3DP-Evo

Wenn die Fläche zwischen den Holmen verkastet ist, ist sie verdrehsteif. Nach dem Bespannen erst recht. Das ist nicht das Problem, die Biegesteifigkeit bei der Forderung nach Vollgasfestigkeit würde mir eher Sorgen machen. Nimm auf alle Fälle für die Verkastung hartes Balsaholz mit Faserung senkrecht zu den Holmen und führe die Verklebungen gweissenhaft aus.

Entwarnung!

Nachdem ich in der Mitte ein Brettchen festgeklebt hatte, war die Fläche schon super torsionssteif.

@gerhard

Ja, habe ordentlich verkastet. Allerdings Kreuzweise. Dürfte aber genauso stabil sein.

Problematisch ist eigentlich nur der Bereich, indem die ganzen Beplankungsbrettchen und Holme in der Mitte zusammenkommen. Deswegen werde ich dort wohl vorsichtshalber eine Lage Glasgewebe drübermachen.
Ich habe sowieso 2 Stifte und 2 Schrauben vorgesehen, so dass die Kräfte gut in den Rumpf übertragen werden.
Ausserdem ist der Rumpf recht breit, was auch nochmal hilft )

Also es wird! Bilder folgen

Gerhard, hast Du eine Angabe fürs Rohbaugewicht der Fläche vom SD im Kopf?

[ 09. Oktober 2003, 18:06: Beitrag editiert von: misi ]

Misi, das weiss ich leider nicht mehr.
Dein Bau schreitet sehr zügig voran !

So,
nach ca. 18h Arbeit und 2 Tagen ist die Fläche fertig so weit. Habe sorgsam und effizient gearbeitet.

Dies spricht für die einfache Bauweise, auf die ich Wert gelegt habe.
Beim Bau sind noch einige Details aufgefallen die am Plan der Fläche geändert werden müssen. Dann passt es.

Das Gewicht inkl. Randbögen beträgt 225g. Ich habe leider noch keine Vergleichswerte gefundne, aber das erscheint mir sehr gut, wenn man noch die Festigkeit selbst ohne Folie betrachtet.
Vorallem hat man auch ein sehr schönes Profil auf der Fläche.
Ich hatte mir im Vorfeld schon überlegt, dass es sinnvoll ist, weniger Rippen zu verwenden, dafür aber vorne zu beplanken. So kommt man im Endeffekt auf ein gutes Gewicht und hat vorne den Vorteil einer vollbeplankten Fläche. Die Fläche des 3dpminis ist übrigens auch sehr leicht und Vollgasfest(4ccm OS Motor, 9x6Prop...Vollgassnaprollen kein Problem).

Hier nun weitere Baubilder:

Verkastung im Mittelteil...Löcher für Flächenstifte grob eingebracht



und nochmal auf der anderen seite des Holms



Diese Idee mag ich besonders. Es wird ein Formteil aus Styrodur zurechtgeschnitten, dass danach beplankt wird. Somit erhält man eine druckstabile und leichte(der klotz wiegt 2g) Schraubefläche für die Flächenschrauben. Beim Verkleben mit Holzleim sollte man extra pressen, um eine gute Verleimung zu erreichen:



Wie sich rausstellte, reicht eine Verkastung mit 10x5mm Leisten im Kreuz.



Weiter



Servohalterung(fehlt noch das passende servo)...die Zeichnunge passen super



Nur noch sauber schleifen. Die Randbögen kommen erst ganz spät dran, damit nichts kaputt geht.
Mit den Randbögen lassen sich schon die Dimensionen der Querruder erahnen:

Kann uns jemand aerodynamisch helfen? (Siggi?)

Ich würde mich doch noch fuer ein profiliertes Seiten u. Höhenruder interessieren. Falls das etwas bringt?

Welche Anforderungen sind für unsere Funflyer zu stellen bzw stelle ich mir vor???

-Flügelprofil ist ein E169-14.4 Spannweite 1,55m
-Maximal 10mm Dicke
-minimale Fluggeschwindigkeit erreichen, kleiner als bei Brettchenruder
-Messerflug verbessern(wenn das geht)
-Flattern bei hohen Geschwindigkeiten vermeiden...Servokräfte
-Torquen, Hovern
- was noch ? ? ?

Vielen Dank schon mal

Michael

Na, wo versteckt Ihr euch?

