Onderwerp: gat Ø10 in houten mast boren??

Hallo,

Weet iemand of het voor de sterkte van een houten mast kwaad kan om er een gat Ø10 mm in te boren.

Ik wil namelijk graag een snelstrijk installatie bouwen!

Mast zwaarte: 85x60 mm in doorsnede, naar boven verjongd (ovaal model)
Hout: waarschijnlijk pitch pine, in ieder geval een pine soort
Gat op circa 200 mm vanaf de onderkant
Aangrijpingspunt van de giek: 850mm vanaf onderkant
Hoogte mast: 6500 mm
(betreft een mast voor een schakel)

Ben benieuwd!

Hoi,

In eerste instantie ben ik geneigd te zeggen dat dat kan, maar laten we er maar gewoon wat mechanica sommetjes tegenaan gooien, dan weet je gelijk hoeveel zwakker je mast wordt:

x = korte as ellips (60mm)
y = lange as ellips (85mm)
d = diameter gat (10mm)
l = lengte gat (60mm)

Traagheidsmomenten van de ellipsvormige mast:
Idwars = 0.25*pi*y*x^3
Ilangs = 0.25*pi*x*y^3

Met gat erin blijft dit over:
Idwars = 0.25*pi*y*x^3 - 1/12*d*l^3
Ilangs = 0.25*pi*x*y^3 - 1/12*l*d^3

De materiaalspanning:
sigma = M*y/I
met
M = buigend moment
y = uiterste vezel afstand (helft ellips as)
I = traagheidsmoment

Stel M = 1:
sigma = y/I (= 1/W, weerstandsmoment)

Invullen:
Oorspronkelijke sigma (zonder gat) (1/W):
sigmadwars: 2.08e-6
sigmalangs: 1.47e-6

Sigma met gat:
sigmadwars: 2.11e-6
sigmalangs: 1.47e-6

Conclusie:
Dwarsscheeps wordt je mast ongeveer 1.5% zwakker, langsscheeps minder dan 1%. Aan jou om te bepalen of dat afdoende is natuurlijk, maar ik hoop voor je dat je mast wel wat meer overgedimensioneerd is dan die 1.5%...

Ik zou het dus wel aandurven.

Controleer trouwens wel even, ik wil geen schadeclaim en een foutje is zo gemaakt in dit soort sommetjes. Maar voor mijn gevoel moet het ook gewoon kunnen.

who!!

Helemaal top, doe ik je niet zomaar na!!

Toch nog een klein vraagje:

Je doet een aanname voor het buigend moment, namelijk 1, waar is dit dan op gebaseerd?

Hartstikke bedankt!

Het gaat uiteindelijk om het relatieve verschil tussen met en zonder gat. Als je nu M=100 invult, wordt de spanning wel 100 keer zo groot, maar relatief blijft het op die 1 en 1,5% verschil, omdat je de twee spanningen op elkaar deelt en M er dus uit deelt.

Het is trouwens wel aangenomen dat je ovale mast in langsrichting op het schip staat en dat je dat gat dwarsscheeps gaat boren, maar dat zal toch wel.

Ik dank u zeer!!

Zonder me ook te wagen aan zo'n schitterende Einstein berekening waar ik werkelijk geen touw aan vast kan knopen even het volgendeWat is er mis mee om gewoon de voorstag los te maken en dan te laten vieren?
Het is een mast van een schakel!
Die liet ik als 12 jarige alleen zakken als we onder de galamadammen door moesten.
We presteerden het zelf als we voor de wind onder de brug door moesten de mast op de fok te laten zakken, kon je er zeilend onder door zonder te peddelen.

Een roevrijstalen plaatje over het gat heen zetten (ook met een 10mm gat natuurlijk). Dan vang je de verzwakking weer op en beschadig je de mast niet als je de pen door de mast heen doet.

Niks in principe, maar de boot staat altijd op de kant, dan gaat het optuigen in je eentje wat makkelijker (gemak dient de mens toch!)
De mast staat niet vast of met een draaipunt bevestigd maar in een gleuf en die schiet er dan makkelijk uit.
Ook lijkt me dit op het water makkelijk, het is hoe dan ook een lomp ding die overal tegen aan kan stoten als je hem op de oude manier laat zakken!
Het is niet noodzakelijk maar het lijkt me gewoon handig.

Ik weet niet of de mast bij een schakel is ingeklemd maar als hij vrij in zijn mastvoet staat zal het grootste buigmoment in de mast in dwarsrichting waarschijnlijk ongeveer ter hoogte van het zeilpunt zijn, in langsrichting waarschijnlijk ter hoogte van de giek. Trek je de mast door het achterstag krom zal het buigend moment halverwege de mast zijn.

Een gat op 200 mm vanaf de onderkant van de mast zit daar ruim buiten en heeft waarschijnlijk helemaal geen invloed op de sterkte.

Verder heb je wat verticale compressiekrachten door verstaging en de vallen. Het naast het gat overblijvende hout kan die compressie makkelijk hebben.

Gezien het feit dat heel wat 16 m2, Valken, Vrijheidjes en noem maar op een mastbout hebben om de mast strijkbaar te maken lijkt het mij echt geen groot probleem om een gat in je mast te boren. Alle berekeningen die hierboven gemaakt zijn (puik werk! ik kan het niet reproduceren....) onderbouwen dit kennelijk. Een versteviging met een RVS plaatje is vaak meer cosmetisch, maar baat het niet dan schaadt het (hopelijk) ook niet............

10 mm lijkt me aan de ruime kant, zo zwaar is zo'n mastje ook weer niet?
5 á 6 moet echt genoeg zijn. Mooiste oplossing: Boor een 10 mm gat in de mast, lijm daar met epoxy een nylon bus in. Doorboren en laat daar een 5 mm boutje of nog beter: staf (geen schroefdraad, slijt in het nylon) doorheen gaan. Staf aan één kant omzetten, aan de andere kant en splitpen o.i.d. zo dat-ie er niet uit kan glippen. Het onvermijdelijke wateren zal zo niet gebeuren. M'n ceder/carbon zwaard heeft dezelfde oplossing en het werkt perfect!
Succes,
Louk FD311

Om het even heel precies uit te neuzelen, nylon hecht niet echt aan epoxy. Bovendien neemt nylon vocht op en zet dan uit. Uiteindelijk zal het nylon alleen nog geklemd zitten (in meer of mindere mate) en niet meer gelijmd.

Het kan prima werken voor een zwaard maar voor een mast lijkt het me beter om een rvs buisje in de mast te lijmen met pu lijm. Die kan temperatuur wisselingen beter aan dan epoxy.

@heesterman:
Heb ik later ook aan gedacht, RVS is in dit geval nóg beter! (allleen misschien iets moeilijker te krijgen) Voordeel is ook nog dat je het gat in de mast nog kleiner kunt boren.
Hart.Gr.
Louk FD311