Onderwerp: Help de Raccoon zakt in!

Snap je gedachte. Hou wel in de gaten dat als je mastvoet daardoor hoger komt, je stagen mogelijk niet meer passen.

Koezt schreef :
Snap ik! Maar de bedoeling is dat de hoogte tov het dekbeslag precies hetzelfde blijft (plankje op die plek even dik en dezelfde hoek tov bovendek/ik neem aan parallel met waterlijn).

Door de opmerking van Joop, ben ik het krachtenspel als volgt gaan zien: in 360 graden wordt de mast naar voor en naar opzij bewogen door golven en wind (en het lopend want) in allerlei schokjes en plotse veranderingen. Als die door de hele plaat worden overgedragen, zullen ze nu tot "neerwaarts duwende" bewegingen op de - daarvoor ontworpen - schotten en spanten leiden en gaat dit niet meer via het dunne bovendekje maar via deze dikke plank.

Dat lijkt me op zich zo'n gigantische verbetering, dat ik me dan over het probleem "wordt mijn mastvoet wel goed ondersteunt door mijn bovendek ook bij heel harde wind en hoge golven" geen zorgen meer hoef te maken want dat er dan eerder andere dingen kapot gaan?

En dit lijkt me een relatief goedkope en makkelijk aan te brengen verbetering zonder al te ingrijpende gevolgen voor (de integriteit van) het bestaande plastic, behalve het verwijderen van het plankje en netjes kaalmaken van het dek waar je de holle/schuine plank op vastplakt/lamineert/epoxyklei en laminaat oid?

dehler31abc schreef :
Nu met formules en aangenomen afmetingen en krachten

Tuurlijk heeft een stalen balk een voordeel qua sterkte, maar denk ook dat het niet overdreven moet worden.

Waarom niet een houten balk (of 2) pas schaven naar het plafond en die vastmaken aan de schotten aan de zijkant?

Kan je lekker met epoxy kliederen, beetje houtbewerking... mooier wordt het niet toch?

Groeten,
Johnnie

helmsman 38 schreef :
"Moet je eens kijken in de bouw hoeveel zo'n balkje kan hebben", zei mijn zwager en hij had het over hout en is nogal fan van "marine multiplex"/Okoumé?

Van onder en dan opkrikken/passend werkstuk maken of van boven en "op de schotjes" (die ervoor ontworpen zijn, hoor, die Rayner was niet gek) laten leunen?
En van onder: kan ik dan ook niet beter de mastvoet door de balkjes heenbouten? Op die manier worden de krachten ook echt op het frame overgebracht?

Geen woorden voor hoe ik je hulp waardeer, trouwens.

dehler31abc schreef :
Pisbakkenijzer was een voor mij nieuwe term (google), dus 'maakt niet uit staal'?

En dan 5mm dik balkjes van 50x50mm en die zakken dan 1.21mm bij een belasting van een (ongelovelijke) 2100 kg?

Ik wilde die aannames nog checken.
De rigging is oorspronkelijk 3/18" en nu - weet ik vrij zeker - 5mm 19x1 .
De breekkracht daarvan is 2100 kg (www.lijnenspecialist.nl/1x19)
Kom ik met zeven stagen (bijwant staat niet zo strak maar goed) op 7x300=2100kg dus die kan ik volgen.

Thijs1971 schreef :
Dat is dus bij een niet te strakke verstaging en in rust in de haven.
Neem het dubbele, voor een beetje zekerheid.

En de krachten opzij en naar voor/achter zijn in vergelijking hiermee volledig verwaarloosbaar.

Thijs1971 schreef :
Nogmaals: de mastcompressiekracht is een totale aanname.

De nominale kracht is de kracht van de zijstagen bij maximaal oprichtend koppel. Om daar aan te komen, moet je wat inschatten voor het zwaartepunt van je boot, de massa van je boot, en het draagpunt van het water bij maximale stabiliteit.

Is er een kentercurve bekend? Dat scheelt de wereld.

Dat ontbrekend: De meeste jachten hebben maximale stabiliteit bij 60 graden helling.

Dan komt nu een inschatting met eindeloos veel benaderingen.

De ballast van de Nomad is 476kg
De diepgang 0.7m

De romp is niet precies cirkel vormig, maar meestal iets ovaler. Ik neem het draaipunt een halve meter boven het water aan.

Dan is de arm waaraan de kielmassa draait: 0.5+0.7 = 1.2m

Bij 60 graden is de naar beneden geprojecteerde lengte: 1.2 x sin60 ~1m

Het oprichtend koppel zal ongeveer 4760 (N) x 1m zijn: 4760Nm

De hele boot is 2m26 breed. De afstand tussen de zijstagen is dan ongeveer 1m80. Dus 0.9m van de mast af.