Ich wurde noch auf einige Fehler aufmerksam gemacht(nicht in der Flächenmitte verkleben, Verschaftungen einbauen,Faserrichtung, etc).
Werde dies beim Flächenplan noch korrekt zeichnen.

Momentan bin ich am Rumpfplan dran.

Misi, es wäre sicher besser gewesen, die Hauptholme aussen zweimal zu schäfte und in der Mitte durchgängig zu lassen. Mit der GFK-Ummantelung in der Mitte kannst du das wieder stabil genug machen.
Ob Brettchenruder oder vollsymmetrische Leitwerksprofile wird nicht viel ausmachen. Bei den Profilen wird der Luftwiderstand etwas kleiner, das wars auch schon. Da würde ich keinen großen Aufwand treiben.
Welche Änderungen machst Du nun am Rumpfplan ?

Hallo Gerhard,

erstmal die schlechte Nachricht. Habe von jemandem im Rcline ein paar sehr gute Tips bekommen. Daraufhin hat mich das nicht mehr in Ruhe gelassen und ich hab einfach mal die Fläche beidseitig aufgelegt und gedrückt. Dann hat es doch recht flink genau an den Klebestellen knack gemacht. Nun könnte man das in der Mitte mit Glasfaser verstärken etc. pp. Das gefällt mir aber alles noch nicht... .

Da wird nochmal kräftig umkonstruiert!

Ich glaube ich baue mir lieber doch das ultimativ leichte Teil bei guter Stabilität.

Hier mal ein Bild vom Rumpf:



Oben der Alte unten der neue

LHA 2,05

Hallo Misi
Rumpfplan ist so gut. Das große Seitenleitwerk erleichtet den Messerflug und das Hovern.
LHA ca. 2 ist ein guter Kompromiss.

Zur Flächenumgestaltung:
Holmverbinder in der Mitte ausbauen.
Die 2 Balsahauptholme werden mit 4 Stück 1mm Sperrholzbrettchen (10 mm x 2 mal Rippenabstand ) seitlich gestützt. Die Holmverbinder kommen nun zwischen die Holme. Nun sollte der Holm stabil genug sein. Die Gfk Ummantelung hilft natürlich auch noch.

Den Holm und die Beplankung hättest Du aussen schäften sollen. In der Mitte also 1 m ungeschäftet.
5x3 mm Kiefer wäre trotz allem besser und vermutlich auch leichter. Die Kiefernleisten gibt es bis 150 cm Länge. Damit ist die Schäftstelle völlig unproblematisch im letzten Rippenfeld.

[ 11. Oktober 2003, 12:21: Beitrag editiert von: Gerhard_Hanssmann ]

Hallo Misi,

hier mal noch ein Link zu einem englischen Funflyer:
http://www.flyelectric.ukgateway.net/bubbles.htm

Das Ding sieht zwar nicht so schön (meine subjektive Meinung) aus wie der 3DPevo aber konstruktiv finde ich da einige ganz interessante Details - sowohl beim Rumpf als auch den Flächen. Der Holm ist z.B. ein Kiefer-Balsa Sandwich...

[ 11. Oktober 2003, 12:21: Beitrag editiert von: W Herzog ]

@gerhard

hab an der einen Hälfte noch ein paar Bruchtests gemacht....jede Hälfte für sich war echt superstabil, hätte man nur ordentlich verbinden sollen

bin jetzt aber doch so weit...einen reinen Elektroflieger zu bauen, der bei ähnlichem Gewicht wie der SD durch geschickte Konstruktion, mehr Stabilität bildet

bin leider noch keinen SD geflogen, vielleicht würde mir die Stabilität ja auch reichen...kann ich aber nicht beurteilen

@wolfram

werde es mir gleich mal anschauen

Die neue Idee schaut so aus:

Der Holm wird nach einer Idee von Achim ausm Rcline aufgebaut.

In einen Balsaholm z.b. 10x6mm wird eine 3mm Nut gefräst. Dort rein kommt dann eine Kohlerohr und Rovings und die Verkastung auch gleich noch.
Die Verkastung wird dann aus 2x1,5mm Balsaholz, das diagonal 45°Grad doppelt verleimt wird.
Daraus ergibt sich auch der Spantabstand, da Balsabrettchen normal nur in 100mm Breite erhältlich sind. Es werden dann natürlich auch Halbrippen eingebaut.
Die Nasenleiste soll eine rundgebogener Balsastreifen werden, wie beim Wildstyle. Das bringt gute Stabilität.
Die Endleiste bleibt, so wie es jetzt ist evtl dünneres Holz.

