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Thema: F3J in Holz - Inspira

  1. #106
    User Avatar von Christian Baron
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    Die Materialkennwerte im Excelblatt von Chistian Baron sind sehr konserativ.
    Sehe ich anders Hans!

    Ich habe für Kiefernholz 70N/mm² als Zugfestigkeit.
    Klaus sieht das wohl so wie ich und gibt zudem noch die geringere Druckfestigkeit an.
    Ich denke die Werte sind schon so in Ordnung, allerdings sollte man mit dem Excel-Programm den Ca-Wert bei Holzholmen mit 0,3-0,5 ansetzen.
    Ich habe gerade mal den Abfangradius nachgerechnet und denke nicht, das man einen Thermikflieger mit 180km/h ca.15m Radius abfängt, das würde bei Ca=0,6 herauskommen.
    Habe die Radiusberechnung gleich ins Excel geschrieben und wird gleich auf die Homepage geladen.
    Gruß
    Christian
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  2. #107
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    Hallo,

    für Kiefernholz habe ich als mittlere Zug-/Druckfestigkeit Werte von 70/45 bis 100/60 N/mm² gefunden.

    Dazu noch den Hinweis, dass die Werte extrem schwanken. So z.B. die Bruchdehnung zwischen 1% (Bruchdehnung der Zellulosefaser) bis >10%. So ist junges Holz viel dehnfähiger als altes Holz. Zur Druckfestigkeit habe ich allerdings keine Angabe gefunden, um wie viel das schwankt.

    Wenn ich also ausgesuchtes Holz für die Holme nehme denke ich schon, dass die Werte konserativ sind. Sonst würde der Holm mit 10*5 bei 9% auch eigentlich kaum halten können. Gerechnet kommen da bei ca=0,35 maximal 30m/s raus (Dimensionierung auf Ende der Steckung, nicht Flügelmitte).
    Gibt es im Perseke Angaben zur Holmdimensionierung? Der hat ja viele praxisgerechte Versuche gemacht.

    Die Pylonfraktion rechnet mit ca=0,6 in der Wende, und das sind Ecken. Ich rechne bei F3B-Modellen für den Schuss auch in der Größenordnung und 50m/s. Der Schuss dürfte für das Modell der höchste Lastfall sein. Ist ja kein DS-Modell. Und da hat es jeder in der Hand, wie agressiv er rangeht. Elektrifiziert fällt der Fall ganz weg.

    Hans
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  3. #108
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    Zitat Zitat von Hans Rupp Beitrag anzeigen
    Ist ja kein DS-Modell. Und da hat es jeder in der Hand, wie agressiv er rangeht.
    Jep. Trotzdem möchte ich den Fall der Böenlast zu Bedenken geben. In der manntragenden Fliegerei wird vA als die Geschwindigkeit definiert, ab der man die Zelle durch aerodynamische Kräfte schädigen kann. Ab dieser Geschwindigkeit sind volle Ruderausschläge nicht mehr zulässig. Ausserdem, und das ist der Knackpunkt, soll man bei stark turbulenten Verhältnissen (also auch an Hammerthermiktagen), nicht über diese Geschwindigkeit gehen 1).

    Nun gehen wir ja mit Modellen nicht auf Strecke, haben es also eher in der Hand, ob wir mit hoher Geschwindigkeit in turbulente Zonen einfliegen. Anstechen und dann durch den Leerotor brettern ist eher ungesund (DS ist allerdings genau das.)

    Das Beispiel von vA zeigt aber auch, dass sogar in der sehr sicherheitsbewussten pilotierten Fliegerei diese Grenze überschritten wird. Man muss (kann) einen Holm nicht auf jede denkbare aerodynamische Last auslegen. Man muss sich dieser Grenzen dann aber auch bewusst sein. "Vollgasfest", wie das bei modellfliegenden Pistenrowdies immer mal wieder gefordert wird, ist in Holz einfach nicht.

    1) Wie Unfalluntersuchungen zeigen, wird im Wettbewerbsstress diese Regel gerne sehr grosszügig ausgelegt...
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  4. #109
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    Hallo Markus,

    wenn die Bedingungen extrem böig werden, würde ich die Inspira genauso wenig einsetzen wie im Wettbewerb, wenn ich bedingungslos auf Sieg fliegen wollte Oder ich würde sie so bauen, dass sie wie ein Rippenflüggel aussieht, in Wahrheit aber keiner ist.

