Ger52979 Arne
User
motten foils sind in den letzten cm ohne schanier um ventilation zu vermeiden, ich weiß, dass die ac40 aber bis zum tip gehen
AC 75 Foiling Monohull in 1:12
- Ersteller micha b
- Erstellt am
Silikonscharnier:
Anleitung https://www.swiss-composite.ch/pdf/A-Silikon-Ruderscharniere.pdf
Thread: https://www.rc-network.de/threads/frage-zu-silikonscharnier.11910393/
Vollflächig den Spalt füllen muss man nicht, und der Spalt braucht auch keine 2mm breit sein. Bei Tragflächen ist der Spalt 0,5-1mm breit und die Raupe ist ebenso dünn. Das hält allen Belastungen stand.
Wenn ihr Kevlargewebe als Scharnierband nehmen willt, dann 6oer und unter 45° oder mehr einlegen.
/Bernd
Anleitung https://www.swiss-composite.ch/pdf/A-Silikon-Ruderscharniere.pdf
Thread: https://www.rc-network.de/threads/frage-zu-silikonscharnier.11910393/
Vollflächig den Spalt füllen muss man nicht, und der Spalt braucht auch keine 2mm breit sein. Bei Tragflächen ist der Spalt 0,5-1mm breit und die Raupe ist ebenso dünn. Das hält allen Belastungen stand.
Wenn ihr Kevlargewebe als Scharnierband nehmen willt, dann 6oer und unter 45° oder mehr einlegen.
/Bernd
micha b
User
Ich bin nach wie vor noch am Hirnen, wie ich die Ansteuerung der Foilarme mache.
Nach ein paar Versuchen bin ich wieder zurückgekehrt auf die direkte Ansteuerung der Drehachse über ein Hochlast-Servo mit 70-100kg und bürstenlosem Motor. Da das Boot ja auf dem Foil "steht" sollten dauerhaft keine allzu große Kräfte drauf wirken.
Wo ich aktuell einen Hänger habe ist, dass ich die Achse justierbar und demontierbar machen möchte. Justierbar sollte eines der beiden Lager sein, sowohl in X als auch Y Richtung Und zwar hätte ich das Ganze gerne von aussen über Rändel- oder Inbusschrauben, damit ich vor Ort am Teich leicht optimieren kann ohne alles auseinander bauen zu müssen.
Und demontierbar bedeutet, dass ich die Achse (grau) ausbauen können möchte. Diese wird aber verschweißt sein mit dem Foilarm (weiß) und in der Hülle wird es nur ein kleines Loch zum Einfädeln des Armes geben. Ideal wäre somit, die Achse zur Demontage zur Mitte hin (dunkelblau) verschiebbar zu machen.
Aber irgendwie fällt mir keine leichte, stabile und mit Schrauben von außen justierbare Lösung dazu ein. Bin für jede Idee / Hinweis dankbar.
Nach ein paar Versuchen bin ich wieder zurückgekehrt auf die direkte Ansteuerung der Drehachse über ein Hochlast-Servo mit 70-100kg und bürstenlosem Motor. Da das Boot ja auf dem Foil "steht" sollten dauerhaft keine allzu große Kräfte drauf wirken.
Wo ich aktuell einen Hänger habe ist, dass ich die Achse justierbar und demontierbar machen möchte. Justierbar sollte eines der beiden Lager sein, sowohl in X als auch Y Richtung Und zwar hätte ich das Ganze gerne von aussen über Rändel- oder Inbusschrauben, damit ich vor Ort am Teich leicht optimieren kann ohne alles auseinander bauen zu müssen.
Und demontierbar bedeutet, dass ich die Achse (grau) ausbauen können möchte. Diese wird aber verschweißt sein mit dem Foilarm (weiß) und in der Hülle wird es nur ein kleines Loch zum Einfädeln des Armes geben. Ideal wäre somit, die Achse zur Demontage zur Mitte hin (dunkelblau) verschiebbar zu machen.
Aber irgendwie fällt mir keine leichte, stabile und mit Schrauben von außen justierbare Lösung dazu ein. Bin für jede Idee / Hinweis dankbar.