Es bestünde auch die Idee z.b. den Kohleholm ganz oben einzubauen und dann eben beidseitig zu verkasten, allerdings ist dann die Optik nicht so gut, weil man keine glatte Fläche zum Bebügeln hat.

Welche Stärke haben die Rippen beim SD?
Welchen Querschnitt haben die Leisten am Rumpf und am HlW?

Hallo Misi

Wenn bei einem Hauptholm unterschiedliche Materialien verwendet werden, sollten diese die gleiche Zugfestigkeit und das gleiche Dehnverhalten haben. Ist dies nicht der Fall, ist das schwächere Material nur unnötige Ballast.
Wird der von dir beschriebene Holm überbeansprucht, möchte zuerst der Balsaholm brechen was nicht geht, da das CFK Teil das ganze noch zusammenhält. Bei weiterer Belastung bricht dann das CFK, das Balsa ist dabei völlig nutzlos.
Daher den Holm nur aus einem Material aufbauen. Entweder nur CFK Stäbe oder nur Holz.
Einen 3 x 5 mm Kieferhom (150 cm) kannst Du von den Kosten, vom Gewicht und der Stabilität so schnell nicht toppen.

Bei einer rohbaufertigen Fläche mag das Verstärken mit 2 mm Kohlestäben legitim sein (z.B. SD, wie es Jan vorgemacht hat), bei einem Neubau gibt es besseres.

SD:
Rippenbreite 4mm
Leitwerksstäbe 6 x 6 mm, Verstrebung ist unbedingt notwendig.

Original erstellt von Gerhard_Hanssmann:
Hallo Misi

Wenn bei einem Hauptholm unterschiedliche Materialien verwendet werden, sollten diese die gleiche Zugfestigkeit und das gleiche Dehnverhalten haben. Ist dies nicht der Fall, ist das schwächere Material nur unnötige Ballast.
Wird der von dir beschriebene Holm überbeansprucht, möchte zuerst der Balsaholm brechen was nicht geht, da das CFK Teil das ganze noch zusammenhält. Bei weiterer Belastung bricht dann das CFK, das Balsa ist dabei völlig nutzlos.
Daher den Holm nur aus einem Material aufbauen. Entweder nur CFK Stäbe oder nur Holz.
Einen 3 x 5 mm Kieferhom (150 cm) kannst Du von den Kosten, vom Gewicht und der Stabilität so schnell nicht toppen.

Bei einer rohbaufertigen Fläche mag das Verstärken mit 2 mm Kohlestäben legitim sein (z.B. SD, wie es Jan vorgemacht hat), bei einem Neubau gibt es besseres.

Zum Vergrößern anklicken....

Das mit der Zugfestigkeit und dem Dehnverhalten kann ich verstehen, dann dürfte man aber auch keinen Sekundenkleber zum Verkleben benutzen. So gesehen. Ist auf der anderen Seite aber auch unkritisch, da Balsaholz weich ist, und sich sowieso mitbewegt.

Warum ich aber kein CFK Rohr oder Stab nehmen soll, ist mir noch unklar, deswegen rechne ich das mal aus

Nach DIN habe ich für Kiefer folgende Werte gefunden:
Druckfestigkeit
N/mm² 45
Zugfestigkeit
N/mm² 100
Biegefestigkeit
N/mm² 80

Für CFK findet man einen Mindestwert von min. 600N/mm² real sind es aber wohl 750n/mm²

Ein 5x3 Holm hat damit 15mm² Fläche und somit 1200N

Ein 3mm Cfk Stab hat 7mm² wirksame Fläche, macht bei 600n/mm²*7mm²=4200N
bei 750N/mm² sogar fast 5250N

Widerstandsbiegemoment für Stab: pi*d³/32=2,65
Widerstandsbiegemoment für 5x3Stab hochkant: 3*5²/6=12,5

Das Widerstandsbiegemoment des Kiefernstabes ist um Faktor 1,88grösser, dafür ist die zulässige Spannung im günstigsten Fall um Faktor 4,375 kleiner als beim Cfk Stab

Für einen 1m Stab mit einseitig eingespannt Stab bedeutet das:

SigmaB=Mb/Wb=F*l/Wb
F=SigmaB*Wb/l

Kiefer: Fmax=1200*12,5/1000=15N
CFK: Fmax=5250*2,65/1000=13,9N

Beeindruckende Werte!

