Tragflächenaufbau DG-1000 Maßstab 1:3,5

[StratosF3J]

Hallo zusammen,

da habe ich ja eine ganz interessante Diskussion mit meiner Frage nach der Stützrippe losgetreten . Also ich nehme mit, laut Physik bringt eine Stützrippe fürs Flächentorsionsmoment nichts. Also doch lieber die zweite Lage Biaxial-Gelege in die D-Box rein .

Ich habe heute nach einem Richtwert gesucht, wie weit der Flächenverbinder in die Fläche eintauchen soll. Bei meinem D2c ist es der 20x20x510 Vierkantverbinder, jeweils mit 150mm in der Fläche eingetaucht. Mir kommt dies etwas zu wenig vor. Rumpfbreite ist 210mm. Was meint ihr dazu, welchen Wert soll ich annehmen?

Gruß
Thomas

 

[teckflieger]

Hallo Thomas,

Ich baue immer mit Stützrippen, bei meiner ASW 27 mi 4,3m habe ich nur eine Carbon D-Box und 5 Stützrippen. Diese brigen deutliche vorteile in sachen Torsion.
Du hast immer einen geschlossenen Kasten, und eine verbindung zwischen Ober und Unterschale.

Gruss Daniel

 

[MarkusN]

Fixe Werte kann man dazu nicht angeben. Aber je kürzer der Verbinder ist, desto massiver muss die ihn einbindende Konstruktion werden. Vereinfacht kannst Du davon ausgehen, dass das Biegemoment der Fläche von zwei Einzelkräften aufgenommen wird, die am Anfang und am Ende der Verbindertasche angreifen (und sie sprengen wollen). Diese Kräfte sind umgekehrt proportional zur Eintauchtiefe des Verbinders.

 

[Gast_17021]

Moin

Einen Richtwert habe ich auch noch nie dazu gefunden, ich meine, es kommt vielmehr auf die Verbindung der Steckungshülse mit dem entsprechend ausgelegten Holm an. Bei 5m nehme ich aber immer zwischen 20cm und 25cm Steckungslänge an, ich denke aber daß dies gerade bei "Vollgastauglichen" Holmauslegungen recht Schnuppe ist, da ist ja der Wurzelbereich eh ein massiver Klumpen Holm. Wenn ein kleines Thermikhölmchen reinkommt, ist es imho viel wichtiger die Last erst später mit längerem Hebel abzutragen/einzubringen. Soviel zur Theorie eines Praktikers...

Gruß Christian

 

[MarkusN]

Die normale Auslegung des Holms auf die Biegelasten hilft diesbezüglich nicht viel. Wie Hans irgendwo anders dargelegt hat: Es gilt, das Sprengen der Verbindertasche (und des Gesamtholms) zu verhindern. Im Bereich von Anfang und Ende des Verbinders müssen die Gurte "zusammengebunden" werden. Diese Last tritt im Rest des Holms nicht auf und ist entsprechend in den üblichen Konstruktionen auch nicht aufgefangen. Die Gurte werden IDR ja einfach stumpf auf den Steg aufgeklebt, was für den Rest des Holms auch reicht.

In üblichen Konstruktionen ist dementsprechend "ausreichende Verbinderlänge" die, die die sprengenden Kräfte klein genug werden lässt, dass die Holm-Steg Verbindung die Schälbelastung aushält.

 

[Gast_17021]

...oder man löst es ala CMP: Die Steckung ist der Holm, ist die Steckung, ist der Holm, ...

Im 5m Astir wird eine 25mm-Glasstange mit selbstgemachten Hülsen reinkommen, denke das sollte fast alles aushalten, in meiner 8,33er ASH-25 hatte ich auch "nur" so eine Stange drin.

Gruß Christian

 

[PIK 20]

In der Regel dürfte es doch so ausschauen:

Es wird aus Einfachkeitsgründen ein gerader, runder Glasstab oder Kohlestab verwendet.

Klar, durch den Rumpf läuft er gerade, aber dann kommt die Fläche. Hier ergeben sich die Zwänge aus Profildicke und V-Form.
Und wenn man sich das ganze skizziert, den Trend eines prozentual dünnen Profils folgt, dann kommen in den seltensten Fällen Einbindetiefen von 160mm heraus.

Man kann natürlich auch Steckungen mit V-Form verwenden. Meistens sehr teuer, Durchmesser stimmen im Auswechselfall selten.

Ich verwende gerade Stäbe, V-Form 1,5 bis 1° je Flächenhälfte, Einbindetiefe so groß wie möglich, Steckungshülse im Rumpf und Fläche selbst aus Glas, teils Kohle hergestellt, am Einbindungsanfang und am -ende besonders verstärkt.

