Lastfall Torsionsbolzen bei schwimmender Steckung

Hallo,
wie bewertet ihr die Kräfte für die Torsionsbolzen und deren Aufnahme in der Tragfläche bei einer schwimmenden Steckung?

Grundsätzlich dürften nach m.V. auf die Torsionsbolzen durch den Rumpf nur Scheerkräfte übertragen werden. Diese werden oftmals mit einem Materialeinsatz von Holz / Mumpe in der Größenordnung von 1-2cm hinter der Wurzelrippe aufgefangen.

Trotzdem lagere ich meine Flächenbolzen in der Regel in 5-8cm langen Buchenstäben in z.B. einer 6-7m Fläche und 10-24kg Modellgewicht.
Da ich bei meiner nächsten Fläche Gewicht sparen möchte, sehe ich hier Potential zu sparen. Allerdings befürchte ich, dass u.u. ein zu kurzer Torsionsbolzen die Fläche aufhebeln kann.

Wie sind hier eure Dimensionierungen / Erfahrungen?

Gruß und Danke

Bauweise

Bauweise

Hallo Namenloser ...

zuerst sollte die Bauweise (Styro/Abachi- bzw. Schalenfläche) bekannt sein.

Was für ein Material / Dimensionierun hast Du bisher als Wurzelrippe verwendet.

Gruß - Christian

Das Aufhebeln passiert dann, wenn die Flügel sich nach oben biegen.
Dann stützt die Wurzelrippe sich an ihrer Oberkante am Rumpf ab. Somit wandert alles unterhalb dieses Kontaktpunktes nach außen.
Ist die Belastung weg, müsste ein kleiner Spalt zwischen Wurzelrippe und Rumpf sein und die Fläche ein Stückchen rausgezogen sein.

Das gleiche gilt für die Lastfälle Beschleunigung nach vorne (=Verzögerung bei der Landung) und Beschleunigung nach hinten (=Wurf, Katapult, heftige Motorisieurng). Nur dass dann der Kontakt und Drehpunkt der ganzen Chose die Profilnase bzw die Endleiste ist an der Wurzelrippe.

In jedem Fall muss die Fläche also gesichert werden gegen Abziehen von der Steckung.
Mit dem Torsionsbolzen hat das nix zu tun. Die übertragen tatsächlich nur Scherkräfte, solange die Flügel da bleiben, wo sie montiert wurden. Nämlich mit der Wurzelrippe am Rumpf anliegend.


Zum Thema Gestaltung gibts hier noch einen Link:
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/134416-Ausführung-Querkraftbeschlag-(Torsionsbolzen)

Bauweise

Bauweise

Hallo,
die Bauweise ist Styro Abachi mit Cfk unterlegt, 4kant Cfk Verbinder, Cfk Gurten und Balsa Holm stehend mit Gfk Schlauch übezogen.
(Ist das für den Lastfall der Bolzen bedeutend?)

Die Wurzelrippe mache ich aus 5mm Buchensperrholz, innerhalb der Beplankungen eingeharzt. Allerdings aus zwei Teilen, ein Teil vor der Steckungshülse und ein Teil hinter der Steckungshülse. Meistens versuche ich noch hinter der Wurzelrippe die beiden Beplankungen durch Gewebe zu verbinden, um ein Aufsprengen zu vermeiden. Das erlärt auch das "etwas" höhere Gewicht

Gruß

Die Torsionsbolzen heissen in dem Fall Querkraftbolzen. Weil sie eben den Auftrieb auf den Rumpf übertragen müssen, und nicht bloss das Moment abstützen. Belastung ist wirklich vor allem auf Scherung. Da aber die Kraft über eine gewisse Länge in den Bolzen eingeleitet wird, ist da auch immer Biegung dabei. Nicht besonders viel, wegen der kurzen Hebel, aber eben doch. Macht man die Abstützung im Flügel etwas länger, reduziert das die Flächenpressungen in der Bolzenaufnahme im Flügel. Oder, andere Variante, ein Drahtseil dass sich über einen vergrösserten Sockel an eine robuste Wurzelrippe abstützt.

Gedanken machen darf man sich auch über die Aufnahme im Rumpf. Dort ergeben sich zwangsweise hohe Flächenpressungen. Einfach ein Loch im GFK, wie man das beim Torsionsbolzen oft macht, ist nicht unbedingt gut für die Lebensdauer.

Kräfte

Kräfte

Hallo, vielen Dank für die Antworten.

@Markus, die Variante mit dem Stahlseil sagt mir gar nichts?

