Onderwerp: Hoe wordt een aluminium mast verjongd?

Ik heb mijn verjongde mast ooit van binnen bekeken, toen de kop eraf was, daar kon je zien dat het gelast was, zoals je al zei.

Of dat altijd zo gaat geen idee ?

Ja, gaat altijd zo bij gewone alu-masten. Die van mij net zo. Aan de voorkant een 'v' er uit gesneden, samengedrukt en dichtgelast. Bij mijn Tornado-mast vroegah net zo.

Hans V schreef :
inderdaad dichtgelast, in ieder geval bij Selden...

Aan beide zijkanten een stuk eruit over 3 meter lengte, bij elkaar gebracht en gelast. Sparcraft.
Zie de las bij de pijl.

Helder. Er wordt (altijd?) uitgegaan van het oorspronkelijke geëxtrudeerde profiel?

Thomas, ontbreken bij jou aan de binnenzijde de buizen voor de bedrading in die laatste 3 meter, of zit dat interne profiel (net) naast de las?

Bij loopt het profiel helemaal van onder naar boven in elk geval

Hans V schreef :
Geen idee...… in de mast zit een rechthoekige kabelgoot, maar hoe hoog die komt weet ik niet.

Bij mij zitten er aan de binnenkant van de mast twee kleine T-vormige uitsteeksels die de hele lengte van de mast lopen. Daar zitten plastic pijpen, die in de lengterichting open zijn gezaagd, omheen geklemd. Daar lopen de draden door en die lopen ook door het verjongde deel (die T-profieltjes hebben ze er net niet uitgezaagd).
Mijn mast is een John-mast, die van oorsprong op de x-jachten zitten.

Overgens is de vraag of dit veel gewichtsbesparing of stijfheids-vermindering oplevert: de weggeslepen wiggen (3 zijden bij mij) maken immers plaats voor lasrupsen die dikker zijn dan de wanddikte. Het staat wel gaaf, maar het zou mij verbazen als dit significante effecten geeft.

De mast werd toch stijver door dat verjongen?
Is al een keer eerder voorbij gekomen laatst!

Hans V schreef :
Bij het verjongde deel is met een computergestuurde plasma snijder een deel weggehaald. Daarna machinaal samengebracht om het vervolgens weer computergestuurd en geautomatiseerd te lassen. Er zijn vast ook mastenmakers die het met de hand doen..

Plasma snijder:




En zo wordt het gelast:

holtere schreef :
De stijfheid (tegen buigen) wordt toch kleiner met een kleinere diameter? Dus verjongd is slapper?

Foto van de mast van de Capolavoro met maximale buiging (hekstag aan en babystag aan).
Bij de pijl begint het verjongde deel, je ziet het knikje van het verjongen.
Ik denk dat dat verjongen ervoor zorgt dat de buiging ook bovenin lekker doorloopt.
NB Dit is een topgetuigde mast.....

Hans V schreef :
Ja. Alleen bij een kleine mast die in principe een ronde doorsnede heeft, zonder enige "features" kun je wegkomen met forceren.



Maar aangezien er inderdaad voorzieningen in een mast ziten, kan dat niet. Denk aan: kabelgoot, verstijvingsrillen, zeilgroef,etc. Forceren kan trouwens alleen met materialen die taai zijn. Voor aluminium betekent dat dat de sterkte laag moet zijn. Anders breekt t voordat t zoveel uitvloeit.

Baasklusje schreef :
Bij een 7/8 verstaging en een Square top grootzeil wordt het nog meer een subtiel spel tussen extra buigzaamheid die voor afvlakking en extra twist in een windvlaag gaat zorgen.

holtere schreef :
Nee, nee, nee. Je haalt materiaal weg, en je maakt de doorsnede kleiner. Dat wordt altijd slapper en zwakker dan het origineel.

Maar door te spelen met die stijfheid kun je de plek van buiging beinvloeden. Waar het diepste punt, en dus de grootste strekking van het zeil terecht komt.

Een slappere doorsnede kun je ook verder buigen voor hij stuk gaat.

Een schetsje als volgt:



Formules alhier:

www.jpe-innovations.com/page/p...beam-theory-bending/

Load case 4

Ergo: Dmv de insnoering kan de mast meer buigen, en je kunt bepalen waar de kromming, en het dieptepunt (niet hetzelfde) terecht komen.

