C 10: Planung und Bau des Motorseglers

[husi]

Hallo Hans,

es wäre natürlich etwas einfacher gewesen, wenn du die nötigen Infos hier mal kurz aus dem CAD zusammengeschrieben hättest. Da ich das Projekt toll finde, habe ich es mal gemacht.
Du hast bei dem Profil HQ/W-3,5/13 bei einer Wurzel-Profiltiefe von 416mm und einer Gurthöhe von 5mm eine statische Höhe von 47,7 mm => gerundet 47 mm
Die (belastete) Halbspannweite beträgt 1950 mm. (ohne Rumpf/2)



Wenn wir vereinfachend das Gewicht zu 50% auf die beiden Flügel verteilen und zu je 50% auf die jeweils beiden Holme verteilen und gleichzeitig auch noch (ungünstiger Weise) die Auftriebsverteilung konstant über die Spannweite ansetzen, dann landen wir bei einer Steckenlast von 7,1 N/m.

Das Biegemoment aus den 7,1 N/m auf einer Halbspanweite von 1,95m beträgt 6,7 Nm.
Setzen wir noch ein Lasten- / Böenvielfachse von z.B. 4 an => Biegemonent = 27 Nm

Bei einer normalen Holzsorte mit erlaubten 10 N/mm²
brauchst du ein Widerstandmoment von 2700 mm³

Da wir oben die statische Höhe mit 47 mm festgelegt haben, folgt daraus eine Gurtbreite von 11,5mm.

Reduzieren wir das Lastenvielfache von 4 auf nur 2, bleibt eine Einzelgurtbreite von 6mm. (immernoch bei einer Gurthöhe von 5mm)


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Ein ganz anderes Thema ist die so oft verwendetet Rohr-Steckung. Warum?
Warum baust du nicht wie bei den heutigen Segelflugzeugen üblich eine Zunge- Gabel Steckung, indem du einfach die Gurte von einer Fläche durchlaufen lässt und die der anderen Fläche in die Mitte zusammen führst? Dann könntest du dir das Gewicht der Auskofferung, Rohrhölle und ein Großteil der Steckung sparen...

Viele Grüße
Mirko

PS: hoffentlich schaut noch einmal jemand über die Zahlen drüber, dies habe ich schnell zwischen Feierabend und Abendessen gemacht...

 

[Tramp]

Hallo zusammen,

gibt's denn Niemand, der was zu dieser Holmauslegung sagen kann. Wäre nett, wenn mir jemand dazu Inputs geben könnte.

Viele Grüße, Hans

Hallo Hans,
Deine Holmauslegung ist für Normal Flug sicher ausreichend. Nur darfst nicht vergessen das die Aeronaut – SHK, Abachifurnier für die Beplankung verwendet und darum sind 3 x 3 mm Leisten schon genug.
Aus was für einem Material wird deine Beplankung?

Johannes

 

[gritschnik]

C - 10 Holmauslegung

C - 10 Holmauslegung

Hallo zusammen,

erst mal vielen Dank für die Antworten. Da ich nicht der Theoretiker bin, bin ich auf die Hilfe von netten Menschen angewiesen.

Mirko, die Steckung war von Anfang an in der Konstruktion und kann auch nicht mehr geändert werden da die Rümpfe im Rohbau auch schon fertig sind. Also wenn ich Dich richtig verstehe, wäre ein Einzelgurtquerschnitt von 10 x 5 mm besser. Das kann ich noch

abändern.

Johannes, die Beplankung ist 0,6 mm Birkensperrholz.

Viele Grüße und Danke an alle, die sich für dieses Projekt interessieren.

Hans

 

[Tramp]

Wenn du für die Beplankung 0,6 mm Sperrholz verwendest würde ich die Holme so lassen. Bekommst eine bessere Verteilung der Biegekräfte.
Natürlich kannst auch einen Einzelgurt machen und das wird auch funktionieren.

Johannes

 

[husi]

Hallo Hans,

wäre ein Einzelgurtquerschnitt von 10 x 5 mm besser.

bei einer höheren Sicherheitsreserve, auf der Höhe der Wurzelrippe ja, dann nach außen linear abnehmend.

Johannes, die Beplankung ist 0,6 mm Birkensperrholz.

Eine Beplankung habe ich überhaupt nicht berücksichtigt, dann kannst du auch den Holmgurt (mindestens den Vorderen) noch reduzieren.

