Onderwerp: Carbon surfmast gebruiken als spinnakerboom?

Erikdejong schreef : Vind je zelf ook niet dat dit erg onlogisch klinkt? Zo'n staaf knikt niet bij de uiteinden, maar in het midden. Daarom is het traagheidmoment daar bepalend. Er zijn talloze voorbeelden te bedenken van constructies waar juist op dat fenomeen wordt gespeculeerd. Staven die met het oog op uitknikken juist halverwege meer materiaal hebben dan aan de uiteinden zijn in bouwkundige constructies geen uitzonderingen.
Dat verjongde spinakerbomen altijd kapot gaat bij de uiteinden kan ik niet controleren noch bevestigen, maar je kunt jezelf dan wel de vraag stellen waarom er überhaupt verjongde spibomen worden gemaakt, als ze altijd aan de uiteinden kapot gaan..
Ja, en heel vaak zal er gebruik worden gemaakt van die dingen. Zonder is een spi ook niet echt te trimmen. Dus wat blijft er nu heel van Trotti's argument?

--
stegman

Er zijn allerlij redenen te bedenken waarom je verjongde pilaren zou gebruiken, de inklemming aan de einden is er een van, of verdeling van het gewicht.

Toch blijf ik er van overtuigd dat het er niet toe doet wat de middensectie aan traagheidsmoment heeft, maar dat de kleinste bepaald waar en of de boom zal uitknikken.

De reden dat er toch verjongde bomen worden gemaakt is vooral vanwege het eindbeslag, op grotere bomen heb je geen sterker beslag nodig, maar wel een stijver profiel, dus als je het profiel wat kan verjongen, dan heb je geen zwaarder beslag nodig.

En een goede spiboom heeft op de op en neer houders een spruit zitten waardoor de lijnen niet op het midden van de boom aangrijpen, maar op de einden, zoals deze modelboom:


De stelling van Trotti blijft wat mij betreft dus ook gewoon staan.

Lodewijk, als voormalig structural engineer heb ik wel enig recht van spreken. Regelmatig zeevastconstructies uitgerekend. Dit waren vaak buizen die tegen een lading gezet werden, en aan het dek vastgemaakt.

In principe een spiboom die je aan dek vastlast...

Dat het niet om de compressie sterkte gaat is precies wat ik bedoel, het gaat om het uitknikken. Dit is niet iets dat je verminderd door de op en neerhouder op een spruit (sterker nog, dit maakt het alleen maar erger).

Het midden van de boom zal net zo makkelijk uitknikken als vlakbij de uiteinden (en nee, ik bedoel niet buigen, maar daadwerkelijk knikken), ook al is het een scharnierende constructie.
Het midden dikker maken helpt wel tegen de initiele uitbuiging (door bijvoorbeeld eigen gewicht)

Door de doorsnede (weerstandsmoment tegen buiging) te veranderen over de lengte zal ook het "buigingsprofiel" er anders uitzien dan bij een rechte spiboom (de top van een surfmast buigt makkelijker dan de onderkant). Hierdoor zal de spiboom eerder uitknikken waar de doorsnede kleiner is.

Indien de kleinste doorsnede wel voldoende is voor de spiboom, is er uiteraard niets aan de hand, maar wat ik van surfmasten weet is dat dit niet het geval zal zijn (surfmasten zijn misschien 3-4 cm doorsnede bovenin?)

Voorlopig lijkt het er nog niet op dat ik je heb kunnen overtuigen, maar hoop dat bovenstaande hierin helpt.

Groeten,
Johnnie

Erikdejong schreef : Nou even serieus: als een boom aan het uiteinde (net naast het beslag?) kapot gaat, waar komt dat dan door? Door verzwakkingen in de doorsnede als gevolg van geboorde gaten, inkepingen etc. neem ik aan. Niet door knikken van het profiel.
Indirect bevestig je hier mijn verhaal met betrekking tot het feit dat voor een goede stijfheid/knikweerstand meer materiaal in het midden van de boom nodig is. Niet aan de uiteinden.

--
stegman

lodewijk stegman schreef :
die staaf weet toch helemaal niet wat zijn midden is? die knikt op het zwakste punt (onder compressie). Dat kan best het midden zijn, maar zeker is dat niet.

Ma nee, hier moet ik met die Dordtenaar ( ) één lijn trekken. Het helpt uiteraard tegen uitknikken om de boom in het midden dikker te houden.
Alle hijsgieken worden op knik belast en die zijn zonder uitzondering aan de einden verjongd, soms wel 2 keer. Een ophouder in het midden geeft zowiezo een buigend moment, dat kun je voorkomen door op/neerhouders aan de einden te zetten of met een spruit.
Vr.groet, peter

Inmiddels waren er een paar me voor.

lodewijk stegman schreef : Nu geen dingen door elkaar gaan halen steg, bij een verjongde boom word de diameter verkleind om te zoregn dat het eindbeslag past, door toevoeging van materiaal dikte behoud je dezelfde stijfheid van het profiel over de gehele lengte.

