Onderwerp: Ultralight windvaan zelfstuur?

WADnWIND schreef :
Bij 100% balancering is er kans dat de trimflap wat gaat klapperen. Dus wat minder balans kiezen.

Jan

Go west schreef :
Als in de beroepsvaart het minimaliseren van het brandstofverbruik (of dus het maximaliseren van de snelheid met zo weinig mogelijk voortstuwingskracht) een belangrijk designcriterium is, dan wordt vanwege de extra weerstand geen flaproer toegepast. Dan hebben we het over flaproeren die de stuurwerking versterken, en nog niet eens over aan flaproer die zelfs de stuurwerking tegenwerkt. En als die weerstand op diesel voortgestuwde schepen al te groot is, dan moet de weerstand op door wind voortgedreven boten nog nadeliger zijn.

Dit schip is een voorbeeld waarbij Marin in Wageningen adviseerde voor een balansroer in plaats van flaproer, ondank de verminderde manoeuvreer-eigenschappen: www.conoship.com/index.php/por...w-heavy-lift-vessel/

Maar die extra weerstand is er toch alleen maar als je daadwerkelijk stuurt? *schrijft hij, terwijl die langs een kaarsrecht Amsterdam Rijn kanaal zoeft in de trein* Dan verwaarloos ik inderdaad wel de extra drag ten gevolge van extra nat oppervlak.

Ik zie even niet hoe een balansroer minder weerstand oplevert dan een ongebalanceerd roer met zelfde oppervlak en zelfde aspect ratio en zelfde profiel.

Je stuurt varend praktisch continue, ook op het Amsterdam-Rijnkanaal. Probeer het onderweg eens een uurtje zonder...

De tegenhanger van een balansroer is in de context van mijn betoog een flaproer. Of een balansroer ten opzicht van een ongebalanceerd roer minder weerstand oplevert weet ik niet.

Iedere roerbeweging remt. Je stuurkracht wordt opgewekt door langsstromend water van richting te veranderen. En dit gaat het voordeligst met een mooi gevormd vleugelprofiel zonder toeters en bellen.
Op een vrachtschip telt dit dubbel, omdat daar het roer rechtstreeks in het schroefwater zit met dus een relatief veel hogere stroomsnelheid. En bij het ontwerpen van een vrachtschip maak je dan ook de overweging wat het zwaarste weegt. Betere manouevreer eigenschappen met een flaproer of minder brandstof verbruik met een (klein) conventioneel roer maar dan wel vaker sleepboot assistentie in een haven. (In de praktijk zijn het dus vooral (zee)schepen die korte reizen maken en veel havens en sluizen aandoen die een flaproer hebben.)
Een extra trimroer zal zeker ook extra remmen ongeacht of het als flap- of trim-roer gebruikt wordt. Maar zeilend zijn de watersnelheden wel een stuk lager als bij de vrachtschepen, en de weerstand gaat kwadratisch met de snelheid.

Helemaal mee eens. Tegelijk zou ik het effect ook op een zeilbootje niet onderschatten. Net zoals in andere topics het nut van een glad onderwaterschip relevant lijkt en een niet-vaste schroef.

Dat weerstand verhaal moet ik accepteren. Mijn supergladde teflon onderwaterschip compenseert dat wel weer een beetje.
Ondertussen bezig met het bedenken en ontwerpen van de overbrenging van vaan naar trimtab.
Ik had het kwadrantje klaar wat op de roerkop komt, maar dat was fout, moet opnieuw.
Inmiddels wel in beeld hoe ik de buitenkabels laat eindigen; hierin:

Dat rode ding word precies op juiste hoogte van voor kabels naar roerkop bevestigd op de t-track in deze foto:


Een en ander dan in situ:

Go west schreef :
@ Jan en Erik
Nu heb ik toch nog een no-no vraag. Ik lees dat de balansdeel 20-25% is van de lengte van het roer. Da's duidelijk. Mijn roer is 50mm dik, de roerkoning van het hulproer kan 25mm worden. dat lijkt me toch wat nare verstoring te geven?

Mooi hoor! Vermoed zomaar dat de windvaan zowel aan stuurboord als aan bakboord opgesteld kan worden omwille van vrije wind.

WADnWIND schreef : Dat is inderdaad wat krap. Bestaat er niet de mogelijkheid om het hoofdroer met een ratio van 1:10 te verjongen tot die 25mm? Dat zu de situatie aanzienlijk beter maken.

Erikdejong schreef :
Het stalen roer te verjongen is geen eenvoudige optie en begrotenlijk. Ik wilde met eenvoudige middelen kijken of het een gewenst effect heeft. Niet om met een windvaan te sturen, maar wel om de stuurkabels te koppelen aan een tiller piloot zoals de AH1000. Die heeft zelf geen kracht genoeg en te weinig uitslag.
Ik begrijp dat je liever dit ziet:



Met enige moeite kan ik dat zagen/maken van kunststof. (er zit al veel meer gecamoufleerdekunststof boven en onder water ) De gedacht bij balans was dat de tiller piloot minimale kracht hoeft te leveren, aanzienlijk minder stroom verbruik en meer kracht/effect ook tijdens zeilen. Zo'n platbodem is op ondiep water soms een draak aan het roer en is het serieus werken geblazen en een lamme arm.

