Flächensteckung: Flachstahl oder rund?

Hallo,

Ich habe heute ein tollen Segler mit ca 4,5m erstanden, leider ist die Flachstahlsteckung in die Fläche geharzt und verbogen.

Was bietet sich nun an? Wie bekomme ich den Stahl am einfachsten aus der Fläche?
Wäre eine Umrüstung auf ein Rundstahl sinnvoll? Vorallem wegen der Stabilität und des Einbaus?

Ich mag nicht nur in der Thermik schleichen sondern auch mal etwas zügiger fliegen mit ein paar Loopings ...

Ich hoffe ihr könnt mir ein paar Ratschläge geben.

Hallo.
Ein Rechteckprofil ist stabiler als ein Rundprofil, also wenn z.B. das Rechteckprofil 10x10mm hat ist es stabiler wie ein Rundprofil mit 10mm Durchmesser. Das kannst Du auch selbst nachprüfen mit dem Programm von C. Baron. Damit kann man auch Flächensteckungen berechnen, Rechteckprofile, Rundprofile, Stahl oder CFK.

Wie Du allerdings den verbogenen und eingeharzten Flächenstahl aus der Steckhülse bekommst, viel Spaß damit (och, bin ich gemein, Spaß muss sein) .
Ich würde es zumindest versuchen und das eine Ende in einen vernünftigen Schraubstock spannen, und dann mit vorsichtigem ziehen, drehen und biegen an der Fläche diesen dann versuchen heraus zu ziehen. Also mit "gefühlvoller Gewalt", sonst kann es passieren das das Innenleben mit herausbricht. Und etwas Wärme könnte auch nicht schaden, zumindest nicht wegen dem Harz, dann löst es sich leichter. Allerdings mag Styropor keine große Wärmezufuhr (ist doch ein Styroflügel??).

Bei mir hat es mal geklappt, allerdings war das ein Rundstahl und der war auch nicht eingeharzt, da konnte ich die Fläche beim Ziehen gleichzeitig immer etwas drehen, so kam Stück für Stück der Rundstahl raus. Das geht leider nicht bei einem rechteckigen Flächenstahl.

Gruß Andreas

Das Rausziehen wird recht einfach, wenn du den verbogenen Stahl richtig heis machst. Also mit einen Heißluftfön mächtig aufheizen, das Harz wird weich und mit einer Wasserpumpenzange rausziehen.

Thermik-Gott schrieb:

...Umrüstung auf ein Rundstahl sinnvoll? Vorallem wegen der Stabilität und des Einbaus?
...auch mal etwas zügiger fliegen mit ein paar Loopings ...

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Ein paar Punkte aus dem Brainstorming:
-Steckung mit vertikalem Flachstahl hat ein höheres Widerstandsmoment(~Biegesteifigkeit) als ein rundes bei gleichem Gewicht. Mit zunehmender Schlankheit kommt aber das Problem Biegedrillknicken dazu.
-Die Kräfte aus dem Verbinder müssen in die Flügel übertragen werden -> bei schmalen Verbindern konzentriert sich die Kraft auf eine kleinere Fläche!
-Höhere Profile sind steifer als flache.
-Verfügbare Höhe im Flügel?

Es wird also ein Kompromiss gesucht.

Ich schau, dass ich eine überschlägige Berechnung für deinen Verbinder mache. Uh, ist schon einige Jahre her...

Aus den Überlegungen, die Du hier machst, kam man seinerzeit auf den Flachstahl. Er ist aber aus der Mode gekommen. Warum?

Das extreme Gewichtssparen ist nicht nötig und nicht mehr Mode.
Die Steifheit vor-zurück ist miserabel und führt zu zerdrückten Rümpfen.
In gegebene Profilhöhe ist mit Rundverbinder (oder auch Quadrat, breite Rechteck) mehr Steifigkeit/Festigkeit hereinzubekommen.

So,
ganz quick and dirty, die Berechnung mit Annahmen, die eher auf der sicheren Seite sind.

