenschicht.
Ich nehme nur noch heckrohre vom hubi oder als steckungen angebotene alurohre, die halten schon bis 40 kg pro 1mm².
Das härteste alu habe ich in einem gebrauchten alten skistock gefunden, das ging dann über 70 kg pro 1mm².
Den habe ich in einem teleskopfahrwerk verbaut!

Immer auf materialsuche-!

Gruß Aloys.

Johannes Wiesner
05.03.2006, 18:53
Hallo Aloys,
eine Frage hätte ich wie bist du auf diese Bruchwerte gekommen?
Meines Wissens nach haben die härtesten AL-Legierungen ca. 500N/mm2 Zugfestigkeit im Zugversuch, aber das heißt nichts wenn du einen anderen Versuch gewählt hast, des halb würde mich der interessieren.
Das mit dem alten Ski-Stock ist gut solche findet man relativ häufig.
Schöne Grüße,
Hannes

FamZim
05.03.2006, 23:48
o Hannes

Ich mache mit verschiedenen materialien die mir interessand erscheinen bruchlast oder biegeversuche.
Eben versuche, mit einer belastung, die eine bleibende verformung hervorruft.
Dazu nehme ich ein probestück, zum beispiel ein 1cm langes alurohr (ring) und säge es (wenn vorhanden) neben der schweisnaht auf und biege es erstmal gerade.
Den streifen nehme ich an einem ende in eine zange und drücke das andere auf eine haushaltswage.
So ermittel ich die kraft die zum verbiegen nötig ist.
Als zweites braucht man den hebelarm, das ist von der zangenspitze bis zum auflagepunkt auf der wage, in cm.
Multibliziert ist das dann in cm/kg.
Diese kraft muss der alustreifen nun aushalten und hat dazu die breite des blechstreifens und seine dicke.
Diese ergeben einen querschnitt in mm².
Der wird oben auf druck und unten auf zug belastet und in der mitte nur auf schieben .
Um nun die last für 1mm² zu berechnen habe ich eine einfache vormel!
Ich bastel mir einen teoretischen doppel T holm mit der höhe = dicke des streifens, und dem querschnitt der holme = 16,5% des gesammten bleches.
Dabei ist die dicke der mittlere holm abstand also 1mm.
Somit hat man bei 10mm breite dann gurte mit 16,5 % von 10 mm² gleich 1,65 mm² aus alu.
Hat das material eine festigkeit von 40 kg /mm²sind es dann 66kg an 1mm hebel und die wage müsste bei zum beispiel 50 mm blechlänge etwa 1,32 kg anzeigen bis eine verbiegung hervorgerufen wird .
Bei runden materialien ist der grösste querschnitt allerdings in der mitte und man rechnet in diesem fall nur mit 12,5 % des querschnittes.
So er, und berechne ich alle materialien mit denen ich arbeite.
Es ist zwar nicht 100 % tig aber die unterschiede im material sind oft noch grösser!
So messe ich auch selbstgefertigte laminate und habe keine idealwerte sondern realistische !

Ich hoffe das es soweit zu verstehen ist.

Gruß Aloys.

Gast_8039
06.03.2006, 08:04
Hallo,

ich sehe von kohle vollmaterialien ab da ich zu wenig vertrauen in die habe..
sry bin halt n metaller

Ähem, ohne Dir nahetreten zu wollen, aber Dein Denkansatz ist ebenso falsch wie weit verbreitet. ;)
Die E-Moduln von CFK und Alu sind höchst unterschiedlich. Somit ist es unmöglich, eine anteilig tragende Verbindung aus Beidem herzustellen. Das CFK würde die volle Last bis zu seiner Bruchdehnung tragen, bei dieser wird das Alu noch fast keine Last aufnehmen. Nach dem Bruch allerdings muss dann das Alu die volle Last tragen. Also überlege Dir, was die tragende Struktur bilden soll und lege das entsprechende Material auch entsprechend aus. Eines der beiden Werkstoffe ist überflüssig.
CFK kann man vertrauen. Man sollte nur wissen, was man tut und sich mit anisotropen Werkstoffeigenschaften vertraut machen.
Die Aussteifung gegen Knickbeulen von Metallrohren kann sinnvoll sein. Hier reicht es aber, einen hochkant stehenden und halbwegs druckfesten Steg einzukleben.

hannesk
06.03.2006, 09:16
Hallo,

Die Aussteifung gegen Knickbeulen von Metallrohren kann sinnvoll sein. Hier reicht es aber, einen hochkant stehenden und halbwegs druckfesten Steg einzukleben.

hallo,

ich hab einen 16-er glasstab wo drin, der ist zu weich (200gr schon gut),
ein 16er stahl ist steif genug aber 700gr sind mir zuviel. alu wirds nicht tun,
und nur kohle trau ich mich nicht - wenigstens bis jetzt. die steckung
ist ohne rohr im rumpf.

