Onderwerp: aluminium mastondersteuning verdubbelen

Ik ben dat met Pieter2 eens.
Ik denk dat de enige functie van die alu-plaat is om een mooie vlakke ondergrond voor de massteun te creeeren en deze af te schermen van het onderliggende polyester.
Sterkte en stijfheid moet komen van de wrangen en kiel.
Groet,
Herman.

Als dat zo is (zou best kunnen gezien de summiere bevestiging aan de wrangen): dan de wrang ter plekke massief maken. Dus gaten boren en volgieten met epoxy of zo.

pieter2 schreef : EXACT!
Die plaat is er alleen maar omdat de lengte van je mast profiel groter is dan de breedte van je vrang, je mast steekt aan beide kanten uit.
De rede dat de plaat een cm dik is, is alleen maar omdat de bouten waarmee de mastvoet zit anders niet voldoende grip hebben.
Ik moet eerlijk zeggen dat ik verbaasd ben dat het maar een halve mm is onder statische haven belasting, ik had meer verwacht. Je boot is dus best stijf.
De maximale compressie op je mast is ongeveer gelijk aan 110 tot 115% van je boot gewicht, kan een beetje meer zijn als je veel voorspanning op je stagen hebt, maar als je lijwant net los komt met zeilen, dan is dat een goed uitgangspunt.
De hoofdfunctie vand e vrangen is het recht onder je boot houden van de kiel, de buigende momenten die daarmee gepaard gaan zijn zoveel groter dan wat die 9-10 ton aan mast compressie kan doen dat dit slechts "kietelen" van de constructie is.

Ik zou het mooi zo laten thomas, die 0.5mm heeft er waarschijnlijk al vanaf het eerste jaar ingezeten, pas als de vervorming meer dan 1:200 word zou ik er eens verder naar kijken, maar daar zit je nog lang niet aan als ik dat zo kan inschatten.

Zo, dat maakt in één keer een vakkundig einde aan de discussie....

beewee schreef : Sorry, ik wilde de boel niet dood leggen, maar gewoon zeggen wat ik vanuit Jac. de Ridders zijn oogpunt gedaan zou hebben (de ridder = ontwerper van de boot)

Anders vragen we het Koos toch gewoon? Mijn ervaring is dat hij nooit te beroerd is om te helpen.

Aluminium lijmen kan met methacrylaatlijm. (Plexus). In dit geval een stijve versie, Plexus MA300 of 310 (liever 310 vanwege de langere verwerkingstijd, 15 minuten tov 5 minuten). Aluminium vooraf primeren met primer PC-120 (soort mierenzuur met een kleurtje).

Minimale laagdikte 1mm, maximale laagdikte 4mm.

op die manier is in ieder geval de plaat eenvoudig op te dikken naar dubbele dikte, en 4x zo stijf. Als we er vanuit gaan dat die 0,5mm nog niet stijf genoeg is, dan zal 0,125mm doorbuiging dat toch wel zijn?
Ik las over "probleem" van een Spirit. Ik zou het niet direct een probleem willen noemen, er is niets kapot, immers. Hooguit buigt het plaatje wat veel door voor de (hoge) eisen van Thomas.

Erikdejong schreef :
Tot die conclusie was ik in mijn reactie gisteravond 22:16 ook al gekomen, zij het met een iets andere motivatie.

Erikdejong schreef :
het probleem is dat de gespoten aluminium mastvoet (die met 4 boutjes op de plaat vastzit) die kleine bocht in de plaat niet kan volgen. Die was dus op 3 plaatsen ingescheurd (en 2 jaar geleden vervangen).
En dan staat de mast toch niet zo ondersteund als nodig is.
De doorbuiging van de plaat op zich is idd niet erg.

Ik wil niet elke paar jaar weer 200 eur moeten uitgeven aan een nieuwe voet onder de mast.....

groet
t

Thomas, misschien was het handig geweest om dat (de gebarsten mastvoet) ook maar meteen te noemen? Dan was de discussie over de noodzaak ook niet nodig geweest.

is het niet mogelijk dat de plaat een klein beetje flexibel moet zijn om bij te veel spanning op de stagen de romp te beschermen?