    Aber es ist tatsächlich so, dass man sich auch mal verschätzt. Am letztjährigen Hahnweidpokal war am Boden wenig Wind spürbar, in 150m Höhe war aber schon eine ordentliche Strömung vorhanden war. Man merkte es beim Fliegen in den Durchgängen zuvor schon gut, weil selbst F3B-Modelle nach dem Start gegen den Wind fast standen. Trotzdem haben Teilnehmer leichte Floater im letzten Durchgang am Seil überfordert.

    Hans
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  5. #110
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    Zitat Zitat von Hans Rupp Beitrag anzeigen
    wenn die Bedingungen extrem böig werden, würde ich die Inspira genauso wenig einsetzen wie im Wettbewerb, wenn ich bedingungslos auf Sieg fliegen wollte
    Stimmt natürlich. Ich wollte meinen Beitrag eigentlich als Plädoyer dafür verstanden wissen, dass man so ein Spassgerät eben auch mit etwas lockereren Ansätzen bei den Festigkeitsanforderungen auslegen kann und soll. Muss ja nicht sein, dass am Schluss die Flächenwurzel massiv Kiefer ist.
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  6. #111
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    Hallo Zusammen,

    irgendwie ist mir dieses Projekt scheinbar entgangen, finde es aber hoch interessant. Darum würde ich mich wieder als "Fräser" anbieten. Ich denke im RCN09 DLG Projekt waren soweit alle zufrieden

    Ich werde hier am Ball bleiben, und biete mich auch zum Zeichnen an, sobald die Auslegung soweit steht. Zur Auslegung selbst, kann ich aufgrund fehlender Erfahrung bei solchen großen Modellen, nicht viel beitragen.

    Gruß
    Marcel Meyer
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  7. #112
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    Hallo!
    Ich lese hier begeistert mit, es ist ja richtig was los. Zur Auslegung usw. kann ich mangels Kentnisse nichts beitragen, schade.
    Nur mal so eine Frage am Rande: Kann man in die Inspira eigentlich noch einen E-Motor einbauen? Wir wohnen im Flachland und sind darauf meistens angewiesen.
    Bis dann mal
    Karl-Heinz Fritz
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  8. #113
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    Daumen hoch E- Antrieb und Holm

    Zitat Zitat von Fritz Beitrag anzeigen
    Hallo!
    Nur mal so eine Frage am Rande: Kann man in die Inspira eigentlich noch einen E-Motor einbauen? Wir wohnen im Flachland und sind darauf meistens angewiesen.
    Hallo Fritz,
    selbstverständlich ist das Modell für einen Antrieb geeignet. Aufgrund der Größe wahrscheinlich ohne Änderungen am Rumpf. Ohnehin meine ich, dass die E-Antriebseignung mit der Größe des Modells zunimmt, weil das Verhältnis von Modellgewicht zu Antriebsgewicht immer besser wird.

    Zum Holm:

    Mir war nicht klar, ob die Angaben zu CA und Vmax in Christian Barons Excel Sheet aufeinander bezogen sind oder die jeweiligen Maximalwerte sind, ich bin von letzterem ausgegangen. Gleichzeitig CA = 1 und 30 m/sec. ist aber wohl unwahrscheinlich.

    Klaus Jakobs Hinweis auf den dünneren Untergurt ist natürlich ganz wichtig und unbedingt zu berücksichtigen. Viel Dünner als 30*10 mm würde ich den oberen Gurt aber nicht machen. Wir reden über einen Großsegler!
    Stefan
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  9. #114
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    Hallo!

    Dann bin ich ja beruhigt und lese weiter mit.
    Bis dann mal
    Karl-Heinz Fritz
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  10. #115
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    Hallo Stefan,

    ich würde den Holm innen 16mm nach aussen auf 8mm
    Breite auslaufen lassen...
    wobei ich den Holm erst im letzten Drittel der Spannweite mehr zusammen laufen lassen würde...
    nur mal so aus dem Bauch raus...



    lg heinz
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  11. #116
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    Zitat Zitat von Stefan Siemens
    Zum Holm:

    Mir war nicht klar, ob die Angaben zu CA und Vmax in Christian Barons Excel Sheet aufeinander bezogen sind oder die jeweiligen Maximalwerte sind, ich bin von letzterem ausgegangen. Gleichzeitig CA = 1 und 30 m/sec. ist aber wohl unwahrscheinlich.
    Diese Werte sind nicht voneinander abhängig.
    CA ist der Profilkennwert für den Auftrieb welcher vom Anstellwinkel und vom Profil selbst abhängig ist (siehe Polardiagramm). Der max. Auftrieb liegt bei Modellbauprofilen bei etwa CA= 1,1-1,2, mehr geht nicht(CA=max), dann reißt die Strömung ab, der Auftrieb bricht zusammen.