Ger52979 Arne
User
brainstorming:
1. bereich des foil eintrittbereiches abtapen oder irgendwie trennen, 2. den bereich überlaminieren, 3. laminat entformen und besäumen 4. foil exit großflächig im stück ausschneiden 5. laminiertes pach von innen einkleben und so lange zurück schneiden bis das foil esy rein und raus geht, 5. ausgesägtes stück als verschlusskappe wieder drauf.
optional loch einfach groß genug machen und dann eine dünne blende aus LW drucken?
ist es eine option die servo/Lager foil- einheit im stück nach außen rausnehmbar zu machen mit einem großen loch in der außenwand?
ist es eine option die lageraufnahmen über excenterplättchen zu montieren? dafür könnte man nach außen offene aufnahmen machen, so kann man den kram mit lagern nach außen raus nehmen?
1. bereich des foil eintrittbereiches abtapen oder irgendwie trennen, 2. den bereich überlaminieren, 3. laminat entformen und besäumen 4. foil exit großflächig im stück ausschneiden 5. laminiertes pach von innen einkleben und so lange zurück schneiden bis das foil esy rein und raus geht, 5. ausgesägtes stück als verschlusskappe wieder drauf.
optional loch einfach groß genug machen und dann eine dünne blende aus LW drucken?
ist es eine option die servo/Lager foil- einheit im stück nach außen rausnehmbar zu machen mit einem großen loch in der außenwand?
ist es eine option die lageraufnahmen über excenterplättchen zu montieren? dafür könnte man nach außen offene aufnahmen machen, so kann man den kram mit lagern nach außen raus nehmen?
Hydroptere
User
3D-gedruckte, verschraubbare Lagerschalen passgenau von aussen anbringen.
micha b
User
@Arne: Die Idee, das Ganze von aussen rein zu schieben ist genial! Ganz neuer Ansatz. Manchmal ist man so blind... Danke!
@Andreas: Ähnlicher Ansatz wie Arne, vielen DanK!
Mir geht es aber weniger um die Verkleidung nach außen, sondern mehr um die Justierbarkeit, sozusagen
die Einstellung "von Spur, Sturz und Vorlauf" des Foils. Aber ja, wenn ich das Ganze von außen einschiebbar mache, wird's deutlich einfacher.
Vielen Dank euch beiden!
@Andreas: Ähnlicher Ansatz wie Arne, vielen DanK!
Mir geht es aber weniger um die Verkleidung nach außen, sondern mehr um die Justierbarkeit, sozusagen
die Einstellung "von Spur, Sturz und Vorlauf" des Foils. Aber ja, wenn ich das Ganze von außen einschiebbar mache, wird's deutlich einfacher.
Vielen Dank euch beiden!
Zuletzt bearbeitet:
MKDesign
User
Moin,
wie wäre es eine Komplette Einheit zu machen, die du von außen Anschrauben kannst. so ähnlich, wie Andreas es vorgeschlagen hat, nur dass en ein "Kasten" ist, der die Lagerung inkl. Verstellung und vielleicht sogar ansteuerung beinhaltet.
Mit guten Führungen könnte man dann sogar mit einer Schraube auskommen.
Grüße
Michael
wie wäre es eine Komplette Einheit zu machen, die du von außen Anschrauben kannst. so ähnlich, wie Andreas es vorgeschlagen hat, nur dass en ein "Kasten" ist, der die Lagerung inkl. Verstellung und vielleicht sogar ansteuerung beinhaltet.
Mit guten Führungen könnte man dann sogar mit einer Schraube auskommen.
Grüße
Michael
Arne Kerfin
User
Ich hätte da eine Idee.
Das Lager der Achse gegenüberliegend vom Servo nicht im Spant befestigen sondern ein Brett davor welches sich frei bewegen kann. Ich würde dann ein Kasten um dieses Brett bauen welches den Bewegungsraum begrenzt. So kann sich die Achse frei in dieser Box bewegen. Nun kannst du 2 Schrauben (X-Richtung und Y-Richtung) von außen durch den Kasten in das Brett der Achsenaufnahme schrauben. Mit den 2 Schrauben wäre es dann möglich das Brett und somit die Achse zu verschieben.