Habe sicher schon eine Unmenge Flächen gebaut, mir sind keine im Flug gebrochen, und wenn dann wegen Springbäumen, Wanderfelsen und dergleichen. Aber die Anbindung Steckung zum Holm blieb auch bei Totalcrashs immer heil.

Schönen Sonntag wünscht Heinz

 

[kneubi]

Einbautiefe Flächenverbinder

Einbautiefe Flächenverbinder

Hi Thomas

Ich habe heute nach einem Richtwert gesucht, wie weit der Flächenverbinder in die Fläche eintauchen soll. Bei meinem D2c ist es der 20x20x510 Vierkantverbinder, jeweils mit 150mm in der Fläche eingetaucht. Mir kommt dies etwas zu wenig vor. Rumpfbreite ist 210mm. Was meint ihr dazu, welchen Wert soll ich annehmen?

150mm Hülsenlänge reicht vollkommen. Bei allen meinen Segler mit 5m und mehr Spannweite haben jeweils eine Hülsenlänge für die jeweiligen CFK-vierkant-Flächenverbinder von 140 bis 145 mm...das reicht easy....sofern die Hülse zwischen den Holmgurten liegt.

Gruss Sigi

 

[Gast_8624]

Ich habe immer versucht die Geometrie so auszulegen, das die Steckungshülse symmetrisch zwischen den Holmgurten liegt. Auch weil hier, sinnvollerweise im Bereich der größten Profildicke, die Gurte liegen.

Dann wird die Steckungshülse in diesem Bereich zum (Querkraft)Steg, natürlich entsprechend dimensioniert. Wichtig ist dabei am Ende der Hülse einen sanften Übergang in den"normalen" Steg zu schaffen, damit hier keine Spannungsspitzen entstehen.

Kommt drauf an wie viel V-Form es werden soll, ob das geht (bei geradem Verbinder).
Verbinder mit V-Form hab ich dann gebaut wenn es nicht anders geht, Rechteckquerschnitt in einer einfachen Form aus Spanplatten oder Al-Winkeln. Gurtbreite und Verbinderbreite bzw. Hülsenbreite identisch.

Das ist die statisch beste Anordnung für die Ableitung der Steckungskräfte in die Holmgurte, weil keine Querkräfte oder Schälkräfte auftreten.

Am Anfang und am Ende der Steckungshülse die Gurte und die Hülse gemeinsam mit Kevlarrowings umwickelt, damit diese nicht aufgehebelt werden.

 

[Reimer]

Da häufig grade Stäbe als Flächenverbinder genommen werden, gibt die geforderte V-Form die Einstecktiefe in der Fläche vor. Ich würde die max. mögliche Länge nutzen. Je geringer die Tiefe, desto ungünstiger der Hebel.

Die Hülse ist nicht ganz so wichtig. Sie muß auch nicht am Anfang und Ende verstärkt werden. Sie ist praktisch nur für die Führung und den exakten Sitz des Verbinders zuständig.

Am wichtigsten ist, wie MarkusN schon schreibt, dass eine homogene Verbindung zwischen den Gurten und Hülse besteht und die Steckung nicht die Möglichkeit hat, die Holmwurzel zu sprengen. Weder vertikal noch horizontal.

Gruß Reimer

 

[PIK 20]

Tragflächenaufbau DG-1000 Maßstab 1:3,5

Hallo Reimer,
du solltest dich schon entscheiden was du für wichtig hältst.

Da häufig grade Stäbe als Flächenverbinder genommen werden, gibt die geforderte V-Form die Einstecktiefe in der Fläche vor. Ich würde die max. mögliche Länge nutzen. Je geringer die Tiefe, desto ungünstiger der Hebel.

Dazu kann ich nur zustimmen.

Die Hülse ist nicht ganz so wichtig. Sie muß auch nicht am Anfang und Ende verstärkt werden. Sie ist praktisch nur für die Führung und den exakten Sitz des Verbinders zuständig.

Zustimmung? dazu wirklich nicht.

Glaubst du wirklich dass bei Grenzlast ein Ausbrechen des Steckungsrohres an der Flächenwurzel oder am Einbindungsende zu vernachlässigen ist?

Schönen Abend noch

Gruß Heinz

 

[StratosF3J]

CfK-Vierkant Flächenverbinder mit V-Form

CfK-Vierkant Flächenverbinder mit V-Form

Hallo zusammen,

sorry, dass meine Beschreibung für den Flächenverbinder nicht genau genug war. Es wird definitiv ein CfK-Vierkantverbinder mit vorgegebner V-Form. Dies steht bereits fest .

Ich habe die Möglichkeit verschiedene Größen zu bekommen, wie z.B. 20x20, 23x23 oder 27x17.