jetzt dachte ich an ein stahlrohr innen abgestützt. hat da jemand erfahrung?

danke hannes

Johannes Wiesner
07.03.2006, 22:28
Hallo
@Achim,
den Gedanken mit dem Druckfesten Steg hatte ich auch schon, warum ich meine Steckungen dennoch auslaminiere liegt schlicht und ergreifend an meiner Faulheit. Ein 20mm Rohr kann man leichter auslaminieren als einen Steg hinein zu pfrimeln... Bei Steckungen für Motormodelle sieht das natürlich ganz anders aus, dort werden Steckungen ja auch mit senkrechten Stegen versehen.
Was mich bei der Kohle noch interessieren würde:
1. Wie schauts da mit der Dauerfestigkeit bei dynamischer Belastung aus? Eine Steckung ist ja im höchsten Maße dynamischen Lastfällen unterworfen.
Und 2. wie Kerbempfindlich ist ein Cfk Laminat?
@Hannes
Wie ist den das Rohr belastet? (Modellgewicht, Spannweite,Kustflug? ) Das schöne am Stahl ist, dass man relativ einfach rechnen kann ob`s hält oder nicht.
Schöne Grüße, Hannes

hannesk
07.03.2006, 22:44
Hallo
@Hannes
Wie ist den das Rohr belastet? (Modellgewicht, Spannweite,Kustflug? ) Das schöne am Stahl ist, dass man relativ einfach rechnen kann ob`s hält oder nicht.
Schöne Grüße, Hannes

6m scale segler mit 38 streckung, wird zwischen 7 und 8 kg, fast die hälfte davon in den flächen (3.5kg). ich hab nicht vor aus 400m tiefen vorbeiflug mit anschließender gerissenen rolle zu machen ;) mir gehts eher darum, daß beim landen die
flächen nicht durchschlagen, halbwegs wenigstens.

der 16mm vollstahl ist aus dem 3.70 swift von airworld, der muß da ganz schön
was aushalten, drum gehe ich davon aus er ist für die 6m kiste überdimensioniert.

danke für die hilfe :)

hannes

Gast_8039
08.03.2006, 08:31
Hallo Hannes,
Das dynamische Verhalten von CFK ist mit metallischen nicht vergleichbar, da weit überlegen. Wir haben diesbezüglich mal Grundsatzuntersuchungen an CFK-Druckbehältern für CNG-Fahrzeuge durchgeführt zur Lebensdauerermittlung...vergeblich. Dynamische Festigkeiten sind annähernd gleich wie statische, Ermüdung aufgrund Lastwechsel ist in der Regel nicht feststellbar da innerhalb der normalen Streubreite des Materials.
Kerben sind in der Tat ein Problem, das Material reagiert empfindlich. Lässt sich jedoch mit einer Schutzlage aus Aramid oder Glas vermeiden.
Allerdings frage ich mich, was an einem Steg schwierig ist:
Flachmaterial auf den Innendurchmesser zuschneiden, mit Harz bestreichen und in das Rohr einschieben. Auslaminieren ist m.E. teurer, schwerer und arbeitsintensiver.

Das schöne am Stahl ist, dass man relativ einfach rechnen kann ob`s hält oder nicht.
Teilweise richtig, da der Rohstoffhersteller Materialwerte angibt und das Material annähernd isotrop ist.
Beim Composite bist Du Materialhersteller und Formgeber in Einem. Somit hat man Optimierungspotenzial, kann aber auch mehr falsch machen.
Im Falle eines 1:3-Swift wäre m.E. nur eine CFK-Holmbrücke als verünftige Steckung angebracht.
Grüße!

FamZim
09.03.2006, 13:24
Hallo zusammen

Ehrlich gesagt verstehe ich nicht warum die meisten meinen, CFK ist stahl überlegen.
Ich war nämlich gestern bei meinem händler und habe mal die beiden werkstoffe verglichen.
Das heist ich habe gleich dicke rundstäbe mit der hand gebogen, da ist stahl aber steifer als CFK. Das heist er biegt sich nicht so weit durch.
Ausserdem verbiegt er bei überlast und bricht nicht wie CFK.
Wird er überlastet kann man es nach der landung sehen und etwas ändern.
Bei CFK gibt es nichts mehr zu ändern.
Allen fliegern mit ballastkammern rate ich erstmal zur gleich starken stahlsteckung, da ist der ballast jedenfals nützlich.
Dem fantastischen E modul von CFK kann ich auch nichts nützliches abgewinnen, denn er entspringt irgendeiner fantasie.
Nützlich ist dagegen die bruchdehnung die bis zu 1,5 % beträgt.
Das heist man kann JEDES CFK teil von 1m länge 1,5 cm lang ziehen bis es reist!
Es ist zwar kein gummi, biegt sich aber genauso wie federstahl. Oder stört hier das wort Feder?