Hier die XLS-Datei. Vielleicht kontrolliert das jemand - nicht dass ich vielleicht wegen einem Rechenfehler einen Blödsinn verzapf..
http://www.daten-transport.de/?id=gnrtz96TdtYn

Ob die 15 G realistisch sind bezweifle ich stark. Du kannst dich weiter mit der Geometrie des Verbinders spielen, denn dieser aus der Rechnung ist eindeutig zu schwer! Wenn ein höherwertiger Stahl verwendet wird, ändert sich auch einiges.

Kannst du uns die Maße des jetzigen Verbinders verraten?

Bei der Biegebelastung der Fächensteckung nimmt man als Lastannahme IDR nur die Masse der nichttragenden Teile. Bei der Fläche geht man davon aus, dass sich +/- jeder Teil selber trägt, also kein Biegebelastung resultiert. 15g kommen bei einem Modell schnell einmal zusammen. Da ist kein Pilot als selbstbegrenzendes Steuerelement drin. Christian Baron rechnet das in seinem Excel sauber über Geschwindigkeits- und ca-Annahmen. Wenn Du Dich für das Thema interessierst, würde ich mir das Excel mal ansehen. Ist eigentlich der Standard, auf den sich sonst alle beziehen.

OK, werde ich mir anschauen (falls ich es finde).
Mir ist sehr wohl bewusst, dass die Berechnung überschlägig ist - was ich auch geschrieben habe(quick and dirty). Je weiter man sie(Berechnung) verfeinert, desto mehr Parameter sind aber einzugeben. Was nicht unbedingt Benutzerfreundlich ist.
Wie du sagst - die Flächen tragen sich selbst und gehören somit eigentlich nicht zum Gewicht, da sie somit keine Momente im Verbinder verursachen. Ebenso habe ich die angreifende resultierende Kraft am Flügel genau mittig gewählt. Eigentlich ist der Flächenschwerpunkt weiter beim Rumpf. Es ist weiters nur die Biegung, nicht die Querkraft berücksichtigt. Macht nicht viel aus - ist hier komplett wurst. Die Zulässige Spannung wurde einfach grob gewählt. Wenn ich angefangen hätte mit echten Materialkennwerten, Materialermüdung, Kerbspannungen, Sicherheitsfaktoren usw, wäre die Berechnung etwas länger und für Laien abstoßender ausgefallen.
Insgesamt kann man mit dem Tool mit sehr wenigen Parametern seinen Verbinder rechnen und liegt etwas aber nicht zu viel auf der sicheren Seite.

Gruß,
if

EDIT:
Habe gerade seine Tabelle angesehen. Ja - bis man dort seinen Flieger eingegeben und berechnet hat, vergehen ein paar Ewigkeiten. Jeder wie er will.

MarkusN schrieb:

Bei der Biegebelastung der Fächensteckung nimmt man als Lastannahme IDR nur die Masse der nichttragenden Teile. Bei der Fläche geht man davon aus, dass sich +/- jeder Teil selber trägt, also kein Biegebelastung resultiert. 15g kommen bei einem Modell schnell einmal zusammen. Da ist kein Pilot als selbstbegrenzendes Steuerelement drin. Christian Baron rechnet das in seinem Excel sauber über Geschwindigkeits- und ca-Annahmen. Wenn Du Dich für das Thema interessierst, würde ich mir das Excel mal ansehen. Ist eigentlich der Standard, auf den sich sonst alle beziehen.

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wildtapir schrieb:

EDIT:
Habe gerade seine Tabelle angesehen. Ja - bis man dort seinen Flieger eingegeben und berechnet hat, vergehen ein paar Ewigkeiten. Jeder wie er will.

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Hallo wildtapir, (hast du auch einen Namen?)

vielleicht hast du übersehen, dass Christian Baron mit seinem Excel den Holm berechnet, einschließlich Querkraft. Die Geometrie der Fläche dafür einzugeben macht sehr viel Sinn.
Um Materialkennwerte und Sicherheitsfaktoren brauchst du dich nicht zu kümmern, ist kosten- und aufwandlos dabei.
Die Steckungsberechnung ist "Abfallprodukt" der Holmberechnung .

wie Markus schon schreibt: Ist eigentlich der Standard, auf den sich sonst alle beziehen.