    Die Geschwindigkeit welche Du in die Rechnung eingibst , die wählst Du selbst. Wenn Du einen Holm haben willst der bis max. 60m/s hält, dann rechnest Du eben mit diesem Wert.

    Mit Ca=1,2 und 60m/s gerechnet ergibt sich natürlich ein dickes schweres Konstrukt welches in der Luft über die aerodynamischen Kräfte „unkaputtbar“ ist. Ich habe für eigene Holme mit Ca=0,8 und 30-40m/s gerechnet. Das gibt schon recht kräftige Holme, für einen Freizeitflieger ohne Wettbewerbsambitionen (Schuß bei F3J) reicht das.

    Vielleicht kann der Christian als geistiger Vater der Berechnung hierzu noch etwas sagen?
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  12. #117
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    Guten Morgen,

    ich habe mir gestern Abend nochmal Gedanken zum Holmaufbau gemacht.

    Wir haben sehr gute Erfahrungen mit dem Folgenden Holmaufbau gemacht, die Gurte werden längs geschlitzt, Schlitzbreite je nach Verkastung und die Tiefe je nach Gurtdicke so 1-2mm. Der Festigkeitsgewinn ist enorm, und die Verkastung sitzt ordentlich. Ich habe mal eine Skizze angehängt.

    Desweiteren habe ich mir überlegt das man den Holm nach außen relativ einfach verjüngen kann indem man den Holm als Trapez schneidet. Ich denke aber das sollte kein problem sein.

    Falls das alles irgendwie auf Zustimmung stoßen würde, könnte ich mich dazu bereit erklären die Fläche zu Zeichnen. Wenn Profil und Strak feststehen

    Gruß
    Marcel
    Angehängte Grafiken  
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  13. #118
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    Frage Holm

    Hallo,

    ich habe auch noch mal über den Holm nachgedacht:

    Im Götz findet man nur empirische Angaben zur Holmdimensionierung, als Bsp wird eine Ka 13 angeführt, die 5,33m und 13kg Holmgurte aus 10x5 mm Kiefer hat, abgestuft von 3x an der Wurzel auf 1x am Randbogen - mir ist klar dass man so etwas anders fliegt und das Profil dicker ist...aber es passt zu verschiedenen Konstruktionen (Scale) hier aus dem Forum!

    Bei Dolch findet man neben den entsprechenden Formeln, auf denen auch das tool von Christian beruht, 2 Diagramme zur Abschätzung der Belastung an Tragflächen;
    wenn man da mit 4m Spannweite und 0,25 Tiefe bei 100 km/h reingeht, kommt man auf Werte für Auftrieb und Biegemoment, die ziemlich denen in der excel-tabelle bei cA = 1 und 30m/s entsprechen;
    für den Abfangradius liefert das tool dann weniger als 8,5 m und eine Holmbreite von 25mm!

    So will ICH weder bauen noch fliegen!

    Wenn ich aber das Innentrapez auf 850mm zurücknehme (4,20m) und cA auf 0,6 korrigiere (ergibt einen Abfangradius von 15m), dann liefert das tool knapp 20mm Gurtdicke bei 14mm Holmbreite.

    Wie, das langt nicht bei der Bauhöhe?
    Der untere Gurt wird nur auf Zug belastet, kann also auf 2/3 zurückgenommen werden, dann passt ein massiver Holm in das Mittelteil.

    Warum macht der den Holm so schmal?
    Die Oberseite des Gurtes ist gerade, Problem wird bei geringerer Flächentiefe die Profiltreue;
    von einer variablen Holmbreite halte ich gar nix, mir reicht schon das Schäften von Leisten...

    Wie gesagt, mit diesen Werten läuft man gerade so an der Kante, 2mm mehr an Holmbreite wären im Mittelteil wohl zu machen;

    Frage an Hans: Wie viel könnte man bei Profiltiefe und Profildicke an der Wurzel noch sinnvoll zulegen?