Een boom knikt uit door compressie, en doet dit op de "zwakste" plek, niet per definitie in het midden, of het middensegment.

Petervdw schreef : Dan moet je er ook even bijzeggen dat diezelfde heoveelheid kranen (en zeker niet alle kranen zoals jij schrijft!) niet alleen aan compressie onderhevig zijn, maar ook altijd(!) aan een buigend moment in de boom. En daarvoor heeft verjongen en gewicht besparen dus wel weer zin.

Maar terug naar de vraag van Hen3 of het kan? JA: gewoon doen als het ongeveer de goede buismaat is, gaat het stuk heb je nog niets verloren en kun je altijd nog een zwaardere buis op dezelfde eindstukken zetten.

trotti schreef : Dat laatste beweer ik ook niet. Over het eerste zijn we het in tweede instantie eens, al begrijp ik niet helemaal waarom er in eerste instantie zo'n nadruk wordt gelegd op compressie.
Voor die stelling zou ik graag een wetenschappelijke bron zien. Knikgevoeligheid wordt namelijk vooral bepaald door de vrije lengte van een staaf. Onder compressie en zonder invloeden van excentriciteit of inklemming van de uiteinden zal knik daarom het eerst optreden halverwege die vrije lengte.Ja, maar dan gaat het over de boom beschouwd als ligger en spreken we eigenlijk over het buigende moment. Dat doet in deze discussie minder terzake.
Ik vraag me af of je de effecten van knik en buiging niet een beetje door elkaar haalt.
Ik vraag me af hoe je denkt dat kunnen weten. Heb je eraan gerekend? Het gaat hier over een 30-voets boot. We spreken niet over compressiekrachten van vele tonnen.
Dat klopt. Je hebt me nog niet overtuigd.

--
stegman


Hen3: quote hersteld.

Erikdejong schreef : Kijk eens naar dit plaatje:

www.google.nl/imgres?safe=off&...87&hovh=174&hovw=290

Deze giek wordt niet aan de einden ingeklemd. Puur mechanisch gezien functioneert hij hetzelfde als een spinakerboom. Wordt puur op druk belast, niet op buiging.
Die vormgeving is dan toch wel een beetje raar, als zo'n giek net zo makkelijk in de buurt van de bevestiging kan uitknikken als in het midden, vind je ook niet?

--
stegman

Erikdejong schreef : Hij schrijft niet "alle kranen". Hij schrijft alle hijsgieken.

--
stegman

trotti schreef :
Dat zou best kunnen, Ik werk nu voornamelijk aan staven die aan compressie en treksterkte beide onderhevig zijn door buigen
In het midden de diameter vergroten zal vooral de stijfheid beïnvloeden, Als de wanddikte(en verdere vezeldirectie) in zo'n paal verder het zelfde is zal daar natuurlijk de grootse buiging kunnen ontstaan. Ook onder compressie

Ik kan zo niet een twee drie zeggen waarom ze dit zo gedaan hebben, maar na zelf veel met kranen gewerkt te hebben in de offshore industrie, weet ik wel dat ze veel standariseren. 99% van alle kranen (OK, dus niet alle...) worden mbv hydrauliek op hun plek gehouden. De giek bomen zijn segmenten die willekeurig welke kraan zo aan elkaar gebout kunnen worden, en dus werkzaam zijn voor zowel opgehangen bomen, als ook hydraulisch opglifte bomen.

Maar dit doet er voor het topic echt helemaal niet toe.

mbt jouw vraag aan Trotti voor bewijs naar zijn (en mijn) stelling: lengte van wat jij noemt "de staaf" is belangrijk om de slankheid van het profiel te bepalen. en de lengte is inderdaad bepalend voor hoe knik gevoelig iets is, maar zo is ook de zwakste doorsnede. Het is de combinatie van lengte versus de zwakste doorsnede die bepaald waar en hoe een pilaar zal knikken.

Als jouw stelling waar zou zijn, dan zouden topgetuigde masten zowel aan de onderkant als aan de bovenkant verjongt kunnen zijn. In de racerij waar ze graag gewicht besparen doen ze het toch niet, rara waarom?

Hier nog wat aanvullende info: en.wikipedia.org/wiki/Buckling al staat er niet bij dat dat je voor `I` de kleinste doorsnede van de pilaar moet gebruiken.

Erikdejong schreef :
Een mast wordt toch vaak krom getrimd? Dan belast je hem dus niet alleen op compressie (door de stagspanning), maar ook op buiging. Onderaan de mast is de buigspanning dan hoger dan bovenin de mast, dus dan heeft het volgens mij vooral met de buigspanning te maken dat een mast alleen aan de bovenkant wordt verjongd.