Dan is de mastcompressiekracht ~4760/0.9 = 5288N ~ 530kg. Veiligheidsfactor 4 maar eens, want ook hier zitten flinke aannames in: rekenen met 2,1 ton. Dat is voor sterkte!

Voor stijfheid is de kracht gewoon 530 kg.

Dan nu staal.

Staal is er te krijgen in verschillende kwaliteiten. De meest ordinaire die er nu is, is S235.

Dat heeft een rekgrens van 235N/mm2, ofwel MPa. De sterkte ligt rond de 370MPa. Maar daar mag je niet mee rekenen: Dan is alles al lang verbogen, en het verband uit kokers gedrukt.

Ook RVS heeft een rekgrens van ongeveer 240MPa. De treksterkte is ietsje hoger: 420 meestal.

S235 is de nieuwere benanming voor St 37, of Fe360, dat soort dingen. In de volksmond pisbakken ijzer. Het meest simpele wat je aan kunt komen.

Funfact: De naam pisbakkenijzer komt uit de tijd van de geëmailleerde stalen potten in de trein. Om het emaille goed te laten hechten, mocht het staal/ijzer niet veel koolstof bevatten. Zeker in de tijd van de "ijzeren" schepen. Dat is staal waarbij allerlei onzuiverheden onvoldoende verwijderd zijn door een hogere hoogoven temperatuur. Daardoor is het bros en niet/moeilijk te lassen. Door het lage koolstofgehalte is pisbakkenijzer relatief zacht, en minder sterk. Maar wel taai, wat het geschikt maakt voor allerlei niet-kritische toepassingen.

Funfact 2: De stijfheid (niet de sterkte) van staal wordt gekarakteriseerd door de Elasticiteitsmodulus. Die is voor alle (laag gelegeerde, dus niet RVS) hetzelfde.

Excel hier op aangepast.

Dat rekenen met 2 ton dat klinkt mij goed in de oren, dan!
Ik vind het een mooi Scrabble woord.

Ondertussen een nieuwe aflevering van “Help, mijn man heeft een klusboot”.
Maandag komt “Jan vd electromotor” aan boord kijken. En dan ga ik eens wat beslissen.



“Dremel”



“Imal”


“Solo”

“3 to go”



“View from above”




Overzicht binnen

Met schroevedraaier voelt het allemaal hard, volgens mij zijn die gaten door grotere met epoxy gevulde gaten heengeboord?

Mastvoet maar verder demonteren?

Tsja, wat is er dan te zien?

Ook alles nog eens goed opgemeten. Zo eens kijken of ik dat in Blender krijg.

Bekend probleem.
Het is een natuurkundig probleem:

Ik heb een Hurley 700. Een paal kan onder het dak geplaatst worden en dat was gedaan maar die was van alu met een te kleine dunne alu plaat tegen het dak.
Bovendien was de houten mastvoet vermolmd, een ingelamineerde houten plaat met een te klein oppervlak.
Nu sta ik op de wal.
Nieuw hout eronder, maar deze plaat is langer, dikker en breder (ik leg hieronder uit waarom)
Deftige RVS 316 paal eronder met 5mm dikke vrij grote stalen plaat die het dak draagt.
Steunt op de kiel.
Dus de kracht die de mast uitoefent op het dak, wordt verspreid over meer oppervlakte en door de nieuwe paal doorgeleidt naar de kiel.

Over de druk van de mast op het dak kun je natuurkundig dus het volgende stellen:
De mast heeft een bepaald gewicht die drukt op oppervlakte en de stagen trekken de mast naar beneden, dus dragen bij aan dat gewicht, verdeeld over die oppervlakte. Hoe groter dat oppervlak, hoe beter.

Hier kun je het narekenen: www.omnicalculator.com/physics/pressure

De formule is P = F / A
P is de druk in de eenheid pascal. Dit is de kracht die een voorwerp uitoefent op een oppervlakte van één vierkante meter.

F is de kracht die door het voorwerp wordt uitgeoefend. De kracht wordt uitgedrukt in newton, waarbij 1 newton de kracht is die een massa van 1 kilogram een versnelling van 1 m/s² geeft.

A is het oppervlak in vierkante meters waarop de druk wordt uitgeoefend.

Dat is de reden dat je niet met naaldhakken over parket moet lopen; het gewicht van de dame in kwestie wordt op een heel klein oppervlak (de naaldhak) uitgeoefend.
Over rulle sneeuw loop je het best met brede planken onder je schoenen.

Onze mast is dus geholpen met een groot oppervlakte waarop zij haar druk kan verdelen.
Zijwaartse krachten (de boot gaat schuin) laten de F overigens afnemen.
Als de boot schuin gaat, gaat de mast meer trekken (aan de loefstag) dan duwen op je dek.
Maar goed; ga effe uit van een rechte mast.