Dan ondersabel je de mastvoet toch gewoon met wat epoxy? Onderkant in de was zetten, dan weet je zeker dat hij los komt volgend seizoen. En dan draagt het hele ding, ipv een paar puntjes.

Ik zou de bestaande aluplaat, nu ik de échte reden weet, ophogen/verstijven met een extra plaat die net zo groot is als de mastvoet. De doorbuiging van die extra plaat kun je dan nagenoeg nihil houden.

Andere optie: de nieuwe mastvoet een klein beetje afvijlen zodat ie het ronde profiel van de plaat volgt.

je zou ook de ondersteuningsplaat en mastvoet uit 1 stuk aluminium kunnen laten maken.
Beetje metaalbewerkingsbedrijf met een freesbank zou dat moeten kunnen.
Geen mastvoet meer van giet aluminium en de hele constructie precies op
maat.

je zou mazcom eens kunnen vragen, die zitten in Medemblik.

Sprokkie schreef :
da's ook een idee!
de mastvoet is wel ca 50 mm hoog, dus dat zou dat uit een blok van 70mm gefreesd moeten worden.
Wel ben ik dan de verstelbaarheid (met de sleuven in de huidige mastvoet) kwijt. Maar die heb ik maar 1 keer gebruikt om de juiste prebend-positie voor de mast te vinden.

groet
t

probleem is dat het vlak van de onderkant van de mast niet exact parallel loopt aan het vlak van de 1 cm dikke alu plaat. Dat kan ook niet want de mast is stelbaar. Onderaan de mast kan je naar voren en achteren stellen, bovenin de mast kan je met de stagen de mast voor- of achterover laten hellen. En ergens is er een dakdoorvoer die een soort van kieppunt is.
Er is dus altijd een mismatch tussen het vlak van de onderkant van de mast en de grote voetplaat. De kleine, gegoten, voetplaat zit daar tussen. Stel de mast staat iets voorover, dan raakt de voorkant van de onderkant van de mast de kleine voetplaat en belast daar vervolgens de grote alu plaat. Daar wordt die alu 1 cm dikke plaat niet gedragen door de wrangen, en wordt de boel op buiging belast. De mast belasting op de voetplaat is dus een puntlast, niet gelijkmatig verdeeld.
Uit de constructieleer volgt dat een metaal alleen maar een kracht kan uitoefenen als het eerst beweegt (vervormt). Neem maar een elastiekje, je voelt alleen druk uit het elastiekje komen als je het oprekt. Nu heeft een slapper (ik bedoel niet zwakker) metaal (stel alu) meer beweging nodig om dezelfde kracht uit te oefenen dan een stijver metaal (stel RVS) bij gelijke afmetingen. De constructeur heeft dus rekening te houden met die vervorming bij het bepalen van de afmetingen en de materiaalkeuze. Deze denktrant is een pietsie moeilijker dan alleen de berekening van de "sterkte" van het metaal.
Nu het voorbeeld van Capo: tussen de 2 soorten aluminium (nl. die van de mast en die van de grote voetplaat) is een ander soort aluminium geplaatst, nl. de gegoten aluminium voet. De stijfheden van die soorten alumimium zijn verschillend: gegoten alu is brosser dan gewalst alumimium. De gegoten voetplaat wordt nu door de bewegingen in de constructie gedwongen een beweging aan te gaan die het gezien zijn brosheid niet kan volgen, en dus scheurt.
Dus de remedie is: de gegoten voetplaat veranderen in een voetplaat van gewalst aluminium. Toch een constructiefout!

de scheurtjes in de vorige mastvoet heb ik niet genoemd, omdat ik gewoon die plaat wat sterker wil hebben
Als iedereen zegt dat dat niet nodig is herinner ik me wel weer waarom ik dat ook weer wilde.
Hier de foto van de vorige mastvoet, in voorjaar 2010 vervangen, na 8 seizoenen dus.
Bij de rode lijntjes zitten scheuren, rechts-boven ook te zien.
Toen hij er eenmaal uit was en ik m een tik gaf viel hij in drie stukken uit elkaar......



Natuurlijk zorgen de wrangen voor de stijfheid, en niet dat plaatje. Maar met een stijvere plaat kan ik de druk beter over de 3 wrangen verdelen, lijkt me. Dat is toch juist?