Viele Grüße
Mirko

 

[gritschnik]

C - 10 Holmauslegung

C - 10 Holmauslegung

Hallo Ihr beiden,

eine Kiefernleiste auf 2 m Länge gleichmässig verjüngen stelle ich mir nicht so einfach vor. Oder gibt es da ein paar Tricks? Aber wenn es mit der Beplankung und den 5 x 5 mm geht, dann lass ich die so.

Danke nochmals und viele Grüße,

Hans

 

[Tramp]

Hallo Ihr beiden,

eine Kiefernleiste auf 2 m Länge gleichmässig verjüngen stelle ich mir nicht so einfach vor. Oder gibt es da ein paar Tricks? Aber wenn es mit der Beplankung und den 5 x 5 mm geht, dann lass ich die so.

Danke nochmals und viele Grüße,

Hans

Hier meine Tricks.

http://imageshack.com/a/img922/8530/cfcpdJ.jpg
http://imageshack.com/a/img922/8254/0VTfUO.jpg
http://imageshack.com/a/img923/3479/rhBwG3.jpg
http://imageshack.com/a/img924/5904/NxZF1b.jpg

Johannes

 

[gritschnik]

C - 10 Holmverjüngung

C - 10 Holmverjüngung

Hallo Johannes,

die Lösung kann manchmal so einfach sein.

Danke

Hans

 

[Merlin]

Lastvielfache

Lastvielfache

2g als max Lastvielfaches anzunehmen, halte ich für viel zu knapp. Wir reden von Modellen, die bei weitem nicht so kontrolliert geflogen werden wie die Grossen. Z.b Landestoesse, mal ein Looping..

Ich würde auf 5g * 1.5Sicherheit gehen.

/Bernd

 

[gritschnik]

C - 10 Holmauslegung

C - 10 Holmauslegung

Hallo zusammen,

wäre dann nicht ein Einzelgurt mit den Abmessungen 5 x 12 mm konisch auslaufend, am Besten?



Viele Grüße, Hans

 

[Merlin]

Bei einer normalen Holzsorte mit erlaubten 10 N/mm²

@Mirko: wo sind die 10N/mm² her ? Ich finde Werte >70N/mm² für Kiefer....

/Bernd

 

[gritschnik]

C-10 Holmauslegung

C-10 Holmauslegung

@Mirko: wo sind die 10N/mm² her ? Ich finde Werte >70N/mm² für Kiefer....

/Bernd

Hallo zusammen,

was bedeutet das jetzt nun für den Querschnitt der Holmgurte?

Viele Grüße, Hans

 

[husi]

Danke Bernd,

@Mirko: wo sind die 10N/mm² her ? Ich finde Werte >70N/mm² für Kiefer....

Du hast Recht, die 70 finde ich auch in meinem Tabellenbuch... Da sieht man mal wieder, etwas auswendig zwischen Tür und Angel im Hotellzimmer (ohne Bücher) zu machen, ist nett gemeint, aber nicht immer gut. Bernd, die anderen Zahlen kommen bei dir auch so raus?

@ Hans:
Sorry.
Das bedeutet, das du mit dem Beibehalten der vier Holmgute (und den Abmessungen 5 * 5 mm) ein Lastenvielfaches von 12 hättest.

Wenn du auf nur einen Holm (zwei Holmgute) pro Flügel gehen würdest, hättest du mit den Abmessungen 5 * 5 mm noch immer ein Lastenvielfaches von 6.
Somit würde ich dir (da die Beplanung ja auch noch trägt, allerdings leider mit einem anderen E-Modul) einen Gurtquerschnitt von etwa 25mm² an der Wurzelrippe empfehlen. Sinnvoller Weise wählst du aber einen rechteckigen Querschnitt von evtl. 8 * 3 mm, oder 6 * 4 mm. Dann steigt nebenbei auch wieder die statische Höhe und es wird somit noch robuster. Der 3 mm hohe Gurt lässt sich einfacher schräg sägen, allerdings hat er weniger Leimfläche zum Steg und müsste evtl. auf der Oberseite schon durch die 8 mm Breite der Profilkontur angepasst werden. So gesehen ist ein Querschnitt von 6 * 4 mm vielleicht doch die bessere Wahl, der zum Randbogen hin auf evtl. 3 * 4 mm ausläuft.

