Onderwerp: Ultralight windvaan zelfstuur?

Leuk om vandaag wat gezichten te zien en kennis te maken!
Go West, nogmaals mijn dank voor het delen en toelichten van je RHM ontwerp.

Vanavond nog wat voortschrijdend inzicht gehad in de geometrie die ervoor zorgt dat de restraint lines niet slap gaan hangen, noch te kort worden (zie bijlage). Door het modelleren in een 3D pakket (solvespace) werd mijn ruimtelijk inzicht een handje geholpen:
Omdat punt P t.o.v. het snijpunt roer-as en kop-as (punt A) een vaste afstand heeft, beschrijft punt P (een stukje van) een cirkelbaan in het midscheepse vlak. Alleen punten op de normaal van die cirkel (door het middelpunt (A dus) heen) hebben een constante afstand tot die cirkel.
De restraint lines zitten in het ideale geval dus vast op een punt op de denkbeeldige (dwarsscheepse) lijn door punt A heen.

Hoe breder de restraint lines vast gezet worden, hoe kleiner de resulterende 'fout' wordt.

Twist schreef : Klopt niet. Het is het één of het ander.
Omdat strakker dan strak niet kan (en de lijnen staan het strakst in de middenstand) zullen ze bij uitslag altijd slap staan. Al ik de vele filmpjes op you tube bekijk lijkt dat op de prestaties van een windvaanstuurinrichting overigens weinig invloed te hebben.
Laat de stuurlijnen over een cirkelsegment lopen en de fout is nul.
Geldt trouwens ook voor de bevestiging van de stuurlijnen aan de helmstok (wat je nooit ziet).

zeekraal schreef :
Uhm... je hebt gezien dat het hier over de rudder-head-mount gaat? Er zijn geen lijnen naar de helmstok.
Er is wel degelijk een configuratie waarbij de lijntjes die punt P fixeren altijd precies even lang zijn, ook bij een roeruitslag. Wellicht ten overvloede: Dat rode cirkelsegment in het plaatje hierboven ligt in het midscheepse vlak.
Of wil je zeggen dat het CAD pakket mij leugens voorschotelt?

In de fotoserie van @Solution is een foto van 3 ZF-ers ( Sunday,It Paradyske en Go west), die met de handen in elkaar staan. Is het een handgemeen ? Is het een paranormale wijze van communicatie ? Is het mystiek ?
Nee, met armen en handen werd de werking van een trim tab aan een roer uitgelegd en wat daarin de betekenis was van tegenkoppeling.
Dat kan natuurlijk met technische plaatjes veel beter.
In de bijgevoegde figuur wordt het zichtbaar in het rechter deel van het plaatje.
In een aantal stappen wordt beschreven wat er gebeurd als de windrichting verandert.
( bron : het Franse verhaal over "Pilote Automatique" )
Er zijn twee windvaansystemen getoond, A en B. Eerst wordt systeem B besproken.

Trim tab systeem B is een windvaan met verticale as, die via armpje a en armpje b met een trim tab verbonden is. De windvaan as is bevestigd aan de boot. De trim tab is aan de achterzijde van het roer bevestigd.
De wind komt dwars in.
In plaatje B1 komt ineens de wind voorlijker in.
Het gevolg is dat de windvaan draait in de richting van de wind.
In plaatje B2 laat zien dat de windvaan is verdraaid en daarmee ook de trim tab. Deze trim tab maakt nu een hoek met het roerblad, waardoor er een kracht op het roer wordt uitgeoefend.
Het gevolg daarvan is dat het roer verdraait, zie B3. Tijdens het verdraaien van het roer wordt bij de zelfde stand van de windvaan, via de armpjes a en b de trim tab terug gedraaid.
Dit wordt tegen (terug) koppeling genoemd. De tegenkoppeling hangt af van de waarde van (c-b)/b . (c= koorde lengte roer). Van de balans van het roer hangt af wat de eind positie van het roer wordt. Bij een volkomen gebalanceerd roer ontstaat een situatie dat de trim tab volledig in lijn komt te liggen met het roer. Bij een ongebalanceerd roer ontstaat een situatie, waarbij het moment van de trim tab t.o.v. de roer as gelijk wordt aan het moment van het roer t.o.v. de roer as.
De roerhoek wordt wat kleiner en er blijft een hoek van de trim tab t.o.v. het roer.
Bij gegeven afmetingen van trim tab , roer en mate van balancering is alles uit te rekenen.
Met de aldus verkregen roerhoek zal het schip gaan draaien.

In het linker plaatje zit de windvaan bevestigt aan het roer zelf. Ook hier treedt een windverdraaiing op. De plaatjes A1 en A2 zijn hetzelfde als B1 en B2. Als het roer gaat draaien in A3 dan draait de trim tab draait niet terug maar blijft in dezelfde stand staan.
Er is nu geen tegenkoppeling, maar zelfs een meekoppeling. Door het draaien van het roer is de hoek van de trim tab t.o.v. het roer zelfs groter geworden. Hierdoor is een kans op "oversturen" of een zeer wiebelige koers. Een ongewenste situatie.