Ergo; de kracht moet je verdelen over een zo groot mogelijk oppervlak.
En je kunt ook de krachten wegleiden.
Het beste is dus beide; je zou een plaat van 10mm met een zo groot mogelijk oppervlak kunnen lijmen aan de onderzijde van je dek.
Deze kan ondersteund worden door houten balkjes zoals al voorgesteld.

H700 schreef :
Is "onze mast" de mast van jouw Hurley 700?
In dat geval lijkt me bovenstaande stelling niet juist. Ik begrijp uit het voorgaande stuk dat er inmiddels een rvs stut rechtstreeks onder je mast staat. De druk verdelen over een oppervlakte dat groter is dan footprint van de mastkoker (of waar de mast dan ook op/in rust) heeft weinig zin.

Thijs moet de kracht inderdaad verdelen en weg leiden naar plekken waar die krachten kunnen worden opgevangen. Gaat met balkjes effectiever dan met een plaat, volgens mij.
Met de hulp van Joop66 komt Thijs er wel uit, denk ik.

Wadloper schreef :
Inderdaad, de mast van de Hurley en de Raccoon; beiden staan op een dakje dat doorzakt.
De mast moet rusten op een verstevigd oppervlak, die versteviging moet groter zijn dan de de oude constructie.
De druk die vervolgens op dat oppervlak wordt uitgeoefend moet opgevangen worden.
Wanneer een paal of constructie dat dak ondersteunt, worden de krachten van het dak via die paal naar de fundering overgebracht, het beste is dat de kiel.

Stel de mast met een oppervlakte van 0,3m2 oefent 200kg druk uit op 1 vierkante meter.
Dan is dat F=200 kg⋅9,8 m/s²=1960 N, dat delen door 1m2 en dat is 1960P.
Is de oppervlakte 2m2 dan zou dat 980P zijn!

Jij schrijft: De druk verdelen over een oppervlakte dat groter is dan footprint van de mastkoker (of waar de mast dan ook op/in rust) heeft weinig zin.
Die snap ik niet. Dat gaat tegen de wet in dat je de druk naast verdelen ook moet wegleiden. Denk aan een huis met heipalen, die palen staan op een zandplaat.

Maar goed, we moeten niet doordraven met natuurkunde. Het punt is dat het dak steviger moet.
Daaronder moet een relatief simpele constructie en dan is de Raccoon beter dan ooit bedacht.

Best balen dat ik niet kan zeilen, maar eigenlijk is het leven zo klussend in de haven om de hoek vd woning toch ook heel leuk, en met al jullie hulp ont-zet-tend leerzaam. Ik meen een steeds beter begrip te krijgen van het complexe, of complex lijkende, krachtenspel tussen mast en dek/romp. Dat alleen, vind ik voor mijn “zeilers cv” al net zo waardevol als weer eens dag hardzeilen of met de voortstuwingsefficiëntie spelen met juist weinig wind. Kortom, ik leer en geniet nu net zo, dank mensen!

Nu alles er af ligt, denk ik ook: had ik niet beter kunnen doorzeilen en: nu alles er toch af ligt gaan we het dan maar op zijn minst verbeteren.

Ik denk dat iets wat de druk verdeeld en wat doorgebout zit ad mastvoet, en dat inlamineren of van onder maar waarom niet van boven? Geen gek idee is.

Ik dacht aan een plaat, maar dat is voor de krachten niet efficiënt, misschien wel omdat ik dan minder struikel op dek.

Het is polyester, met epoxy moet je dan niet werken. En oppassen dat je, met bv alleen een wat groter, druk meer verdelend plankje, het probleem verplaatst.

Oorzaak: de mastvoet staat niet gecentreerd tov het gangetje/schotten. Iets meer ruimte in het toch al krappe toiletje. (Wilde het deurtje toch al vervangen door een gordijntje).
Heb tijdens stellen vd mast bb spanner vervangen, die mogelijk toch strakker gezet dan SB (masttop stond recht dacht ik). In combinatie met varen over BB met snasrstrakke genuaschoot werd het allemaal net te veel, denk ik. En dat is niet goed. Je schip moet (2100kg/oversized) de krachten “makkelijk” en niet “net” aankunnen. Het ontwerpidee vd Nomad is een 22” schip met het zeil van een 20’ en het beslag/want van een 26’ en dat wil ik graag zo blijven zien. Dus mooie kans om te verbeteren, ik heb wat te doen de komende tijd!

Wat precies ga ik de komende paar dagen beslissen. De lijn wordt al wel duidelijk hier, grootste keuze nog: van onderen/binnen of toch van buiten/boven?

Thijs1971 schreef :
????