Gruß Arne
Das Lager der Achse gegenüberliegend vom Servo nicht im Spant befestigen sondern ein Brett davor welches sich frei bewegen kann. Ich würde dann ein Kasten um dieses Brett bauen welches den Bewegungsraum begrenzt. So kann sich die Achse frei in dieser Box bewegen. Nun kannst du 2 Schrauben (X-Richtung und Y-Richtung) von außen durch den Kasten in das Brett der Achsenaufnahme schrauben. Mit den 2 Schrauben wäre es dann möglich das Brett und somit die Achse zu verschieben.
Gruß Arne
micha b
User
Ja klar, so würde ich das eigentlich auch machen.
Aber ich habe die Befürchtung, dass das Ganze zu viel Spiel in die Achse bringt.
Weil die Kräfte ja jeweils in beide Richtungen wirken werden (Zug und Druck) müsste
diese Platte über die Schraube nicht nur gedrückt sondern auch gezogen werden, also
sozusagen ein Gewinde drin haben über das ich sie verschieben kann.
Aber das in X und Y-Richtung. Und genau da hört es bei mir auf, denn wenn ich in
der einen Richtung ein Gewinde in die Platte mache, kann ich diese nicht mehr in
der anderen Richtung verfahren...
Shark_PS
User
Moin,
ich hätte folgende Lösungsidee:
Das ganze als eine Art Kugelgelenk gebaut in dem die Schwenkachse entsprechend untergebracht ist. Die Kugel lässt alle gewünschten Verdrehmöglichkeiten zu und kann mit entsprechenden Schalen geklemmt werden und so die Kräfte und Momente aufnehmen. Zum einfachen und genauen verstellen die Schwenkachse oder was ähnliches nach vorne / hinten verlängern und in ein verstellbaren Kreuzpunkt führen, welcher den mögliche Verstellbereich vorgibt und sich genau einstellen lässt über Rändelschrauben oder ähnliches. Dieser Kreispunkt muss keine Kräfte aufnehmen, sondern nur die Achsrichtung vorgeben bis die Lagerschalen des Kugelgelenks die Kugel fest klemmen.
Hoffe das ist soweit verständlich.
Aber ich werfe da noch mal die Frage nach der Sinnhaftigkeit solch einer komplexen Verstellmöglichkeit in den Raum. Für mich eine unnötige Spielerei. Die Großen kommen ja auch ohne aus ! Die Spur sollte aus meiner Sicht parallel zur Schiffslängsachse sein und ist beim Bau hinreichend genau zu bewerkstelligen (muss man nachher also nicht korrigieren). Verdrehen um die Schiffsquerrichtung macht auch keinen Sinn. Damit verstellt man den Anstellwinkel des Foils. Das braucht man aber eigentlich nicht, da es ja ein Klappenflügel ist den man separat steuern kann. Grundeinstellung des Foils sollte eigentlich auch beim Bau sinnigerweise gut zu realisieren sein. Am meisten Sinn würde für mich eine Konstruktion machen bei dem das Foil vom Arm demontierbar ist um eventuell diverse Foils testen zu können ohne immer gleich auch einen neuen Schwenkarm mitbauen zu müssen. So machen es die Großen ja auch. An dieser Trennstelle könnte man dann auch eine generelle Anpassung des Foilanstellwinkels vorsehen und das deutlich einfacher als an einer anderen Stelle. Leider gibt es da jetzt schon eine geschweißte Trägerkonstruktion für die Foil und Arm ...
Und noch mal zum Servo zum Heben und Senken des Arms. Die Stellmoment ist 100 kg*cm. Bei einem 1cm Hebel kann man da 100kg dran hängen. Bei 10cm nur noch 10kg. Bei einem Bootsgewicht von ca. 8kg hat man einen maximalen Hebel von 12,5cm, das ist deutlich weniger als die Hälfte der Foilarmabmessungen ! Das Servo direkt mit der Achse des Arm zu verbinden funktioniert also nur wenn man ein funktionsfähiges Standmodell bauen möchte, wo am die Arme im trockenen auf und ab bewegen kann ...
ich hätte folgende Lösungsidee:
Das ganze als eine Art Kugelgelenk gebaut in dem die Schwenkachse entsprechend untergebracht ist. Die Kugel lässt alle gewünschten Verdrehmöglichkeiten zu und kann mit entsprechenden Schalen geklemmt werden und so die Kräfte und Momente aufnehmen. Zum einfachen und genauen verstellen die Schwenkachse oder was ähnliches nach vorne / hinten verlängern und in ein verstellbaren Kreuzpunkt führen, welcher den mögliche Verstellbereich vorgibt und sich genau einstellen lässt über Rändelschrauben oder ähnliches. Dieser Kreispunkt muss keine Kräfte aufnehmen, sondern nur die Achsrichtung vorgeben bis die Lagerschalen des Kugelgelenks die Kugel fest klemmen.