@all:
Ich denke, die Auslegung der Aufnahme für die "Querkraftbolzen" ist wohl dann wieder Erfahrungssache. Die Berechnung der auftretenden Kräfte auf die Bolzen durch Scheerung ist noch einigermaßen trivial. Wenn die Hebelkräfte ins Spiel kommen, fehlt mir denke ich die "Festigkeit" der Tragfläche. Sprich, ab welcher Kraft wird die Unterschale von der Oberschale weggedrückt.

Im günstigsten Fall kann wohl pro Bolzen von einem viertel der Auftriebskraft ausgegangen werden (bei 4 Bolzen). Somit dürfte die Flächenpressung wohl auf jedem Bolzen gleich sein?

Wie lösen den die großen / echten das Problem? bzw. Wieviel Prozent der Spannweite werden zum Auffangen der Kräfte an den Querkraftbolzen verwendet?

Danke und Gruß!

Gliderfreak schrieb:

@Markus, die Variante mit dem Stahlseil sagt mir gar nichts?

Zum Vergrößern anklicken....

Das war mal wieder mein korrekturlesender Browser. Ich HASSE Copmputer, die meinen besser zu wissen was ich will als ich selber. Das hätte "Drehteil" hessen sollen, aber das war halt nicht im Wörterbuch...

PS: Scherung ist Scherung. Wie Schere.

Ich schau am Wochenende mal etwas genauer hinter eine Wurzelrippe bei den Grossen. Ich meine, da wird IDR mehr oder weniger direkt in die Wurzelrippe abgeleitet (Eben mit der Lösung "breiter Sockel"), die dann entsprechend Beulsteif ausgelegt ist.

Hallo!
Ich muss gestehen, dass ich die Scherkraft an Bolzen erst einmal berechnet hatte: an der Holmbrücke meiner DG600. Die notwendige Festigkeit und der Bolzendurchmesser waren dort erstaunlich gering (ich erinnere 6mm/ 520N/mm²) obwohl die Scherlast dort um Größenordnungen höher ist als bei Querkraftbolzen in Wurzelrippen. Das Problem war somit die Leibungsfestigkeit der Bohrung und ich habe eine Stahlbuchse gesetzt.
Für die Wurzelrippen rechne ich nach dieser Erkenntnis nix, verwende aber entweder 6 oder 8 mm CFK-Stäbe, die ich in Wurzelrippe und dahinterliegendes ca. 8mm starkes Hartholz einklebe. Diese Durchmesser sind für die Betriebslasten völlig überdimensioniert, aber trotzdem zu empfehlen damit eine vernünftige Klebefläche erreicht wird und das Gebilde einfach "robust im Alltag" ist.
Rumpfseitig binde ich folgendermaßen an:
Übermaßige Bohrung für die Bolzen setzen, flügelseitige Bolzen fetten und Flächen/ Rumpf zusammenstecken. Dann innen im Rumpf die hereinragenden Enden der Bolzen in eine Mumpe aus Harz/BW-Flocken einbetten, Flügel ausrichten und aushärten. So bilden sich robust-elastische Taschen für die Querkraft-Bolzen.
Hintere Anschlüsse sind manchmal schlecht zugänglich um so ein Mumpebett zu erstellen. Hier reicht aber ohnehin eine unverstärkte passende Bohrung im Rumpf. Oder man klebt ein Rohr in den Rumpf, dieses richtet sich beim Zusammenstecken gemäß der bereits vorne hergestellten Passung dann von selbst ein.

Hi,

so ähnlich wie von Achim beschrieben, hab ich es letzte Woche an meiner Alpina verfeinert.
Dort werden 3mm Federstahldrähte verwendet die nach längerer Nutzung die Bohrungen im Rumpf doch etwas ausleiern, da im Bereich der Flächenanformung oft Mumpe mit Microballons zum Einsatz kommt.
Daher hab ich die Löcher aufgebohrt, jeweils eine Messinghülse eingesetzt, die Ausrichtung nochmals gecheckt und leicht korrigiert und dann mit Harz / BW-Flockenmumpe (konkav - wie eine gute lözstelle) eingeharzt.

Die Bolzen aus CFK erfüllen zwar den Zweck, sind aus meiner Sicht aber nicht ganz so toll im Praxiseinsatz. Da unsereins beim Transport mehr kaputt macht als im Flug befürchte ich, das wenn man mit einem solchen Bolzen irgendwo aneckt (beim Aufbau) das CFK leicht aufplatzt und so evtl. nicht mehr in die Hülse passt.

Gruß
Onki