Max. Kraft auf Kohlerohr 16mm Da ??

[elektroernie]

Servus
nimm doch ein Stahlrohr mit gleichen Abmessungen, eventuell dünnerer Wand. Das kann man einfacher berechnen, ist "etwas" schwerer und erspart uns hier das Kopfzerbrechen und hält garantiert und biegt sich noch bevor es knickt (oder auch nicht )
Spaß beiseite
@Yeti: Stimmt diese Problematik mit den beiden Stützrippen auch für den Fall, daß in der Fäche ein Rohr eingeleimt ist, in das das Steckungsrohr (=Flächenverbinder) saugend eingeschoben werden kann?
cu
Ernie

 

[Silvan Borer]

Also ich bin immer noch der Überzeugung, dass wir mit 3-facher Sicherheit bei einem a von 100mm ausgehen können.
Die Scherspannung beim Harz ist dann noch max. 40N/mm2 eher weniger.
Wegen dem Landen müssen wir eine schöne Rundung im Loch haben so ca 15° auf 2-3mm angeschrägt. Das Rohr mit Rohazell satt füllen oder ausschäumen, dadurch ist die Knicksteifigkeit vorhanden. Wir könnten bei den Übergängen Rumpf Flügel innen im Rohr noch einen 1mm mal 20mm langen dicken Stahlring einkleben, dann sollte auch der letzte kritische Übergang optimal abgestützt sein.

Viele Grüsse Silvan

 

[Yeti]

Hi Ernie!

Wenn das Steckungsrohr saugend schmatzend in ein Rohr im Flügel eingeschoben wird, muss natürlich ebenfalls das Moment vom Flügel auf das Steckungsrohr übertragen werden. Das passiert dann über Flächenpressung und/oder Reibung. Wie genau und vor allem, wie die Lastverteilung in der Steckung aussieht, lässt sich allerdings noch schwieriger beantworten. Meiner Meinung nach ist die Belastung des Steckungsrohres umso größer, je größer die Biegesteifigkeit des Rohres im Flügel ist, in das das Steckungsrohr eingeschoben wird. Begründung: Es gibt einen Zusammenhang zwischen der Krümmung und dem Biegemoment. Je steifer das äußere Rohr, desto kleiner die Krümmung und desto kleiner das Moment in der Steckung. Das würde bedeuten, dass die Übertragung des Biegemomentes über ein relativ kurzes Stück der Steckung erfolgen würde und in diesem Bereich die Flächenpressungen entsprechend größer sind. Aber mit einfachen Berechnungen lässt sich solch ein Problem nicht mehr überschauen -> Versuch macht kluch

Gruß Yeti

 

[Arne]

Tach zusammen!

Endlich mal nen Fred mit Substanz!
Das die Berechnungen ja inzwischen recht erschöpfend behandelt worden sind, füge ich noch ein kleines Fazit hinzu:
Am besten fertigt man sich sein Steckungsrohr selbst, da man schön entsprechend den auftretenden Kräften die Kohle sowohl diagonal wie auch unidirektional verarbeiten kann!!

Ein Freund ha gerade ein Steckungsrohr für einen komplett selbst konstruierten und gebauten, etwas verkleinerten F3A Flieger gebaut. Wie der extrem leichte Flieger ist auch das Rohr recht grenzwertig dimensioniert, aber sinnigerweise auch mit Faserverläufen in allen Spannungsrichtungen. Ein erster, grob brauchbarer Belastungstest wird nicht in der Luft, sondern am Boden erfolgen. Dabei wird bei aufgebautem Modell Biegung auf den Flügel gebracht und geguckt, was das Rohr sagt. Diese Bedingungen simulieren die Kräfte im Flug (abgesehen von der Biegebelastung des Flügels, um die es dabei nicht geht) schon recht gut.

Gruß Arne

 

[Franz Schmid]

Hi
Muss auch kurz meinen Senf dazugeben.
Als erstes: es gibt Rohre mit Fasern gerade und diagonal.Schimpft sich "Exel extrem"
Ich hab solche Rohre im Fahrwerk meiner Klemm 25 und 35.Die Rohre arbeiten dort als Tauchrohre.
Die Radachsen sind direkt in das Rohr eingeklebt.
An diesen Radachsen mit 10mm sind Räder von 25cm angebracht. Dadrauf kommen die Landestösse von einem 23kg Modell.Da kommen also sowohl Dreh als auch Biegekräfte drauf, da das Rad ja an der Seite des Rohres befestigt ist.Und als Krönung des Ganzen haben wir auch noch eine schöne Kerbwirkung an der Stelle an der das Tauchrohr im Standrohr arbeitet(Federung)
Wäre was für die Rechner.
Ich habs einfach ausprobiert und es hält seit Jahren.
Gruss Franz