Vielleicht ist es ganz gut, wenn die Gute / der Holm nicht aus dem letzen Loch pfeifen. Ich denke gerade an die 0,6mm Beplankung aus Birke. Das E-Modul von Birke ist etwas höher, das bedeutet, das es sich bei gleicher Kraftaufnahme etwas weniger dehnt. Geht hier natürlich nicht, da beide (hoffentlich) gut miteinander verleimt sind. Somit sind die Dehnungen zwingend identisch. Baut man zusammengesetzte Träger aus versch. Materialien, "zieht" das festere Material etwas mehr Last zu sich, als das "weichere" Material. Würde man die Kiefergurte bis zu ihrer Dehngrenze belasten, so wäre die Birke dann schon über ihrer Dehngrenze hinaus. Da hier nur 0,4mm (3 lagiges Sperrholz) Birke in Faserrichtung belastet werden, ist das jetzt nicht sooo wild und schon mal garnicht tramatisch.

Viele Grüße
Mirko

 

[Tramp]

Die Zugfestigkeit von Kiefernholz ist natürlich abhängig von der Anzahl
Jahresringe / cm. Die Werte beziehen sich auf einen Feuchtigkeitsgehalt um 12%.
Bei jedem anderen Feuchtigkeitsgehalt müssen sie natürlich entsprechend umgerechnet werden.

Der Holm seinerseits erfährt durch das Gesamt- Biegemoment eine Stauchung!
Das Bestreben ist, mit möglichst geringem Gewicht hohe Festigkeiten zu erzielen.
Ich würde die Holme im Bereich der Wurzelrippe 5 x 10 mm machen.

Johannes

 

[gritschnik]

C - 10 Holmauslegung

C - 10 Holmauslegung

Hallo zusammen,

damit ich das jetzt richtig verstehe. Am sichersten ist ein Holmgurt an der Wurzel mit 10 mm Breite und 5 mm Höhe, den ich auf 3 mm Breite und 5 mm Höhe am Randbogen auslaufen lasse. Und davon 4 Stück.



Viele Grüße, Hans

 

[Tramp]

Hallo Hans,
Was für dich am sichersten ist, kann ich leider wirklich nicht beurteilen, da ich deinen Flugstil nicht kenne.

Für mich würde es reichen an der Wurzel 10 mm breite und 5 mm Höhe. Nur am Randbogen anders, nämlich 5 mm breite und 3 mm Höhe, warum?
Da die größten Spannungen im Gurt in den Randfasern auftreten.

Aus statischer Sicht kann ich die Flügelspannweite um etwa die Länge des in den Flügel hineinragenden Flächenverbinder „verkleinert“ in die Rechnung einsetzen.

Johannes

 

[gritschnik]

C - 10 Holmauslegung

C - 10 Holmauslegung

Hallo Johannes,

also meinen Flugstil würde ich als moderat bezeichnen. Flugmodelle sollten meiner Meinung nach, immer ihrem Zweck nach, bewegt werden. Also Oldtimer eher gemächlicher.

Aber 2 m lange Holme, auch mit Deiner Methode schräg zu sägen, finde ich nicht ganz einfach. Da ist die Proxxon - Tischkreissäge wohl eher zu klein ( Auflagefläche ).

Viele Grüße, Hans

 

[Tramp]

Aber 2 m lange Holme, auch mit Deiner Methode schräg zu sägen, finde ich nicht ganz einfach. Da ist die Proxxon - Tischkreissäge wohl eher zu klein ( Auflagefläche ).

Viele Grüße, Hans

Hallo Hans,
Das schräg sägen von 2000 mm lange Holme ist bei mir kein Problem. Habe für meine Tischkreissäge zwei Tischverlängerungen selber gemacht.
Die Frage ist nur ob es nötig ist über die ganze länge schräg machen. Aus praktischer Sicht würde ich nur die breite schräg machen.

Johannes

 

[gritschnik]

C - 10 Holm

C - 10 Holm

Hallo Johannes,

also dann 10 x 5 mm auf 5 x 5 mm und 4 Stück.

Entschuldigt bitte ich will nicht nerven, aber dieses doch etwas aufwändige Projekt, will ich nicht an einem zu schwachen Holm scheitern lassen.

Viele Grüße, Hans

 

[Tramp]

Hallo Hans,
Mich nervt nicht so schnell was. Immer fragen wenn was undeutlich ist.

Ja, 10 x 5 mm auf 5 x 5 mm und vier Stück aus Kiefernholz.

Wichtig ist auch das die Teile sorgfältig verleimt werden, aber ich habe schon gesehen, du baust ja sehr präzise.

Johannes