Hoffe das ist soweit verständlich.
Aber ich werfe da noch mal die Frage nach der Sinnhaftigkeit solch einer komplexen Verstellmöglichkeit in den Raum. Für mich eine unnötige Spielerei. Die Großen kommen ja auch ohne aus ! Die Spur sollte aus meiner Sicht parallel zur Schiffslängsachse sein und ist beim Bau hinreichend genau zu bewerkstelligen (muss man nachher also nicht korrigieren). Verdrehen um die Schiffsquerrichtung macht auch keinen Sinn. Damit verstellt man den Anstellwinkel des Foils. Das braucht man aber eigentlich nicht, da es ja ein Klappenflügel ist den man separat steuern kann. Grundeinstellung des Foils sollte eigentlich auch beim Bau sinnigerweise gut zu realisieren sein. Am meisten Sinn würde für mich eine Konstruktion machen bei dem das Foil vom Arm demontierbar ist um eventuell diverse Foils testen zu können ohne immer gleich auch einen neuen Schwenkarm mitbauen zu müssen. So machen es die Großen ja auch. An dieser Trennstelle könnte man dann auch eine generelle Anpassung des Foilanstellwinkels vorsehen und das deutlich einfacher als an einer anderen Stelle. Leider gibt es da jetzt schon eine geschweißte Trägerkonstruktion für die Foil und Arm ...
Und noch mal zum Servo zum Heben und Senken des Arms. Die Stellmoment ist 100 kg*cm. Bei einem 1cm Hebel kann man da 100kg dran hängen. Bei 10cm nur noch 10kg. Bei einem Bootsgewicht von ca. 8kg hat man einen maximalen Hebel von 12,5cm, das ist deutlich weniger als die Hälfte der Foilarmabmessungen ! Das Servo direkt mit der Achse des Arm zu verbinden funktioniert also nur wenn man ein funktionsfähiges Standmodell bauen möchte, wo am die Arme im trockenen auf und ab bewegen kann ...
micha b
User
Über die Y-Achse kann ich nur den Anstellwinkel des Foils ändern wenn dieses waagrecht unter Wasser waagrecht steht, je mehr es angehoben wird (schräg steht), umso weniger hat die Y-Achse Einfluss auf die Anstellung des Foils. Wenn der Arm waagrecht und das Foil senkrecht steht, hat die Y-Achse überhaupt keinen Einfluss mehr auf den Anstellwinkel des Foils.
In der Praxis steht das Foil irgendwo zw. 30° und 60° Winkel zur Wasseroberfläche um gegen das Kippmoment des Bootes zu arbeiten. Bei z.B. 45° - Stellung muss ich die X-Achse in gleichem Maße verstellen können wie die Y-Achse, sonst ändert sich der Anstellwwinkel des Foils je nach Kippwinkel.
Genau das ist der Punkt an dem ich hänge. Hast du mir ein Beispielbild dazu?
Ich glaube, das spielt in der Praxis gar nicht so eine große Rolle: In dem Moment wenn sich das Boot gegen das Foil stemmt und alles im Gleichgewicht ist liefert das Servo exakt Null Drehmoment. Nur wenn jetzt eine Böe ins Segel fällt, muss das Servo ggf. gegensteuern. Die Hauptkraft stemmt aber noch immer gegen das Boot, es geht dann nur um wenige Ncm (siehe Kräftedreieck).
Ist wie beim Fahrradfahren: Wenn du fährst, brauchst du - um nicht zu kippen - seitlich keine Kraft. Und wenn du zu kippen drohst, verlagerst du ein wenig deinen Schwerpunkt, durch Neigung des Oberkörpers oder Arm heben oder sonstwas.
Zu keinem Zeitpunkt mußt du aber dein ganzes Körpergewicht seitlich stemmen (was du wahrscheinlich auch nicht könntest).