[ 10. Juni 2005, 19:05: Beitrag editiert von: Franz Schmid ]

 

[elektroernie]

Servus
nach der ganzen Diskussion verstehe ich eins allerdings nicht: wieso werden dann bei den F3B Maschinen diese dicken, rechteckigen Kohleverbinder, die nur aus Fasern in Längsrichtung bestehen (jedenfalls die, die ich kenne), eingesetzt. Oder halten sie nur deshalb, weil sie "grausam" überdimensioniert sind?
cu
Ernie

 

[speedy573]

@Yeti,

sag mal, was ist das für ein Programm (screenshot) mit dem Du arbeitest?

Gruß
Mike

 

[Silvan Borer]

Ernie
Ich sehe ja die Querkraft als nicht so entscheidend an. Bei vernünftiger Auslegung der Einspannstellen ist die Biegung der entscheidende Faktor und dazu brauchen wir vor allem Längsfasern. Auch ist dabei die rechteckige Geometrie viel besser als ein Rundrohr. Wenn man an die Grenzen gehen will so muss es wie bei den Hotlinern gemacht werden, direkt in die Schale integriert.

Yeti
Das Programm würde mich auch interessieren.
Bekommt man in Achsrichtung auch die 40N/mm2?

Viele Grüsse Silvan

 

[Yeti]

Hi Silvan!

Ich bin mir immer noch nicht sicher, ob wir das Selbe meinen, wenn wir von "Schub" reden.

Der Sceenshot stammt von einem Programm, das wir für die Berechnung von Faserverbundbauteilen einsetzen. Um eventuellen Anfragen vorzugreifen: Nein, ich werde das Programm auf gar keinen Fall rausrücken

Gruß Yeti

 

[Silvan Borer]

Ja den Schub auf dem Diagramm habe ich gemeint. Mir fehlt einfach noch der Zusammenhang wie wir rechnerisch von der Querkraft auf die 40N/mm2 kommen?
Wenn Dein Programm dies so berechnet, ist es sicher korrekt und in der Praxis überprüft. Die Belastungen auf dem Diagramm sind logisch.

Viele Grüsse Silvan

 

[Yeti]

Hi Silvan!

Das Programm berechnet den Normal- und Schubfluss auf Basis von Leichtbau-Theorien (dünnwandige Querschnitte).

Gruß Yeti

 

[Silvan Borer]

Hi Christian

Du hättest am Anfang sagen können, dass Du ein Programm für die Schubberechnung hast und noch gerade die Zahlen anfügen können!!!
Der Rest ist Geschichte

Jetzt würde mich noch interessieren, welche Festigkeit der Stützstoff im Rohr haben muss, damit das Rohr wegen der Zug-Druck-Spannung bricht.
Weiter ob bei dem Rumpf-Flügelübergang die Abstützung innen aus Hartholz oder evt. aus einem Stahlring bestehen sollte. Auch müsste evt. am Rohrende noch eine verstärkte Abstützung sein

Viele Grüsse Silvan

 

[FamZim]

Hi
Ich weis nicht warum man immer Programme benötigtum so etwas auszurechnen, ich rechne sowas beim Joggen aus, da habe ich viel Zeit.
Benötigt wird das Gewicht des Modells und der Hebelarm wo im mittel der Auftrieb angreift.
Nehmen wir 5 kg Modell und 50 cm Hebel (bei 2 m Spannweite) dazu 10 G und 1,5 fache Sicherheit.
Dann trägt jede Fläche 2,5 kg an 50 cm mit 10 G mal 1,5. Alles multibliziert sind das 1875 kg bei 1 cm Hebelarm oder einem mitleren Holmabstand von 1 cm. Das ist auch die Schubkraft oder Schubspannung die der Mittelteil des Holmes verkraften muss.
Massive Holme haben natürlich eine grössere Fläche im Mittelteil und können kürzer gewählt werden,das macht den Gewichtsnachteil zum teil wieder wett.
Ist der Holm dicker als 1 cm ist die Schubkraft auch kleiner.
Da CFK sich vor dem Bruch fast garnicht verformt ist es unsinnich das Rohr von innen mit etwas weicherem abzustützen, da hift nur Stahl oder CFK. Ausschäumen kann man am 1 ten April
Da 1875 kg ja 18750 N sind und 1 mm/2 gleich 40 N übertragen kann braucht man eine Fläche von 468 mm/2. Bei einem Rohr mit 1 mm Wandung müsste es dann 234 mm in die Fläche hineinragen um die inneren Schubspannungen zu verkraften.
Ist ja nur zur Demo der enormen Kräfte die auftreten können.