Zur 16mm stahlsteckung von oben habe ich mal überschlagen dass es für etwa 20 G reicht. Danach tritt dann verbiegen ein aber KEIN bruch !!
Ausgehend von einer festigkeit von 1500N/mm² hält die steckung an einem hebel von 1m länge dann 60 kg.
Angriffspunkt ist 1,2m neben dem rumpf, und das gewicht aus rumpf und dem schwerem flächenmittelteil soll mal 5 kg sein.
Dann sind es 2,5 kg für jede fläche, an 1,2m gleich 3 m/kg, mit möglichen 60 kg verrechnet sind genau 20 G .

Das problem mit CFK ist, das keiner sagen kann was es aushält.
Deshalb mache ich eben Bruchlastversuche und weiss dann wo die grenze ist.
Das ist ganz wichtig bei selbstlaminierten holmen.
Da reichen reichen schon versuche mit kleineren querschnitten die dann hochgerechnet werden.
Denn selbst die festigkeit der rovings ist sehr unterschiedlich, und man weis nie welche man hat. Bis zum bruch!

Gruß Aloys.

Road Runner
09.03.2006, 14:03
Hallo Zusammen,

"Im Falle eines 1:3-Swift wäre m.E. nur eine CFK-Holmbrücke als verünftige Steckung angebracht.
Grüße!"

@Aloys das ist übertrieben. Îch habe einen Fox mit 5m im Maßstab 1:2,8.
Der fieger wiegt 15kg und hat als Steckung einen Glasstab 25mm Durchmesser und 750mm lang. Das reicht vollkommen.

Beim grossen Bruckmann Swift in 1:2,2 mit 20kg braucht gerade mal einen 30mm Stab länge ca. 800mm.

Ein Swift 1:3 ist noch relativ klein und auch vom gewicht her noch nicht so schwer. Ich würde daher einen Glasstab 20mm Durchmesser verwenden.

MfG Nici

FamZim
09.03.2006, 15:39
Hi

@ Nici
Ich bin sicher das 20mm ;25mm und 30mm ja auch dicker sind als 16mm.
Wobei ein 16 ner stahl etwa einem 25 ger glas gleich zu stellen ist.
Und der 30 ger glas trägt fast das doppelte vom 25 ger.
Der Swift hat 6m SW und ist damit grösser als der 5m Fox, also längerer hebelarm.
Allerdings ist der Fox fast doppelt so schwer.
Runde steckungen haben auch den vorteil in alle richtungen, also auch nach vorne und hinten, gleich belastbar zu sein .

Gruß Aloys.

Gast_8039
10.03.2006, 10:30
Hallo,
aber sicher ist CFK dem Stahl in den mechanischen Eigenschaften und insbesondere auch bei dynamischer Belastung weit überlegen. Dazu Folgendes:

E-Modul:
HM-Faser bis ca. 1000 Gpa, als UD-Laminat ca. 600-800
Stahl: bis ca. 220 Gpa
Zugfestigkeit:
CFK UD ca. 800-1300 Mpa
Stahl: ca. 1100
Gewichtsbezogen ergibt sich ein Faktor von rund 6 zugunsten CFK- UD für die Festigkeit und von ca. 3,2 für den E-Modul.
Fließgrenzen wie beim Stahl gibt es nicht, CFK verhält sich bis zur Bruchdehnung praktisch linearelastisch.
In der Zugfestigkeit ist GFK und CFK durchaus vergleichbar, nicht aber im E-Modul und daher auch nicht in der Bruchdehnung. Gerade der E-Modul ist wesentliches Kriterium für das "sekundäre" Tragfähigkeitskriterium Beul- und Knickneigung.
Wer Stahl mit Kunststoffen vergleicht, hat das Verhalten von Kunststoffen von Natur aus nicht begriffen. Daher meist auch das teilweise begründete Unbehagen der Metallfreaks. Anisotropie und ggf. Kriechverhalten ist immer zu beachten!
Sicher lässt sich auch in Stahl oder GFK-Rundstab hinreichend dimensionieren. Ein 30er Glasstab mag im Beispiel reichen, aber man bedenke auch den Aufwand für die Krafteinleitung und -übertragung. Lieber eine durchgehende Holmbrücke. Es gibt immer ideale Bauweisen und kompromissbehaftete. Siehe manntragender Flugzeugbau (meine Ex-Spielwiese...:( )
Gruß!

hannesk
10.03.2006, 16:59
hallo achim,

ich bin immer noch an meiner 6m ls5 7kg (nicht swift). ich will jetzt einen
14mm hm cfk stab (r+g) in ein hochwertiges 16x1 alurohr kleben (geht fast
saugend rein), das sollte die kerbfragen entschärfen.
der rest ist leider schon fertig.

ich hab genug material für einen bruchlastversuch, hältst du den für nötig bzw.
hast du eine idee was zu erwarten ist?:confused:

hannesk