Het is zelfs zo, dat als je de kabels vast zet op de steven, dat bij roeruitslag het hulproer zelfs meehelpt om het roer te doen uitslaan (versterking, geen demping).

Ah, ik ging er voor het gemak vanuit dat je een houten roer had.

Een vul stukje kan natuurlijk ook werken, hoe langer je dat kan maken hoe beter het is.

Mijn kwadrant op draaischijf is zo’n beetje klaar voor printen. Komt op een 78mm diameter en 10mm dik keramisch lager te draaien.
Op het kwadrant komt een in lengte verstelbare arm, die een andere, ik denk nu -ook in lengte verstelbare- arm verdraait die de trimtab as draait.
De trimtab-as heeft een hoek van een graad of 8 met de verticaal, maar dat lost wel op in de overbrenging tussen de twee armen..

Sunday schreef :
Nogmaals, twee verschuifbare armen is onnodig ingewikkeld. Met twee vaste armen met een verstelbare koppeling er tussen bereik je hetzelfde en is de constructie veel eenvoudiger.
Maak je de armen beide 3/4 van de afstand tussen draaischijf en as trimflap, dan heb je de mogelijkheid met één hendel de overbrengverhouding in te stellen tussen 1:3 en 3:1. Dat is meer dan je nodig hebt (denk ik), gezien de door veel fabrikanten gebruikte 2:1.

Komt er een hoog koppel op bv het kwadrant? Misschien zou ik daarvoor een gleufje in het kwadrant maken, gewoon om er zeker van te zijn dat daar geen speling zit. Bijzondere vorm ben je ook voor gegaan, waarom als i vragen mag?

WADnWIND schreef :
WadnWind, ik begrijp dat je eigenlijk een "stuurbekrachtiging" zoekt voor het hoofdroer voor het handbedrijf en voor de autopilot.
In feite staat dit beschreven in het document : Build Your Own Trim Tab Self-Steering System , van Eric Baicy.
Het wordt genoemd in de post van @Sunday over dit onderwerp van 23 jan. 2018 en kan worden gedownload.
Op bladzij 32 en figuur 18 uit dat document wordt een aparte trim tab helmstok getoond die wordt aangestuurd door een autohelm.
Als je de trim tab helmstok wat langer maakt zou je daar handmatig mee kunnen sturen, met veel minder spierkracht.
De trim tab moet voldoende groot zijn om het hoofdroer te kunnen verdraaien. Alles is te berekenen.

Succes,

Jan

Ik schiet lekker op. Morgen de vaan lamineren.
Vandaag het kwadrant laatste checks gedaan voor printen. Het kwadrant (blauw) heeft twee cirkelsegmenten (de grote maat in kwadrant) met 6cm radius, daarover lopen de kabels.
Het kwadrant komt te draaien op een groot plat lager: buitendiameter 78mm, dikte 10mm.

En zo gaat het er ongeveer uitzien:

Misschien een gekke vraag, ik heb geen sjoege van windvanen, maar moet er geen steun met lagertje achter, bovenaan je roer om te voorkomen dat dat asje doorbuigt..al is het maar een beetje?

Mooi!

holtere schreef : Jazeker! Maar daar zijn we nog niet.. de trimtab-as krijgt 4 lagertjes -keramisch, omdat het kan-: twee boven de waterlijn en twee eronder.
Ik moet m’n tekening daar nog op aanpassen als ik de lager-houders heb getekend. Inmiddels weet ik de hoek waarin de trimtab-as afwijkt van de verticaal ook: 7,4 graad..

OK, duidelijk!
Ik vind het er super uitzien en heel benieuwd naar de proefvaart!
Mooi werk

Leuk!
Hoe ga je de twee 'helmstokjes' met elkaar verbinden zonder dat er teveel wrijving ontstaat?

Ben ook zeer benieuwd hoe de 'fiets'kabeltjes uiteindelijk bevallen.

Twist schreef : Weet ik nog niet, maar beslissing komt vanzelf...
Achterste armpje krijgt een “pikkie” naar beneden. Door de hoek achterzijde roer (die 7,4graad) gaat dit armpje 4mm omhoog t.o.v. Voorste armpje bij 25graden uitslag. Pikkie moet dus glijden, draaien en omhoog en omlaag kunnen. Net echt
Denk dat pikkie een titanium of RvS boutje wordt met 3 heel kleine keramische lagertjes erop die draaiing mogelijk maken. Voorste arm heeft een gleuf waarin pikkie schuiven kan. Heb zitten overwegen om de gleuf van Carbon-plaat of titanium-plaat inlay’s te voorzien om glijden te faciliteren.
Denk dat ik toch achterwege ga Laten. Misschien de binnenkant van de gleuf beplakken met teflon-tape.
Ik ga het zien en voelen.
Overigens: die twee armpjes zijn aardig duur in 3D print door volume: 56, resp 60cc.Ik ook.

Sorry, plekje nodig om 2 fotos te hosten