Jan

Twist schreef :
Als je de laatste zin van mijn post leest, zie je dat ik het helemaal niet over de helmstok heb.
Mijn kommentaar sloeg op de lijnen van C en D naar P.
Pas op het eind stel ik dat dit principe OOK geldt voor de bevestiging van de stuurlijnen naar de helmstok. Uiteraard als die er zijn, en heel veel uitvoeringen werken zo (en bovendien OOK nog voor het lijntje dat de beweging van de vaan op de as van het pendulum overbrengt. Zou ik ook een segment voor nemen i.p.v. een arm)

Maar terug komend op die fixeer lijnen: ik heb de uitleg van GoWest doorgelezen. Had ik eerder moeten doen! Zat behoorlijk op het verkeerde spoor. Uitermate duidelijke beschrijving. Heb je geen CAD voor nodig.

Helaas kan ik over CAD verder geen uitspraak doen. Is van voor mijn tijd. Schijnt makkelijk te wezen en snel te gaan maar ik heb aan een potlood voldoende. Tijd heb ik genoeg.

zeekraal schreef :
Okay, en je schreef:.

En dat sloeg neem ik aan op mijn:
En dat klopt wat mij betreft nog steeds wel. De lijnen CP en DP hebben constante lengte als de punten C en D zich bevinden op de normaal van het midscheepse vlak door punt A heen. Strak blijft dan dus even strak.
Als je de bevestigingspunten C en D ongunstig kiest, dan zijn er twee mogelijkheden. Of er ontstaat enorme spanning omdat de afstand van C,D naar P dan groter wordt bij roeruitslag. Strakker kan dan niet, bewegingsbeperkend wel. Of er komt extra ruimte op de lijnen (afstand wordt korter).
Vandaar ook dat het achterschip van Sunday's boot geen optie is voor een RHM variant.

Ik houd me aanbevolen voor links naar filmpje waarin de restraint lines zichtbaar zijn. Ik heb er nog geen gevonden. Of heb je het hier over andere lijntjes?

Over al die dingen ging het hier dus juist even niet. Maar als je punt is dat een strakke lijn nooit strakker wordt maar hooguit losser... ja dat lijkt me duidelijk. En inderdaad daar zie je veel voorbeelden van bij de diverse systemen. Al dan niet met nadelige gevolgen.
Nu ben ik wel benieuwd welke beschrijving je je bedoelt.

Ieder de methodes die hem/haar het beste liggen, als je maar tot het gewenste resultaat komt. Geholpen door een CAD programaatje had ik uiteindelijk ook aan een potlood genoeg (in dit geval wat lijntjes in powerpoint)

Go west schreef : ik had die foto gezien en gokte al dat er ongeveer zo'n onderschrift bij hoorde.


Duidelijke plaatjes en verhaal verder. (A) Mee- en (B ) tegenkoppeling.

M’n onderdelen zijn binnen. De lagers “zuigen” erin.
Nu schuren en lakken.

Twist schreef :

En gereed

En dat straks op de carbon buis, mooi!

Ziet er heel goed uit! Ik zat voor mijn boot te denken aan een Mr Vee, maar dat gaat hem niet worden. Te weinig ruimte onder mijn motorsteun. Deze zomer maar met een stuurautomaat naar Noorwegen en Shetlands.
Ik blijf dit topic volgen, dit kan voor mijn boot ook wel eens een oplossing zijn. Ik zit dan te denken aan een roerconstructie onder de motorsteun, met trimtab. De vaanmast plaats ik dan ongeveer 20cm uit het midden. Als de aansturing met kabels goed werkt, moet dat geen probleem zijn. Mooi project voor komende winter!

Martijn

Sunday schreef :
Leuk project en super uitvoering, dit gaat er weer perfect uitzien ben benieuwd naar jouw vaan en hoe goed hij werkt. Suc6

Weegt 422gram nu

Lekker bezig!

Is die vaanpaal niet een beetje zwaar (als in: overdreven sterk) uitgevoerd (diameter 40mm schat ik zo)?

Weet ik niet. Is 40mm. Voelt lekker aan

Dat ziet er mooi uit, Joost.
De hoek van de vaan as lijkt 20 graden te zijn. Al verder gekeken naar een veer of een contragewicht ?
De trimtab kun je misschien zodanig dimensioneren, dat het gewicht onder water neutraal is. Scheelt weer in gewicht of trimligging van je schip.
Wat zijn de afmetingen van het onderwater deel van je roer ? (om wat te kunnen rekenen )

Jan

Jan, ik laat je volgende week maten weten, ben dan weer op bootje.
Fijn dat je er aan wilt rekenen.
Veer of contragewicht bepaal ik als vaan klaar is, om gevoel bij de zaak te krijgen.

Ook nog stel-schijven gemaakt die de richting van wind kan instellen.
De gradenboog en pijl zijn holtes die met glow in the dark epoxy gevuld worden; cool!
Geleide knobbeltjes gemaakt om kabels de buis in te leiden.
Zie mooie lijn ontstaan voor elastiek: van de zwengel naar de stel-schijf

Ik heb helemaal niks met windvanen maar als ik dit zie zou ik er zo een willen voor op ons bootje ziet er super uit!

Joost, geen enkele twijfel dat dit gaat werken!

Hier is 3D model:
webapp.machineresearch.com/#/s...rf/VaanCompleet3.hwf

Kabel en titanium spanbout met handlle

Sunday,

Ziet er gewoon TOP uit dat ding!

Freek

Eerste -probeersel-/-idee- van overbrenging naar trimtab:





Een schijf op draaipunt roer krijgt de kabels.
Schijf bedient arm1, waarvan lengte instelbaar is met blauw.
Arm1 draait arm2, die ook in lengte instelbaar is.
Erg raar??