Dunner profiel en buigzamer linkt wel logisch natuurlijk maar soms zijn het wel verrekt korte stukjes die verjongd zijn en dat lassen helpt ook niet.
Misschien/waarschijnlijk doet het wat maar het oog wil ook wat lijkt me?

holtere schreef :
Wellicht. Je weet nooit in hoeverre de afdelingen "industrial design" en "marketing" de kans hebben gehad een goed ontwerp te verkloten.

Verder geen persoonlijke frustratie hoor.

holtere schreef :
Even uitgaand van een massief ronde as, maakt voor de beschouwing niet uit, maar daarvan zijn de formules nog een beetje uit te leggen.

Uiteindelijk zijn voor metalen spanning en rek hetzelfde. Dus: als een stuk metaal 2 keer zoveel wordt uitgetrokken, is daar ook 2 keer zoveel kracht voor nodig. Dit alles in het elastische bereik, dus zonder blijvende vervorming.

Dan kun je je dus voorstellen dat dezelfde materiaalrek op een kleinere afstand van het midden, een grotere doorzakking tot gevolg heeft.

In formules:

bij buiging door een kracht aan het einde van een ingeklemde balk geldt:

f = F x L^3 / 3 x E x I.

f is de doorzakking,
F de kracht,
L de lengte,
E de elasticiteits modulus van dat materiaal,
en I het lineaire traagheidsmoment (woord kun je vergeten, als je maar onthoudt dat hier de vorm en de afmeting zit.).

I dus.

Voor een ronde as, geldt I= pi/64 x d^4.

Let op de tot de 4e.

Voor de maximale materiaalspanning geldt een iets andere forrmule:

Sigma B = Mb / Wb = M x L / Wb

Voor dezelfde ronde doorsnede is Wb = pi/32 x d^3.

Hey! Tot de derde.

De stijfheid loopt dus harder op dan de spanning.

Zie daar waarom het voor constructies die veel moeten bewegen, beter is die dunner te maken.

Denk aan de koperdraad in onze boten, (veel dunne kernen) en die in ons huis (1 massieve kern)

Het spelen met mastdiameters is me volkomen duidelijk, ik kom uit de surferij waar ze niet anders doen dan daarmee experimenteren.
Constant curve, topflex, RDM en SDM masten in iedere stijfheid en ieder percentage carbon, iedere diameter, ieder materiaal dat je maar kunt verzinnen.
Ik heb ook wel zeilboten gezien met mooie dunne topjes en allerlei draadjes om de boel overeind te houden maar de laatste meter marginaal inzagen, fijnknijpen en weer dichtlassen moet je niet te veel belang hechten lijkt me.
Kun je aangeven hoeveel hoe groot een verjonging in de top moet zijn om effect te geven, interessant is het wel?

Joop66 schreef : Helemaal juist, het traagheidsmoment van het profiel word verkleind en daarmee dus de stijfheid. Een ander belangrjk punt is dat gelast aluminium 50% van zijn sterkte verliest en 20% van zijn stijfheid. Het profiel word dus nog iets meer 'verzwakt' door het lassen.

Oké, duidelijk! Hoeveel moet je verjongen in diameter en lengte om een merkbaar effect te krijgen. Is daar wat van te zeggen?

Google op "vergeet mij nietjes"

Dat is de set formules die daar over gaat.

Ruwweg gaat de sterkte met de 4e macht naar beneden bij het reduceren van de breedte.

Even kort door de bocht: aluminium masten op toerjachten worden om twee redenen verjongd?

1. Om een gunstiger kromming te krijgen bij trimmen grootzeil
2. Om esthetische redenen (verjonging staat mooi)

Nadeel is dat de mast door verjongen en lasnaden verzwakt (en de productie is duurder).

Weegt het voordeel (mooiere afvlakking grootzeil) op tegen het nadeel (verzwakking mastprofiel), of speelt punt 2. doorgaans een doorslaggevende rol? In hoeverre kan een zeilmaker bij een niet-verjongde mast de nadelen van een minder ideale kromming compenseren door de snit? Of anders gesteld: is er bij een toerjacht een merkbaar effect in zeiltrim/snelheid dankzij de verjonging?

Maar dat is toch ook de bedoeling van een verjongde mast , juist meer buiging op de plek waar je het wilt hebben .......

Jeroen-pion schreef :
Zeker, maar de vraag is of zich dat in de praktijk ook vertaalt in een dusdanig betere trim dat een toerjacht er ook harder door gaat lopen. Zo niet, dan blijft het een mooier gezicht (vind ik) maar heeft verjongen zeiltechnisch op een toerboot weinig zin. Dat is in feite mijn vraag.