Onderwerp: ontwerp fok

Geinspireerd door een draadje nog niet zo lang geleden, heb ik het plan opgevat om zelf een fok te ontwerpen en in elkaar te zetten.
Ik ben er veel over gaan lezen. Met het toenemen van de kennis neemt ook de twijfel toe. Hoe ga ik, met nul ervaring, de juiste parameters invullen.

Degenen die nu denken dat het gekkenwerk is kan ik geruststellen: dat denk ik ook. En toch ga ik er mee door.
Maar om de kans op mislukking kleiner te maken vraag ik wel ,advies aan degenen die er verstand van hebben.

Allereerst de boot:
North Beach 24, een kottergetuigde toerboot van 3000 kg. Bepaald geen racemonster. Vaargebied: IJsselmeer, Waddenzee en af en toe de Noordzee.
De fok is een keerfok van 7 m2. Het is een rolfok. Ik gebruik maar 1 fok, dus deze fok moet het doen met windkracht 1 tot 8 op elke koers.

Het materiaal wordt (fill-oriented) dacron, een cross-cut ontwerp.
Ik gebruik het programma Sailcut om het zeil te ontwerpen. Dit zijn de data die ik ingevoerd heb:

En zo ziet het ontwerp er dan uit:


En dan nu de vragen:
1 is een doorhang van de voorstag (sag) van 5 cm reeel?
2 is een camber van 6% (top) 8% (midden) en 3% (onder) een goede keuze voor mijn fok?
3 is de twist van 10% een goede keuze? Ik heb bewust voor een nogal kleine twisthoek gekozen voor dit kleine en nogal smalle keerfokje.

Ik kan helaas geen antwoord geven op je vragen. Maar de plaatjes die je laat zien zijn zo klein dat er bijna niets op te zien is. Kan je niet wat grotere afbeeldingen plaatsen?

Nee, dat lukt niet. Als ik een screenhot van het programma opblaas, dan wordt het zo onscherp dat het ook niet te lezen is.
Ik kan de ingegeven parameters wel opschrijven:

Voorlijk lengte: 6550 mm voorlijkronding (sag): -50 mm ronding positie: 50%
onderlijk: 2650 onderlijk ronding 100 mm
achterlijk: 5885 ax=chterlijk ronding -150 mm ronding positie 55%

zeil oppervlak: 7.08m2

Zeilvorm:
top bolling: 6%
midden bolling: 8%
onderlijk bolling: 3%
twist: 10%


De vragen zijn:
1 is een doorhang van de voorstag (sag) van 5 cm reeel?
2 is een depth van 6% (top) 8% (midden) en 3% (onder) een goede keuze voor mijn fok?
3 is de twist van 10% een goede keuze? Ik heb bewust voor een nogal kleine twisthoek gekozen voor dit kleine en nogal smalle keerfokje.

Een twist van 10% - vanaf het onderlijk naar waar is dat gemeten?

Een HA fok gaat dit om toch!? Die voer je meestal met behoorlijk wat winddruk. Ik zou dus voor meer sag kiezen dan die 5 cm. Wat doet je huidige voorzeil bij die wind met het stag bij je normale voorstagspanning? Wellicht geeft dat een idee van hoeveel méér sag je vanuit mag/moet gaan.

Diepte van camber: niet te diep voor dit zeil - lijkt me OK zo, daarbij kun je het camber altijd dieper maken door je voorstag losser te zetten. Diepste punt schuift dan ook naar voren echter! Ik zou je design-camber qua plaats dus rond 45-50% leggen, indien je het ondiep houdt (wat die 8% wel is). Door meer voorstagdoorhang te geven kun jd een meer powervol zeil trimmen, handig om bij het hakken tegen golven iets lager te gaan sturen met een dan dieper en meer voorlijk camber.

Waarom verloopt de diepte zo, van beneden naar boven? Dat begrijp ik niet.

Wss komt Sneaker er zo wel in. Ook Chris is met zoiets bezig, maar die was van plan het ontwerp samen met een zeilmaker te doen. Al een tijdje niets meer van gehoord trouwens.

Verder wat interessante achtergronden over "ingebouwde twist" in het draadje "toon hier je zeiltrim".

Ga je volgen; interessant en vernieuwend!

Taan,

Ben benieuwd.
Ik neem aan dat deze fok aan de kotterstag van de NB 24 gevoerd gaat worden?
Het kan lukken met een huishoud naaimachine zie hier een artikel uit zeilen https://www.zeilen.nl/aan-boord/vaartips/doe-het-zelf-fok/ het is wel veel werk, zeker als je het hele zeil handmatig wilt plotten. Enfin als die Titaantje volgend jaar niet bij te houden is dan heb je goed werk geleverd! Maak het wel heel goed, als je er serieus mee wilt gaan varen op zee, want je moet op het zeil kunnen vertrouwen.

Edit je kan je oor ook eens bij "Oar and sail" te luister leggen zij geven ook les in het maken van zeilen http://www.oarandsail.nl/artikel-zelf-zeilmaken.php

Freek

Nachtvlinder schreef : Dat vind ik lastig om in te schatten. Let wel het is een kleine fok, voorlijk 6,5 m.
Als ik de sag groter maak en ik zet de voorstag goed door, blijft er dan van de bolling nog wel iets over?