Da laut Christan Baron's Excelsheet 28mm das Maximum darstellt, wäre mit der 27mm Version ein sehr guter Übergang darstellbar. Sehe ich dies so richtig?

Gruß
Thomas

 

[kneubi]

Hallo Thomas

Würde dir auch zum 27 x 19 Verbinder raten. Nicht aus Festigkeitsgründen, da würde der 20 X 20 mehr als ausreichen, sondern er dürfen von den Dimensionen her gut passen:

Wurzeltiefe 315mm Wurzeltiefe x 12% (hast du mal erwähnt) ergibt eine Höhe von 37,8 mm. Wenn man für Beplankung und Gelege (oben und unten) satte 2mm in Abzug bringt, weitere 3.5 mm für eine Glashülse und einen 3K-CFK-Schlauch, welcher über Holmkern/Hülse gezogen wird. Wenn man nun von der Bauhöhe noch den Verbinder von 27mm abzieht bleiben ca. 5,3 mm für beide (obere u. untere) Holmgurten. Der Holm wird somit an der Wurzel 20,5 mm breit (Verbinder 17mm + Hülse + 3K-Schlauch) Somit ergibt sich eine Fläche für die beiden Holmgurten von 20,5 * 5,3mm = 108.65mm2. Wenn man pro Roving 1,6mm2 rechnet gibt das ca. 68 Rovinge (34 oben / 34 unten). Somit hättest du einen Holm der wirklich 100% "vollgasfest" wäre Würde mir allenfalls überlegen die Wurzel-Profildicke etwas zu reduzieren.

Gruss Sigi

 

[Gast_8624]

Hi Thomas,
das passt so mit dem 27x17 wie Sigi (kneubi) es beschreibt.

Denk daran was Markus schon geschrieben hat:
Zitat
Es gilt, das Sprengen der Verbindertasche (und des Gesamtholms) zu verhindern. Im Bereich von Anfang und Ende des Verbinders müssen die Gurte "zusammengebunden" werden


edit:
hi Sigi, da haste dem Thomas ein richtig schönes "Kochrezept" geschrieben

 

[Reimer]

Steckungsrohr in der Fläche

Hallo Heinz,

das Steckungsrohr in der Fläche hat bei mir keine tragende Funktion. Es hängt nicht frei schwebend im Holm zwischen den Gurten sondern wird in einem geschlossenen Holmkasten in angedicktem Harz eingeschwemmt. Dieser Holmkasten wird entweder umwickelt oder mit Schlauch überzogen. Das Rohr hat praktisch nur meine beschriebene Funktion.

Wie auch Rolf Laube eben geschrieben hat, geht es in erster Linie darum, das Sprengen der Verbindertasche zu verhindern. Selbst wenn man die deutlich schlechtere Variante wählt und das Steckungsrohr zwischen mehreren Rippen befestigt, hat es kaum eine tragende Wirkung.

Gruß Reimer

 

[kneubi]

Aufsprengen der Hülse

Aufsprengen der Hülse

Hallo Rolf

Das mit dem Aufsprengen der Hülse ist halb so wild. Am Ende der Hülse kann das Thema zu 100% vergessen werden. Holme, und auch Hülsen platzen bei Ueberbelastung nie auf. Holme knicken bei Ueberlast - aufplatzen haben wir noch nie erlebt wenn die Holmgurte oben und unten durgezogen werden.

Die Problematik kann allenfalls an der Flächenwurzel eher auftreten. Aber auch hier müssen die Schälkräfte gewaltig sein, dass die Hülse sich horizontal oder vertikal von den der Verbindung zu den Gurten/Beplankung (in diesem Fall 21 x 150 mm Laminatfläche) lösen kann.

Uebrigens Kevlarrovinge nützen meiner Ansicht nur zur Beruhigung des Gewissens. Wenn Kevlar mit seiner grossen Dehnfähigkeit jedoch "eingreiffen" muss, ist der harte CFK-D-Box-Teil welcher sich kaum ausdehnt bereits strukturell geschädigt.

Eine Möglichkeit, so mach ich es meistens, ist das "Verkasten" der Wurzelrippe mit CFK. Hier ein Beispiel an einem Aufsteck-Aussenflügel (hier ca. 8 mm tiefe Verkastung - bei einem Grosssegler an der Wurzelrippe sind es ca. 15 mm tief in den Flügel rein). Bei 2 x 160 gr CFK platzt auch nichts mehr auf

Gruss Sigi

 

[kneubi]