De nederlands beschrijving van knik staat hier:
http://nl.wikipedia.org/wiki/Knik_(constructieleer)

Vandaar dat ik schijr topgetuigd, die zijn gestibiliseerd door laterale verstaging waardoor uit knikken minder makkelijk voor kan komen (factor 4 minder als de verstaging halverwege zit)

Maar wat ga je nu doen met je carbon surf mastje? Ga je er nu een spiboom van maken of niet

Ik denk dat jullie wat begrippen door elkaar halen.

Knik is feitelijk een buiging fenomeen.
Ontstaat door een minimale kleine uitwijking van de drukstaaf, bijvoorbeeld door imperfecties of eigen gewicht oid. In combinatie met de drukkracht geeft dat een buigend moment, waardoor de staaf verder uitbuigt, waardoor het moment weer groter wordt, waardoor de uitbuiging weer groter wordt, etc.
Zuivere knik zal altijd gebeuren in een van de mogelijke knikvormen. Als een spiboom vrij aan de uiteinden wordt opgehangen (dus zonder de de ophouder of neerhouder in het midden van de boom te laten aangrijpen), zal dat gewoon in het midden zijn, tenzij de stijfheid van het profiel over de lengte van de staaf heel erg varieert.

Als jullie het hebben over knik die altijd in de zwakste doorsnede optreedt dan bedoel je, denk ik, "plooi". Dat is eigenlijk een soort lokaal uitknikken van een deel van de doorsnede.

je ophouder of neerhouder van een spiboom zit niet in het midden vast, maar aan de uiteinden. Anders is het snel gebeurd met je boom.


een veel voorkomende mishandeling van een spiboom is: loefschoot te lang. Dan trekt de spi aan de boom terwijl de boom tegen het voorstag drukt. Dat wil nog wel eens misgaan en dan knikt het. (aan het uiteinde dus)


Gr Rob

Thanks voor de correctie.

Ik heb geen spi, en ook geen verstand van de bevestiging van de spiboom.
Wel van knik. Waar jij over praat met het om de stag heen trekken is overigens buiging ./ dwarskracht. Knikken zal niet gauw gebeuren over zo'n korte lengte.
Maakt verder niet uit hoe we het noemen. Stuk is stuk.

Erikdejong schreef : Ik ga het gewoon proberen inderdaad, maar denk er wel aan om er twee in elkaar te schuiven en te verlijmen om het geheel wat stijver te krijgen.

Hen3,
Kijk, dat is leuk. Niet geschoten is altijd mis. Met eindeloos getheoretiseer kom je ook niet verder. En grote kans dat het prima lukt.
Succes ermee, en ik hoor er graag nog wat over als het klaar is en getest.
Vr.groet, peter

Toegevoegd: Misschien ga ik er ook wel één maken, heb al 1 mast, en die tweede komt er van de vakantie wel aan.

Nu is dit al een oud draadje ,dan heb ik een vraag hoe bepaal je hoelang een spiboom moet zijn???

Hij moet minimaal op boomhoogte een stuk voor je voorstag uit komen ( 20 cm ? ). De rest is afhankelijk van spi, wensen, etc....

J

Mooi kort antwoord hè!
De J-maat is de afstand tussen mastvoet en putting van voorstag, dat is ook de standaardlengte van een spinakerboom.

Even wat info over de surfmast. Een surfmast is wel licht te krijgen. Een surfmast van 4,60 m lengte varieert in gewicht van 1,6 tot 2,3 kg naar gelang het percentage carbon.

De gangbare percentages: 15, 30, 55, 70 en 100%. 15 en 30% kun je in mijn ogen geen "carbon" noemen. Een 100% carbon-mast zul je niet snel vinden om mee te kunnen knutselen voor een spiboom. Een 100% carbon mast wordt verkocht aan wedstrijdsurfers (of zeer fanatieke recreanten).

Het voordeel van een hoger percentage carbon is voor een windsurfer deels het gewicht. Echter: een veel groter voordeel is het terugveren van de mast in de juiste curve. Hoe hoger het percentage carbon hoe sneller de mast terugveert in de juiste curve.

Een windsurfer die hard op golven vaart ziet zijn masttop constant bewegen. Hoe sneller de mast terugveert in de juiste curve hoe harder een windsurfer vaart. Een mast met 100% carbon voelt dus veel dynamischer aan. Een recreant die zacht vaart heeft weinig aan een 100% carbon-mast.

De stijfheid (aangegeven in de waarde imcs 25) van de masten van 15,30, 55, 70 en 100% is gelijk. Het is dus niet zo dat hoe meer carbon hoe stijver de surfmast.

Maar dit terzijde.