En wat Spirit-probleempjes betreft
dit is eigenlijk geen probleem, maar ik wil het nét ietsje beter hebben.
en het vastlopende roer is 1 a 2 keer per seizoen, in extreme omstandigheden als jullie allemaal in de haven liggen (sorry )
Dus dat valt ook wel mee, en is ook prima op te lossen, voor een paar tientjes....
Oh ja, dan hadden we nog de bult op de kiel:



het gietijzer dat na 10 jaar nog bellen blaast....
Ook dat is opgelost, lekker dikke Polypox700 eroverheen, nu ziet het er weer zo uit, vers uit het water, niet afgespoten, na 2 seizoenen incl winter:



groet
t

Ronaldl schreef :
heldere analyse, ondersteund door de foto van de gescheurde gegoten voet. (en zelf dacht ik ook al zoiets, het ene materiaal kan de bocht in het andere niet volgen.)
Constructiefout? De mastvoet wordt door Sparcraft bij de mast geleverd, de alu plaat wordt er door de werf in gezet. Sparcraft zal wel van een vlakke ondersteuning uitgaan, maar die is gezien alle krachten natuurlijk eigenlijk niet blijvend vlak te houden (ook al door mastbuiging waardoor de kracht meer naar voren verplaatst).
Ik zou zeggen, een niet optimale samenloop van materialen, aan het licht gebracht door flink extreem gebruik (trimclinics ! )

groet
t

FMJ schreef :
de wrangen, die zijn van schuim, met daaroverheen een hele flinke partij glas en polyester.
deze foto laat goed zien hoe dat in de romp ligt, toen het nog gewoon schuim was:



de mast staat op de 2e wrang van rechts/ van voren. Ze zijn zoals Erik terecht zegt vooral om de krachten van de kiel op de romp over te brengen, het is de 'ribbenkast' van het vlak van de boot.
Als ik er gaten in maak om er epoxy in te doen ipv schuim (gaten in de polyester) verzwakt ik vast de wrangen enorm, dat risico wil ik liever niet lopen......

groet
t

Capolavoro schreef :
Al je aan de bovenkant gaten in die wrangen boort verzwak je ze echt niet hoor. Alleen de vertikale delen vande wrangen ( die dus liefst loodrecht op romp en kiel staan dragen substantieel bij aan het overbrengen van de krachten. Zolang je dus geen gaten aan de zijkant boort gebeurt er niets. Eigenlijk kun je nog veel beter van de tweede wrang een stuk van de bovenkant eraf slijpen en de boel daarna opvullen met een epoxy/vezel mengsel. Daarna de boel weer netjes dichtlamineren.Dan heb je in feite een massieve voet voor de mast alsof deze op de kiel zelf staat.
Dat je met een vlakke plaat van 1 cm de krachten effectief kunt overbrengen op de drie wrangen is m.i. een illusie . Terecht wordt de mogelijkheid geopperd om een U-profiel te gebruiken maar daar lijkt geen plaats voor te zijn.
Samengevat: je moet zorgen dat de mastkrachten zoveel mogelijk via vertikale versterkingen in de romp/op de kiel worden geleid.
Ad

YELLOW BOAT schreef : de mast staat nu echt op 2 verticale versterkingen, de zijden van de middelste wrang.
Via de alu plaat staat er ook nog wat op de 2 zijden van de wrang ervoor, en op de voor-zijkant van de wrang erachter.
Kan iemand vertellen hoeveel kracht er nodig is om zo'n alu plaat te laten buigen?
De lengte is ca 70 cm, de breedte 25 cm, de dikte (nieuwe plaat) stellen we op 2 cm. Als de dan aannemen dat er ondersteund wordt ZONDER de middelste wrang, bij welke kracht gaat zo'n plaat (stijf alu) dan zeg 1 mm doorbuigen? De overspanning tussen de 2 draagpunten (de wrangen ervoor en erachter) is dan ca 40 cm.