Steckungsrohr

Steckungsrohr

Hallo Reimer

Gebe dir recht, dass die Hülse keine tragende Rolle spielt. Ich gehe heute so weit, dass wenn ich nur einen 3-K-Schlauch über den Rohacellkern schiebe, gar keine Hülse mehr einbaue. Am Ende des Kerns, Uebergang zur Steckung, kommt als Abschluss ein 3mm-Sperrholz mit 5min-Epoxi an den Kern. Danach wird der mit Haushaltfolie und gut "gefettete" Flächenverbinder mit doppelseitigem Klebeband direkt an den Kern gepeppt. Danach wird der 3-K-Schlauch über alles gezogen. Das heisst der Schlauch bildet automatisch die Hülse.
Eine Hülse baue ich nur noch, für die ganz "harten" Dinger. Dann nämlich wenn mehrere 3-K-Schläuche übergezogen werden. Dann lässt es sich nicht mehr gut verarbeiten, da die schwache Klebbandstelle doch sehr labrig ist und es vier ganz geschickte Hände braucht umd die Schläuche gut zu positionieren, einzuharzen und glatttzustreichen ohne dass die Klebbandstelle reisst.

Gruss Sigi

 

[Gast_8624]

... Holme, und auch Hülsen platzen bei Ueberbelastung nie auf. Holme knicken bei Ueberlast - aufplatzen haben wir noch nie erlebt wenn die Holmgurte oben und unten durgezogen werden.

Uebrigens Kevlarrovinge nützen meiner Ansicht nur zur Beruhigung des Gewissens. Wenn Kevlar mit seiner grossen Dehnfähigkeit jedoch "eingreiffen" muss, ist der harte CFK-D-Box-Teil welcher sich kaum ausdehnt bereits strukturell geschädigt.

Hallo Sigi,
im Steckungsbereich, und um den geht es hier, knickt der Holm nie aus, weil die steife Steckung das garnicht zulässt.

...was meinst Du mit
-wenn die Holmgurte oben und unten dur(ch)gezogen werden.

Der D-Box-Teil ist für die Torsion zuständig, die Steckungskräfte gehen als Biegekräfte in die Holmgurte, im Wurzelbereich wollen diese Kräfte die Gurte auseinander hebeln. Dazu bedarf es keiner Schälkräfte zwischen Hülse und Gurt, wenn es die Hülse dabei längs aufreißt.

Kevlar zum Umwickeln, weil es bei einem Rechteckquerschnitt an den 90°-Ecken nicht zum Faserbruch kommt, und wegen der hohen Zugfestigkeit.

 

[kneubi]

Hallo Rolf

Sorry habe mich etwas unverständlich ausgedrückt:

Die Holmgurte "durchgezogen" meine ich dass die Steckung genau und kraftschlüssig zwischen den Holmgurten welche bis zur Wurzelrippe reichen, eingebettet ist. Haben schon Beispiele gesehen bei den das Ganze nicht "aus einem Guss" war. Z.B.Holm neben Steckung, dafür Stützrippen und unnötig viel Gewebe über dem Steckungsbereich.

Bin ganz deiner Meinung, dass D-Box ausschliesslich für Torsion zuständig ist. Wenn jedoch Hülse soweit "aufgeht" dass das zähe aber dehnbare Kevlar zum tragen kommt, ist die Hülse, deren Ummantelung und auch die ganze Flügelkonstruktion (inkl. D-Box) bereits geschädigt Dies da alle Teile aus CFK sind und eine viel geringere Dehnung als Kevlar haben.

Dass der CFK-Schlauch mit seiner 45Grad Auslegung nicht optimal als Hülsenabschluss an der Wurzel ist, trifft zu. Darum wickle ich auch bei den "bösen" Dingern mal einen Roving drum. Nehme nun aber CFK-Rovinge wegen der geringeren Dehnung. Achte ausserdem darauf, dass der Flächenverbinder nicht zu scharfkantig ist damit der CFK-Rovingbruch weniger eine Chance hat.
Habe früher auch schon Kevlar-Schläuche und Rovinge genommen, musste mich jedoch von einem Composite-Profi belehren lassen, dass ich diese auch hätte weglassen können. Haben aber auch nicht geschadet und beruhigten mich doch sehr wohl.

Gruss Sigi

 

[Gast_8624]

Hi Sigi,
jetzt ist das klar mit dem "durchgezogen", ist aber kein Kraftschluß, sondern Formschluß in Bezug auf das Aufhebeln.

Wenn die Ecken nicht zu scharfkantig sind, ist die Wicklung mit Cfk natürlich besser als mit Aramid, da hast Du recht.
Es soll hier ja aber garnicht die Dehnung bis zum Bruch ausgenutzt werden, weil dann ja die Struktur bereits versagt hat.
Ohne Wicklung müssen alleine die 45° Fasern vom Hülsenschlauch die Aufhebelkräfte aufnehmen.
Die D-Box hilft dabei nicht mit. Wenn diese beschädigt wird, dann hat der Verbund Steckung/Holmgurt versagt.