Gruß Rolf

Hallo Rolf!

Es ist nicht notwendig mich von der Notwendigkeit einer genauen Berechnung in manchen Fällen zu überzeugen. Beim Holm handelt es sich um einen über die Länge variablen Momentenverlauf und somit ist eine optimale variable Querschnittsgestaltung sehr wohl sinnvoll. Und je nach Querschnittstyp des Holms ist auch die Berücksichtigung der Querkraft absolut sinnvoll bzw. überlebenswichtig. Seine Tabellen haben selbstverständlich ihre Daseinsberechtigung!

Wenn es nur um die Dimensionierung einer neuen Steckung bei einem fertigen Flügel geht - sowie in diesem Thread - bezweifle ich, ob der Aufwand einer so genauen Berechnung sinnvoll ist. Denn ein um 20% überdimensionierter Verbinder tut nicht wirklich Weh, und ich schätze, dass jeder danach sowieso noch seinen eigenen Sicherheitsfaktor von mind. 1,5 drauflegt - egal mit welcher Berechnung gearbeitet wurde.

Somit muss der TO zwischen der Eingabe von 5 Zahlen in die Überschlagsberechnung oder der gründlichen Einarbeitung in die Tabellen von Christian Baron wählen.

Und ja - ich habe einen Namen. Aber ich ziehe es vor, in Foren anonym zu bleiben. Mir ist jedoch bewusst, dass das teilweise nicht gern gesehen wird.
Gruß,
wildtapir

wildtapir schrieb:

Es ist nicht notwendig mich von der Notwendigkeit einer genauen Berechnung in manchen Fällen zu überzeugen.

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habe ich auch nicht vor, wie du schreibst...

Jeder wie er will

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du erweckst nur mit dieser Aussage...

Ja - bis man dort seinen Flieger eingegeben und berechnet hat, vergehen ein paar Ewigkeiten

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...für Leute welche die Excelberechnung des Holms von Christian Baron noch nicht kennen sollten, einen falschen Eindruck (Ewigkeiten )

Es lesen auch noch andere, außer dir, hier mit.

Gruß Rolf

neues Problem

neues Problem

Nach gut einer Stunde im Keller, einer angekokelten Heißluftpistole ist nichts passiert, ich spannte den Stahl in einen Schraubstock, hielt sicher 5-10 min mehrmals die Heißluftpistole dran, aber es regte sich kein Millimeter. Ich zog mit vollem Körpereinsatz. Also musste eine andere Lösung her.

Ich entfernte die Beplankung am Holm und fing an ihn zu spalten. Klappte perfekt, und endlich löste sich der Stahl, ich hätte nie gedacht dass eine Flachstahlsteckung so robust sein kann.

Wie geht es jetzt weiter? Ich möchte keinen Rundstahl mehr einsetzen, da mir klar wurde wie Robust der Stahl in der Fläche sitzt und da es auch zu viel arbeit wäre die andere Fläche zu öffnen.

Muss ich nun den gespaltenen Holm ganz aus der Fläche nehmen oder sollte ich den neuen Stahl einsetzen, und dann mit Kiefernleisten den alten Holm umbauen?

Mit der Heißluftpistole wird der Stahl auch zu wenig heiß ,dass sich der Kleber löst , dazu brauchst schon eine gute heiße Flamme !
Ich habs so gemacht : Flachstahl mit Wurzelrippe bündig abgeschnitten , daneben ein Loch für die neue Flächensteckung gebohrt , mit etwas Übermaß .
Dahinein das neue Messingrohr für die Rundstahlsteckung ´mit eingedicktem Harz eingeklebt . Rohrende verlöten , Entlastungsbohrungen für den überschüssigen Kleber in die Fläche bohren nicht vergessen .
Wie es so weitergeht, mit der neuen Steckung, sollte ein Modellbauer wissen.
mfg
werner