Onderwerp: Verstaging vervangen, hoeveel haast heeft dat?

Erik heeft natuurlijk gelijk, maar let ook op kleine beschadigingen, zoals roestplekken en losse draadjes ( hoe heten die ook al weer? Tiers? )

Zolang je de belasting van de contructie onder de vermoeingsgrens houdt is er niets aan de hand. De meeste metalen blijven dan gewoon heel. Een uitzondering hierop is echter bijvoorbeeld aluminium. Aluminium heeft geen grens, en zal altijd stuk gaan door vermoeing. Door echter juist te dimensioneren kan je toch lichter dan staal construren. Je moet dan echter wel rekening houden met de levensduur. Bij vliegtuigen worden gedurende de levensduur regelmatig onderdelen vervangen of gedubbeld ivm vermoeing.

OK. Mijn excuses, maar nu voel ik een drang opkomen om in te grijpen.

Vanuit mijn vak als ontwerper heb ik regelmatig met vermoeiing te maken. Daaruit wil ik een paar dingen recht zetten in de beweringen hierboven en wil ook een enkele vraag beantwoorden.

Metaalmoeheid is een woord wat door de pers is uitgevonden. Geen enkele vakman gebruikt het. Het juiste word is vermoeiing.

Vermoeiing is een uiterst lastig te beschrijven proces omdat er meerdere varianten van zijn. In ieder geval is het in een stag nauwelijks te constateren tot hij echt stuk is.

Antwoord 1: Nee, er is geen echte test mogelijk waarin je aantoont of er wel of geen vermoeiingsschade in het materiaal zit, en hoe veel. Ook onderdeel wat bijna door vermoeiing bezweken is, heeft in een statische trekproef nog steeds zijn volle sterkte. Dat werkt dus niet. Bij een massieve stag (rod-rigging) is het mogelijk om met ultrasoon onderzoek, of penetrant onderzoek "iets" te zeggen. In ieder geval, als daar uit komt dat t mis is, is t mis. Wat dit betreft is t verdedigbaar om over te gaan op dyneema verstaging. Om die op voldoende stijfheid te geven, moet hij zoveel sterker worden dan nodig, dat enige UV schade, of rafeltjes geen probleem zijn. Maar dat is een heel ander topic.

Antwoord 2: Vermoeiing is een uiterst lastig te voorspellen bezwijkingsmechanisme. Je kunt het ook niet vatten in een of andere factor als treksterkte. De berekeningsmethoden die er zijn, doen een uitspraak over de betrouwbaarheid van een onderdeel onder bepaalde belastingen. Dat wil dus zeggen: de KANS dat het heel blijft, bij de berekende belasting, bij het berekende aantal wisselingen. Over een praktijksituatie met een continue belastingsspectrum zegt dat nog maar weinig.

Antwoord 3: Zie de grafiek onder.

Hier heb ik volgens de huidige normen de Wöhler kromme berekend van een stuk RVS draad in een 6mm stag. Uitgegaan is van een breeklast Rm=1300MPa en een statische voorspanning van 20% (260MPa) daarvan. De spanningen op de Y-as zijn de wisselingen tov de voorspanning. Deze Wöhler is bepaald voor een betrowubaarheid van 97.5%.
Wat je ziet is dat je voor de grote wisselingen best veel extra belasting mag hebben. Voor de Low-cycle fatigue zeg tot 1e4 (10.000) wisselingen, mag je tot ongeveer de helft van de breeklast gaan. Dat is best veel, want boven de voorspanning (260) hangt de stag aan lij slap. Wanneer gebeurt dat nou met t hoofdwant? Eigenlijk nooit.
Een ander verhaal is het voor hoogfrequente trillingen. Stel dat een stag een eigenfrequentie van 10 Hz heeft, dan haalt hij in 10 jaar: 10x3600x24x365x10=3e9 wisselingen. Om die te halen mag je nog maar 70MPa aan spanningswisselingen hebben. En die heb je zo te pakken. Misschien een keer in een flinke storm? Ik weet t niet precies.

Nogmaals dit gaat over een statistische betrouwbaarheid van 97.5%. Maar dat zegt niks over enkele gevallen. Bovendien is er nog geen spanningsconcentratie meegenomen in de terminal, en waar de stag over de zaling loopt.

Nu is de volgende vraag waarop stagen t meest falen. Eerlijk gezegd verdenk ik dan eerder splitpennen in de gaffelpennen, matig vakmanschap bij t aanpersen van terminals, bevestigingen aan masten en op t dek dan de draad zelf. In die zin geef ik Erik gelijk.

Maar goed. De heren verzekeraars hebben ondersteund door hun data in hun wijsheid besloten dat zij t risico niet meer dragen als t spul een X aantal jaren oud is. En dat is hun recht. Een verzekering is niks meer dan t verkopen van het risico. Een ander wordt eigenaar van het risico en mag eisen stellen aan de voorzorgsmaatregelen. Je hoeft je daar niet aan te houden. Maar dan neem je dit risico weer zelf over. Lijkt me logisch.

Ja dat verhaal van die vermoeingsgrens is duidelijk. Kom je daar dus niet boven dan blijft het mee gaan.
Toch is aluminium naar mijn idee best aardig taai (nooit problemen met een aluminium mast gehad).
Jeffry volgens mij is heel veel verstaging hier 19-1 draads (19 draden die 1 draad vormen). Losse draadjes vind ik inderdaad een duidelijk verhaal dat is gewoon vervangen.

@Joop je poste net toen ik dit poste het probleem lijken dus de hoogfrequente trillingen. Ook interessant om over de eindterminals en de splitpennen te lezen.

Freek

Als je gaat kijken naar de spanningen in de mast, dat zijn die zo laag dat er nauwelijks iets met vermoeiing optreedt. Maar pas op: waar staal een soort van plateau niveau heeft na x aantal wisselingen, heeft aluminium dat niet. Dat blijft veel stijler afzakken. Deze som is alleen voor staal geschikt, dus ik kan t je voor alu niet vertellen.

Losse draadjes in je stag betekent gewoon dat hij verzwakt is. Tenminste met 1/19! Het betekent waarschijnlijk dat er veel meer mis is.

2 jaar geleden heb ik mijn verstaging vervangen omdat er een soort knik in de stag kwam, halverwege de draad. Natuurlijk heb ik dat stuk kabel uit elkaar gehaald, maar kon niks ontdekken. TOch blij dat ik t gedaan heb. Hoef er nu niet meer over na te denken.

Joop schreef

Bij zo'n rare knik ga je ook al aan vervangen denken dat geloof ik graag.

Freek