Baasklusje schreef :
Dat ging wat snel, en is eigenlijk een vraag.

Ik begreep dat polyester (Raccoon) flexibeler is dan epoxy, en dat je moet oppassen/vermijden dan dingen met epioxy te lamineren, omdat je dan harde delen met nieuwe breekpunten ipv “meebuigend/rekkend materiaal” (ook polyester) gebruikt.

Broodje aap of klopt dat inderdaad?

Hoe schatten de deskundigen hier de shear strength van het bestaande dek en bovendekse versterking in ? Ik zie wel wat haarscheurtjes tussen mast verhogingsplaat en het dek.
In hoever is de bestaand constructie bruikbaar om mee verder te werken ? Of de sterkte daarvan als nihil bestempelen en een geheel nieuwe constructie (b.v. van staal) er onder te zetten die voor de volledige benodigde sterkte gaat zorgen.

Thijs1971 schreef :
Polyester, de hars, is juist minder flexibel dan epoxy. Maar de gebruikte glas versterking, chopped strands, is, juist weer veel monder sterk en flexibeler. Carbon epoxy is, om wat te noemen, veel stijver dat welk ander materiaal dan ook. Zeker stijver dan staal.

Voor hechting op oud polyester zou ik toch wel epoxy gebruiken.

Gisteren dus wat opgemeten.
Inclusief laminaat/gelcoat, is het plankje vooraan 4cm (+/- 2mm) dik en het is 46cm lang en 29 cm breed. De mastvoet staat midsscheeps, maar het gangetje is dus iets naar BB verplaatst, daarom staat de mastvoet niet midden tussen de schotten.







Overigens - het zal ervaren bootklussers niet verbazen maar is voor mij nieuw - er zijn geen 2 maten hetzelfde aan boord, nergens is de boot "even hoog" als je het nauwkeurig nameet. Je moet de hele tijd de waterpas zoeken en dan begrijp je in een keer weer waar de symmetrie (het schip is van buiten natuurlijk vrijwel symmetrisch/hydrodynamisch) ook alweer zit.

Ik zou toch gaan voor herstel van onder af.
als je schotten wat dun zijn kan je er nog regels op maken die net zo dik zijn als de multiplex stroken, en die de stroken dan ondersteunen.
heb er geen wetenschappelijke getallen bij, maar als je het zo maakt geef ik 10 jaar garantie.

H700 schreef :
Het probleem is hier onder andere dat je eigen boot een totaal ander geval is dan die van Thijs. Thijs kan geen rvs-paal recht onder de mast hebben. Op jouw boot is dat kennelijk veel minder een probleem. Het aanhalen van de oplossing bij jouw boot heeft voor Thijs dus niet veel waarde.

Het stukje van mijn tekst dat je hierboven aanhaalt, slaat op de situatie bij jouw boot. De kracht gaat daar rechtstreeks van de mast naar de stut die er recht onder zit. Er valt niks te verdelen.

Thijs heeft wel wat te verdelen.
Het gaat daarbij echter niet om verdelen over een zo groot mogelijk oppervlak, maar om verdelen naar punten waar de belasting naar beneden kan worden afgevoerd. bij die specifieke verdeling is werken met een plaat niet zinvol. Balkjes of een toogconstructie werken efficiënter.

Zijn we er zo uit, denk je?

helmsman 38 schreef :
Mooi uitgewerkt !
Wat ik me afvraag is of de verdikking op het dek geen probleem geeft. Omdat die plaat niet ophoudt bij een schot maar zomaar ergens krijg je op die overgang een hard spot waar er extra buiging plaats vind. Als je het oplost door van onder het te versterken zonder op dek iets te doen moet je zorgen dat je nieuwe versterking alle, dan wel de meeste, kracht kan opnemen. Het dek draagt dan nagenoeg niet meer.

H700 schreef :
Het spijt me, ik draaf we door over de natuurkunde. Omdat t mijn vak is, maar ook en vooral om de manier van denken juist over te brengen.

De compressie kracht van de mast wordt het dek in gebracht via de mastvoet. Je moet de mastvoet ondersteunen. Aangezien het je het dek kunt zien als een plaat, die nauwelijks op/neerwaarste krachten opneemt, moet je tot de conclusie komen dat je de ondersteuning niet groter hoeft aan te bieden dan de mastvoet. Sterker: als de verdeelplaat groter is, kun je langs de randen en hoeken grote piekspanningen en scherpe vervormingen in het dek drukken. En dus juist stuk maken.

Een boot is geen huis. Vergelijking gaat nergens over: de zandplaat waar je de palen op zet, is volledig ondersteund aan de onderkant weer. Daarbij wil je de kracht per paal beperken. Totaal andere situatie. Sorry.

Joop66 schreef :
Is dat niet wat hier gebeurt is?