Gruß Aloys.

 

[Yeti]

Hi Aloys!

Der Unterschied ist, dass du durch Joggen kein Geld verdienst

Gruß Yeti

 

[Silvan Borer]

Also nach den vielen Theorien hätte ich schon Lust einen Versuch zu machen. Leider sind noch so viele Projekte am Laufen, dass ich im Moment dazu keine Zeit habe leider

Viele Grüsse Silvan

 

[FamZim]

Halöle

Damit hier niemand einschläft habe ich eben den Bruchlastversuch gemacht.
Der gebrochene Querschnitt ist 10,7 mm breit und 1,6 mm dick.
Die Bruchlast war 2,6 kg an einem Hebel von 15 cm.
Meine Joggerrechnung sagt, die Festigkeit ist 86 kg /mm/2.
Was sagen die Geldverdiener???
Das Material kam mir auch sehr biegsam vor!
Ich habe erlich gesagt einen höheren Wert erwartet.
Postet doch mal!!

Gruß Aloys.

 

[Steffen]

Original erstellt von Christian Ückert:
Um eventuellen Anfragen vorzugreifen: Nein, ich werde das Programm auf gar keinen Fall rausrücken

Och, das Programm von dem Screenshot könnten sie eigentlich haben

Und ganz schnell wech...

Steffen

 

[Silvan Borer]

Hallo Aloys

Ganz so einfach mit dem Kopfrechnen ist die Sache nicht, wir wollen ja Leichtbau!
Hier ist ein spezalist mit Produkten vertretten.
http://www.carbon-vertrieb.com/site.php?p=15
CFK-Holme
CFK-Holme werden zur Verarbeitung von Modellflugzeug-Tragflächen verwendet. Sie unterscheiden sich von den normalen CFK-Rohren durch unterschiedliche Wandstärken und Faserwinkel.

Die Wandstärke der CFK-Holme nimmt nach außen hin ab.

Wandstärke und Faserwinkel sind den auftretenden Biegemomenten angepasst. Unsere CFK-Holme ergeben zusammen mit unseren CFK-Stäben eine sichere Tragflächensteckverbindung.

 

[Yeti]

Original erstellt von FamZim:
Ich habe erlich gesagt einen höheren Wert erwartet.

Ich nicht. Hätte auch schon bei 2,3 kg kaputtgehen "dürfen"

Gruß Yeti

P.S. Nimm's das nächste Mal hochkant, ist interessanter

 

[Yeti]

Original erstellt von FamZim:

Wieso gibt es aber ein E modul mit zig tausend N/mm/2 wenn CFK bei 2500 N/mm/2 schon reist.
Das endzieht sich meiner Vorstellungskraft!!

Weil der E-Modul die Steifigkeit angibt und nicht die Festigkeit.

Gegenfrage: Wo bekommt man CfK mit einer Zugfestigkeit von 2500 N/mm²?

Und bei einer Bruchdehnung von 1,5 % und einer Druckstauchung (mal angenommen) von 1,5 % kann man mit einem 4,8 mm dickem CFK teil von 1 m länge einen Vollkreis biegen ohne das es bricht, das nenne ich wahrlich Elastisch.

1,5% (in Worten einskommafünf Prozent) Bruchdehnung wirst du bei CfK niemals erreichen, höchstens die Hälfte.

Wie wäre es denn wenn Hersteller von CFK teilen einfach die NORMALE Bruchlast angeben würden zum Beispiel in N/m für ein 16 mm Rohr.

Meinst du Nm? Das wäre auch nur ein theoretischer Wert, der nur unter ganz bestimmten Randbedingungen erreichbar wäre und von daher niemandem weiterhelfen würde. Außerdem: Was interessieren die Hersteller von CfK-Rohren Flugmodellbauer, die einmal im Jahr einen halben Meter für eine Steckung kaufen. Wenn du sicher gehen willst, musst du deine Versuche schon selbst machen. Hat den Vorteil, dass du genau das testest, was du auch baust und nicht irgendwas.

Gruß Yeti