    Der Vorschlag von Marcel zur Doppel-T-Konstruktion gefällt mir prinzipiell gut, aber dann müssen die Rippen wohl geteilt werden - oder wäre es möglich, die Stege exakt passgenau zu konstruieren/fräsen, so dass man durchgehende Rippen verwenden kann?

    Viele Grüße
    Matthias
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  14. #119
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    Zitat Zitat von WMa Beitrag anzeigen
    von einer variablen Holmbreite halte ich gar nix, mir reicht schon das Schäften von Leisten...

    [...]

    Der Vorschlag von Marcel zur Doppel-T-Konstruktion gefällt mir prinzipiell gut, aber dann müssen die Rippen wohl geteilt werden - oder wäre es möglich, die Stege exakt passgenau zu konstruieren/fräsen, so dass man durchgehende Rippen verwenden kann?

    Viele Grüße
    Matthias
    Hallo Matthias,

    den Holm würde ich ebenfalls per CNC Fräse (oder wer hat und kann, per Kreissäge) in Trapezform schneiden. Allerdings in der Breite, und nicht in der Höhe. Somit dürfte das keine größeren Schwierigkeiten geben, oder??

    Beim Doppel-T-Holm hat man 3 Möglichkeiten:

    - Rippen sowie Verkastung verzapfen, hätte den Vorteil das die Rippen gleich den Richtigen Abstand bekommen, und das es relativ einfach zu bauen ist.

    - Rippen durchgehend, und die Verkastung teilen

    - Rippen teilen, halte ich aber für ungünstig da es sehr fummelig wird

    Ich Persönlich bevorzuge Variante 1., einziger Nachteil ist der etwas höhere Zeichenaufwand.

    Gruß
    Marcel
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  15. #120
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    Frage HOLM

    Zitat Zitat von WMa
    Der Vorschlag von Marcel zur Doppel-T-Konstruktion gefällt mir prinzipiell gut...
    ..mir garnicht, es ist sehr viel einfacher den Steg hinten gegen die Holmgurte zu leimen, als in einer Nut in der Unterseite der Gurte. Dazu muss die Unterseite gerade sein, also kann die Holmverjüngung nur in der Breite erfolgen. Ist dann am Randbogen nicht 2xHolmgurthöhe > Rippenhöhe?
    Außerdem muss der Steg auf 0,1mm genau eingepasst werden. An vier Seiten Passarbeit, da der Steg ja ein Trapez ist wegen der abnehmenden Holmhöhe.
    Einen durchgehender Steg mit dann geteilten Rippen will wohl keiner.

    Der hinter den Holm geleimte Steg muss nur den Rippenabstand haben, unten bündig und oben den Überstand beigesägt, keine Passarbeit.Außerdem wird dann die Beplankung bis auf Steg geleimt wodurch dann die größtmögliche D-Box ensteht.
    Beim Steg in der Nut ist die D-Box um die halbe Holmbreite kleiner.
    http://wiki.rc-network.de/D-Box
    http://wiki.rc-network.de/Rippe
    http://wiki.rc-network.de/Rippenbauweise
    Wenn ich die meisten hier richtig verstanden habe, dann soll es ja wohl doch ein "shortkit" werden. Also Rippen und Spanten gefräst und alles lange Zeug wird selbst besorgt.

    Das Nut fräsen kann der "Normale" ohne Maschinenpark sowieso nicht. Es hat auch nicht jeder eine Kreisäge um den Holmgurt in der Breite zu verjüngen.

    Ich würde die Holmbreite constant lassen, aus 4x 3mm dicken Gurten zusammen leimen. In der Länge abgestuft, die Breite entsprechen der Auslegungsrechnung, Steg wie beschrieben. Beplankung der D-Box mit 0,6mm Sperrholz, eventuell auch in 0,4mm mit zusätzlichen Halbrippen in der D-Box damit die Beplankung nicht einfällt. Hinter der D-Box die Rippen mit Aufleimern auch in Sperrholz.

    Wer hat noch Erfahrung/Wünsche, wo sind die Bauwilligen und die erfahrenen Holzwürmer?
    Geändert von Gast_8624 (04.02.2010 um 00:18 Uhr) Grund: Text ergänzt
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