Der CFK Holm schneidet um 9% schlechter ab.
Bleibt nur noch die Gewichtsfrage:

Kiefer 1m 5x3mm
0,52 g/cm³=7,8g (richtig?)
CFK Stab 1m und 3mm
ca 11g

So gesehen wäre ein Kiefernstab wirklich optimal.

Vielleicht sollte man sich aber einen Rechteck CFK Holm bauen mit den kleinen Abmessungen, das wäre das nonplusultra...dann noch zu den Flügelenden hin dünn zulaufen lassen, dann wird das Gewicht nicht so hoch. Vielleicht baue ich mir dafür eine Form!

Wenn ich das mal flink durchtippe, kann das dann:

750N*15*12,5/1000=150N =15kg

Also da bricht dann alles andere drumherum ab.

Falls ich mich irgendwo verrechnet habe, bitte Bescheid sagen

Kiefer ist auf jeden Fall eine gute Wahl, wenn man nicht selber was laminieren will.

[ 11. Oktober 2003, 22:45: Beitrag editiert von: misi ]

Hallo Misi

Schön durchgerechnet. Beeindruckend.

Kiefer hat auch den Vorteil, dass es mit den Rippen und der Beplankung einfach mit Weissleim oder Sekundenkleber verklebt werden kann. Ein 3 mm CFK Stab/Rohr hat weniger Kontaktfläche zu den Rippen als ein 3x5 mm Kieferstab. Für CFK ist zum Kleben Ep0xydharz notwendig, das ist schwer.
Mit Kiefernholm ist die Fläche einfach zu bauen, stabil, billig, leicht und mit anderem Material kaum zu toppen.

Hallo Misi,

ja, schön nachvollziehbare Rechnung. Ich stimme Gerhard zu, die Kiefernleiste ist hier wohl die wirtschaftlichste Lösung. (Kosten, Aufwand, Gewicht usw.)

Das CfK-Thema ist zwar reizvoll, erschwert aber den Nachbau (ich mag so ein Harzgepansche nur wenns unbedingt sein muß...)

Wenn man dann die Kiefernleiste sauber schäftet geht der Bau auch mit den handelsüblichen 1m Stäben...

[ 11. Oktober 2003, 23:32: Beitrag editiert von: W Herzog ]

Schäfte in der Mitte nach Möglichkeit weder Holm noch Beplankung.
Solltes Du nur mit 1m langem Holz arbeiten, so werden an die 1 m langen Mittelteile (Holme und Beplankungen) jeweils 2 ca 30 cm lange Teile angeschäftet.
Beim Hauptholm würde ich 1,5 m lange Kiefernstäbe kaufen und links u. rechts jeweils ein paar cm anschäften. Die Schäftstelle liegt dann im aüßersten Rippenfeld.
Rechne doch mal einen Doppel - T - Träger -Holm aus.
Hier hat bestimmt die nicht hochkant Version die besseren Werte. Grund: die Fasern sind hier weiter auseinander.
Auf den 5 mm breiten Kiefernholm kannst du auch die 3 mm breiten Holmverbinder besser kleben und mit einer kleinen Leimraupe sichern. Beim Einschieben der Holmverbinder wird fast der ganze Weissleim weggeschoben. Sekundenkleber klebt mit Kiefer zusammen nicht so toll.

Hallo!

Habe gestern Nacht noch lange rumgetüftelt.

Dank Alwins Hilfe im Chat(Danke!) und der Excelfile auf seiner Homepage, konnte ich das Holmberechnungsproblem lösen. Man lernt auf jeden Fall dazu )

Hier das Tool:
http://www.cnc-modell.de/cnc/tool_01.html

Es kommt nochmal auf den Vergleich von Kiefer zu Kohlefaser an. Sowie die Holmberechnung an sich, um mit Sicherheitsfaktor 1,5 den Flieger sicher bewegen zu können.

Als Randbedingungen fuer den Flieger kann man annehmen:
2kg Rumpfgewicht
0,4kg Flügel
camax ungefähr 1
Vmax=22m/s (für meinen Motor mit entsprechendem Prop) ....Senkrecht Anstechen mit Vollgas sollte man dann natürlich lassen
Wurzelbreite b=5mm an.