Een ander punt is nog de kracht naar voren. De mast staat in rust al met enige buiging (prebend door de topwanten). Als de hekstag op 25% gaat staan er daarin een kracht van ca 15000N. De resulterende buiging van de mast is ca 2% van de hoogte (lengte) van 17 meter. Daardoor wil de mastvoet naar voren, en niet een klein beetje....
Dat moet dan toch door de gehele wrang worden opgevangen, alleen 'zijkanten' kunnen dat niet aan, de hele 'doos' van de wrang is daarvoor nodig, lijkt me?
groet
t

capo, hoe vaak verstel je de mast voet, na tien jaar zal hij toch wel op de juiste plaats staan. ik zou een plaat alu nemen vaan hoogwaardige kwalitiet van een dikte die de oude plus de dikte (vloer ) van de mast voet heeft. dan als voet er de randen op laten lassen.bij het plaatsen van het geheel de wrangen opdikken met epoxy , wel de plaat lekker invetten, dan draagt het weer op drie wrangen en de plaat is stijver geworden.

YELLOW BOAT schreef : Ad, voorzichtig, hier maak je een denk fout!
NOOIT geen gaten boren in de uiterste vezels van je vrangen. De vrangen worden heel stijf door de afstand tussen het vlak en de bovenkant van de vrang te vergroten als je dus de vertikale delen flink hoog maakt (er zijn grenzen) dan krijg je dus een heel erg stijve balk, echter dit komt niet door de verticale zijwand, maar door afstand vergroting tussen het vlak en de vrang top. De hoogste spanningen in het materiaal zitten in deze twee delen en niet in de zijkanten. sterker nog, in het vlak zit onder sommige omstandigheden een druk kracht in de vrang en aan de top een trek kracht, ergens in de vrang (op de neutrale as) zit een deel waar geen spanning in het materiaal zit. Je kunt zelfs een gat van 55% van de hoogte van de vrang in de zijkant maken zonder meer dan 3-5% van de stijfheid weg te halen!

Thomas,
Als het scheuren van de mast voet de reden is, zou je dan niet de mastvoet aan de mast willen vervangen door eentje die op een punt in het midden staat? Onze mast van Selden heeft een soort van hanenkam die precies in een sleuf aan de onderkant van de mast past, de compressie kracht van je mast word op die manier, ongeacht de positie/trim, altijd op exact dezelfde plek op de onderliggende constructie overgebracht. Ik denk zelf niet dat je een tweemaal zo dikke plaat stijf genoeg krijgt om een dergelijke vervorming volledig te voorkomen, zeker omdat 0.5mm echt heel erg weinig is. Wellicht is het een gietfout in het alu stuk geweest en was het iets eenmaligs.

Overigens is het een heel stuk goedkoper en niet minder goed om gewoon een opstaand randje op een dikke plaat te laten lassen in plaats van een 70mm blok uit te laten freezen, het lijkt erop dat je minimaal 90% weg moet freezen om aan 2 vrang afstanden lengte te komen. Ik zou wat laten samenstellen uit plaat en strip als je toch wilt vervangen.

Capolavoro schreef : Thomas, bij 10 ton compressie (lijkt me een redelijk aanneembaar maximum voor jouw boot uitgaande van 8 ton boot gewicht?) zou de plaat in de opstelling die jij opgeeft ongeveer 9.5-10 mm doorbuigen, bij 1 ton praten we over 1 mm, om die halve mm die je nu hebt te bewerkstelligen heb je voor een twee cm dikke plaat maar 480 kg nodig. Bij een 1cm plaat is het slechts 63 kg.
De plaat verdikken heeft niet echt het gewenste effect, tenzij je naar een cm of 4-5 gaat)
Je kan dus ook veilig concluderen dat in de huidige opstelling 100% van de compressie word opgenomen door de vrang recht onder de mast.

EDIT: pas bij 9cm dikte heb je minder dan 0.2mm deflectie bij de gewenste 10 ton compressie. Je moet dus eigenlijk zoeken naar een andere mastvoet als je deze niet vertrouwd.

Erik, dank je!
bootgewicht is ca 7 ton (op meetbrief), 5,8 ton volgens de belgische folder

en gaten in de wrangen maken was ik niet echt van plan, het enige probleem is eigenlijk het breken van het alu gietstuk, de mastvoet....
Een hele dikke plaat (zeg 5 cm)gaat niet lukken, dan zijn meteen alle wanten te kort en zou ik evenveel van de mast zelf af moeten halen.
Max 3 cm mast omhoog kunnen de spanners nog wel opvangen.....

groet
t

Mooi laten zitten zoals het nu is.