Ich hoffe, das war a) verständlich und b) richtig.
Zuletzt bearbeitet:
micha b
User
Hatte ich überlesen. Die Foils werden später von unten in den Arm gesteckt und quer mit dem Arm verschraubt. Sind also demontierbar.
Aber ich glaube, DAS ist die Lösung. Ich mache einfach die Aufnahme für den Foilträger IM Arm justierbar. Da reicht mir dann eine Achse und das ist leicht zu lösen. Befestigung mit zwei übereinander angesetzten Schrauben und unten hinten eine Madenschraube zur Justage des Anstellwinkels.
THAT'S IT!
Shark_PS
User
Auch wenn es jetzt wohl obsolet ist, zur Vollständigkeit noch mal für meine vorgeschlagene Kugelgelenklösung. Den Kreuzpunkt könnte man aus zwei Platten mit je zwei Langlöchern realisieren. Eine fest, z.B. Spant, mit Langlöchern in einer Richtung und einen größeren Loch wo die Achse durch geht und genug Luft hat um den Verstellbereich zu ermöglichen. Davor oder dahinter eine weitere bewegliche Platte mit Langlöchern in die andere Richtung und einem Loch wo die Achse ohne Spiel durch geht. Dann je zwei orthogonale Langlöcher mit einer Schraube koppeln, fertig. Man könnte auch was mit Schienen realisieren. Die Konstruktion kann natürlich keine Kräfte in Längsrichtung der Drehachse aufnehmen, sondern nur die Richtung der Achse vorgeben.
Noch mal zum Servostellmoment.
Das bezweifle ich sehr, ohne das jetzt selbst mal genauer nachgerechnet zu haben ! Und Glauben, heißt immer noch nicht wissen ! Auch der Vergleich mit dem Fahrrad das rollt finde ich unpassend, weil hier dann mehr das Kreiselmoment der Räder entscheidet ist für das halten des Gleichgewichts.
Ich würde empfehlen mal eine Skizze zu machen, alle Kräfte und Angriffspunkte einzuzeichnen und dann einfach mal die Kräfte und Momente anhand des Gleichgewichtszustandes auszurechnen. Lage der Angriffspunkte ist ja durch die Abmessungen hinlänglich bekannt ( kommt da nicht so auf den mm / cm an). Die Kräfte ergeben sich automatisch alle durch die Gewichtskraft des Bootes und die daraus resultierende Stabilität (Stabilitätsmoment).
Shark_PS
User
Noch mal kurz ein kleiner Nachtrag:
Habe mir gerade mal den Spaß gemacht und habe das Moment am Drehpunkt des Foilarm mal grob mit den hier verfügbaren Daten Abmessungen) und nach meiner beschriebenen Methode abgeschätzt. Komme dabei auf ein minimales Moment von 17,5cm x Bootsgewicht. Tendenziell ist das größer und eventuell benötigte Reserven sind da noch nicht mit eingerechnet ...
Habe mir gerade mal den Spaß gemacht und habe das Moment am Drehpunkt des Foilarm mal grob mit den hier verfügbaren Daten Abmessungen) und nach meiner beschriebenen Methode abgeschätzt. Komme dabei auf ein minimales Moment von 17,5cm x Bootsgewicht. Tendenziell ist das größer und eventuell benötigte Reserven sind da noch nicht mit eingerechnet ...
Ger52979 Arne
User
In welche Richtung treten welche kräfte eigendlich auf?
Ger52979 Arne
User
Wie kommst du auf die Rechnung während Micha auf andere Werte kommt? Ich bin noch nicht so weit, dass ich einen Versuchsaufbau habe
Shark_PS
User
Vereinfacht / idealisiert sieht so das System aus, was in einem Gleichgewichtszustand sein muss. Sprich Summe aller Kräfte in die jeweilige Raumrichtung =0 und auch das Moment um irgend einen Punkt in dieser Schnittebene auch =0. Interessant ist dann das Schnittmoment um die Foilarmachse.
Das System aufstellen ist einfache Mechanik und das Ausrechnen des Schnittmoments einfache Mathematik. Einen Versuchsaufbau brauch man dafür nicht, außer man trau der Mathematik bzw. seinen eigenen Rechenkünsten nicht.