Das Programm kann auch die Anzahl der Rovings und die Verteilung derselbigen ueber die Spannweite berechnen

Für Kiefer muss man noch ein wenig rumfummeln, damit man die 80N/mm² in das File bekommt:



Wie man sieht, braucht man 20,7mm² Gesamtfläche, macht bei Wurzelbreite von 5mm eine Höhe von 2mm pro Holm. Also ist ein 5x3mm Holm super!
Wenn der Stab hochkant ist, braucht man übrigens nur 1mm² mehr Fläche(21,7mm²) macht also nicht den Riesen Unterschied.

Nun aber zum interessanten Teil bei CFK:



Wie man sieht, braucht man nur 2mm² bei Kohle an Querschnittsfläche. Wenn es sich ueberlegt: Kiefer 80N/mm² CFK 800N/mm² ...ist genau Faktor 10. Passt also!
Gewicht dafür auf jeden Fall niedrig!

Wenn man übrigens mit der Fläche des 3mm Stabes 2x7mm²=14mm² die Fluggeschwindigkeit zurückrechnen lässt, kommt man auf ein Vmax von 60m/s bei einer Sicherheit von 1,5!

Zur Bauweise nochmal:
Bei CFK könnte man einfach einen Balsaholm nehmen und oben drauf die korrekte Anzahl Rovings laminieren. Das ganze dann natürlich noch ordentlich pressen. Problem hierbei ist aber meiner Meinung nach, dass man auf dem Cfk nicht bügeln sollte!
Somit kommen wir wieder zu der Bauweise, wie von Achim beschrieben und auch vielfach verwendet...also Nut und darein die Fasern laminieren und die Verkastung stecken! Dann kann man auf die Oberseite beruhigt bügeln. Ich find diese Bauweise super!

Ob man nun Kiefer oder Cfk wählt bleibt jedem selber überlassen. Für unsere Auslegung ist das unkritisch. Für einen grossen Benzinerkunstflieger sollte man dem Cfk den Vorzug geben.

Mometan denke ich noch darüber nach, eine Flächensteckung einzubauen!

Vorteile:
-Akku kann über und unter Flächensteckung gebaut werden...Schwerpunkt genau da, wo er hin soll!
-Rumpf wird im Mittelteil stabiler, da man die Fläche nicht mehr nach unten rausnehmen muss
-Rumpf kann schmaler, dafür höher werden
-Transport: Teilbare Fläche ist viel, viel bessr zu transportieren....so eine ungeteilte 1,55m passt nur schwerlich ins Auto, wenn auch noch jmd mitfahren soll.

Nachteile:

-Evtl erhöhtes Gewicht, kann man aber mit schlankerem Rumpf usw ausgleichen

Habe noch ein wenig wegen Profil rumgesucht und die Su 31 von Hangar 9 gefunden. Diesen Flieger habe ich während meines USA Praktikums fliegen sehen, das Teil ist spitze!

Über die Flugeigenschaften wird hier http://www.modelairplanenews.com/reviews/sukhoi.asp sehr positiv gesprochen. Profil ist auch das E169.

Morgen ist hoffentlich mein F3F/F3b Spezialist wieder da und dann reden wir nochmal über Profil und Holmauslegung.

Diese Ansicht


werde ich mir auch nochmal zu Gemüte führen wegen der Hebelmaße.

Schaut also schon gut aus, so weit!

Vorallem weiss man, was der Flieger kann und muss nicht beten, dass alles hält.

[ 12. Oktober 2003, 11:34: Beitrag editiert von: misi ]

Danke Gerhard!

Jetzt kommen wir der Sache schon näher!

Jetzt interessiert mich noch, was ein Holm 5x3mm Hochkant, doppelt verkastet mit 45Grad angeklebten Balsaholz angeklebt, aushält.

Dann könnte man nämlich mal ausrechnen, was man dafür jeweils oben und unten für Kiefernstabholm braucht.

Dann kann man entweder Kiefer nehmen, oder sich nen schönen CFK Holm bauen, wie man will

Tolle Arbeit, Misi.
Davon profitieren wir alle.
Hab den Link in meine Linksammlung aufgenommen.

Stekbare Fläche hat deine beschriebenen Vorteile.
Leider aufwändiger und etwas schwerer.