Wie Micha auf seine Werte kommt kann ich auch nicht sagen. Seine Formulierung war "ich glaube", keine Ahnung ob der Glaube durch eine Berechnung unterstützt wird.
micha b
User
Naja, mein Glaube hat damit wenig zu tun ;-) Ich habe einfach einen anderen Ansatz:
a) Im stabilisierten Zustand sieht es dann so aus:
In diesem Zustand wirken auf das Servo an der Drehachse wie oben beschrieben 0 Nm weil sich die grünen Kräfte gegenseitig aufheben.
b) Wenn es NICHT im Gleichgewicht ist (z.B. weil die Segelkraft (oberer hellblauer Vektor) größer wird), muss das Servo gegegnsteuern, in diesem Fall das Foil anheben, damit der untere hellblaue Vektor so groß wird wie der obere.
Dies aber eben nur geringfügig, und zwar viel weniger als die gesamte Gewichts- oder Querkraft des Bootes (orangener Pfeil). Daher meine ich, dass das 100kg Servo auf jeden Fall ausreichen wird.
Patrick, zu a) kannst du mir recht geben nehme ich an?
a) Im stabilisierten Zustand sieht es dann so aus:
In diesem Zustand wirken auf das Servo an der Drehachse wie oben beschrieben 0 Nm weil sich die grünen Kräfte gegenseitig aufheben.
b) Wenn es NICHT im Gleichgewicht ist (z.B. weil die Segelkraft (oberer hellblauer Vektor) größer wird), muss das Servo gegegnsteuern, in diesem Fall das Foil anheben, damit der untere hellblaue Vektor so groß wird wie der obere.
Dies aber eben nur geringfügig, und zwar viel weniger als die gesamte Gewichts- oder Querkraft des Bootes (orangener Pfeil). Daher meine ich, dass das 100kg Servo auf jeden Fall ausreichen wird.
Patrick, zu a) kannst du mir recht geben nehme ich an?
Zuletzt bearbeitet:
Shark_PS
User
Hallo Micha,
ja, ich gebe dir recht, das man sich so eine Situation wie in a) theoretisch vorstellen kann und in dem Fall wirkt auf das Gelenk auch kein Moment. Das ist aber in der Realität nicht der Fall !
Wo ist der Fehler / die falsche Annahme ? Man darf Kraftvektoren nur in Richtung ihrer Wirklinie verschieben, sprich vor und zurück entlang der Pfeilrichtung, ohne das sich ihre Wirkung auf das System ändert, aber nicht in irgendeiner Weise orthogonal dazu.
D.h. man dürfte z.B. die Gewichtskraft den Mast hoch schieben ohne das sich das System ändert, aber nicht die Segelquerkraft den Mast runter schieben (außer man führt ein zusätzliches Ausgleichmoment ein / hinzu). Dieses ist aber in Fall a) passiert jedoch ohne Ausgleichsmoment zu berücksichtigen. Und dieses Moment würde dann das Servo für den Foilarm belasten.
Und ich denke es ist jedem klar, dass die Segelquerkraft nicht so weit unten angreift wie sie oben bei Micha eingezeichnet sind ...
ja, ich gebe dir recht, das man sich so eine Situation wie in a) theoretisch vorstellen kann und in dem Fall wirkt auf das Gelenk auch kein Moment. Das ist aber in der Realität nicht der Fall !
Wo ist der Fehler / die falsche Annahme ? Man darf Kraftvektoren nur in Richtung ihrer Wirklinie verschieben, sprich vor und zurück entlang der Pfeilrichtung, ohne das sich ihre Wirkung auf das System ändert, aber nicht in irgendeiner Weise orthogonal dazu.
D.h. man dürfte z.B. die Gewichtskraft den Mast hoch schieben ohne das sich das System ändert, aber nicht die Segelquerkraft den Mast runter schieben (außer man führt ein zusätzliches Ausgleichmoment ein / hinzu). Dieses ist aber in Fall a) passiert jedoch ohne Ausgleichsmoment zu berücksichtigen. Und dieses Moment würde dann das Servo für den Foilarm belasten.
Und ich denke es ist jedem klar, dass die Segelquerkraft nicht so weit unten angreift wie sie oben bei Micha eingezeichnet sind ...