Beneden hoort hij vlakker te zijn ivm induced drag. Naar het midden van het zeil moet de camber dieper worden. Over die waarde in de top heb ik twijfels. Ik heb de verhouding aangehouden van de standaard waardes van Sailcut, maar wellicht moet de top juist nog dieper zijn dan het midden.

Dat een zeil onderin vlakker moet worden ivm vermindering van induced drag hoor ik nu voor het eerst. Heb je daar referenties van of kun je dit zelf uitleggen?

Ik geef je graag advies - waar mogelijk en zinvol - en kan je daarmee wellicht helpen zonder je eigen design en ideeen te niet te doen. Heb ik wel meer parameters nodig. Het maken zelf is niet zo moeilijk als sommige hier beweren, mits je ruimte hebt en secuur werkt. Dit is allemaal zeer, zeer handzaam qua formaat. Een zeilmaker maakt er makkelijk 5 op een dag, van dit formaat.

Je kan ook nog de proefversie van ProSail downloaden. Werkt net iets eenvoudiger voor je, denk ik. Je kan de design vorm dan ook in "3D" zien (moet je wel kunnen beoordelen, is niet de flying shape uiteraard).

Maar gewoon doen. Leuk hoor! Alleen dat van 1 t/m 8bft op elke koers is hopelijk een grapje.

Nachtvlinder schreef :
Hier heb ik referenties van, maar zit nu op mijn werk en kan daar niet bij. Ik probeer dus in mijn eigen woorden uit te leggen hoe ik het heb begrepen.
Eer grote diepte geeft het zeil veel power. Er is een groot luchtdrukverschil aan beide zijden van het zeil. Het zeil voorkomt dat die luchtdrukverschillen direkt worden opgeheven, want luchtstroom kan nou eenmaal niet door het zeil heen. Aan de onderkant kan de lucht onder de giek door; daar kan het dus wel. Een powerful zeil op die plaats zorgt voor vertragende vortices. Als het aan de onderzijde vlakker is zal dit effekt daar minder zijn.

De doorhang is denk ik wel erg laag ingeschat.
Komt bij dat het weghalen van de diepte (stag strak) eindig is: als je voorstag strak staat (35%) heb je de minimum doorhang bereikt. Als de diepte van het zeil nog steeds teveel is kun je daar niets meer aan doen en heb je grote last van een te diep zeil.
Andersom, als je het zeil maakt voor wat meer doorhang, kun je kiezen wanneer je stopt met de voorstag strak te zetten. Zo strak dat de diepte goed is, eventueel met een stukje minder spanning. Daar heb je verder geen last van en de diepte is goed.

Klinkt wel logisch: gezien mijn wens om de fok bij uiteenlopende windkrachten te gebruiken, mag het ontwerp niet te vlak zijn, want dan kan je het nooit boller trimmen bij lichter weer.

Dit is nou zo'n beslissing die ik lastig vind omdat hier geen absolute regels voor zijn. Hier komt mijn gebrek aan kennis en ervaring direkt naar voren. Een doorhang van 5 cm is weinig, maar wat is dan beter: 10 cm?

Ik heb het al voorgesteld, maar kijk eens wat je huidige voorzeil met de stag doet, qua doorhang!

Leuk in dit verband: welke vorm heeft de doorhang van de voorstag?
Is dat een kettinglijn? (catenary in het Engels)

Ik denk het wel hè? Dat is niet zomaar een willekeurig boogje!
Heb me daar recent in verdiept om mooie bogen in grote panelen voor tent-bouw te realiseren zodat je geen onnodige plooien krijgt.

Wellicht meer iets voor een ander topic, maar ik denk dat het geen kettinglijn is. Een kettinglijn wordt volgens mij gevormd als de dwarskracht overal op de lijn gelijk is, en bij een voorstag lijkt mij dat niet het geval: zeil is onderin breder, bovenin waait het harder, te veel twist, te weinig twist, noem maar op.

Nachtvlinder schreef :
Lastig te zien of te meten.
(Helemaal nu hij op de wal staat)

De voorstag doorhang kun je meten terwijl je gewoon in de box ligt.

Knoop een lijn met een paalsteek om je voorstag, en trek deze met een val omhoog tot deze op de halve hoogte van je voorstag hangt. Trek deze lijn met de lier aan zo hard als dat je aan een schoot zou draaien als je met veel wind aan de wind vaart. Als je nu een rechte lijn spant tussen het begin en eind van je voorstag, dan kun je de afwijking van de rechte lijn zien.

Door afstand van de boot te nemen kun je met 1 oog en een gestrekte arm met een schuifmaat de 'lengte' van je voorstag meten. Dan meet je de 'deflectie' van je doorgetrokken 'schoot' tov de rechte lijn. Door deze twee op elkaar te delen krijg je de ratio tussen doorhang en lengte. Vermenigvuldig deze ratio met je werkelijke voorstag lengte en je weet hoeveel de absolute doorhang is.
De oppervlakte van deze 3-hoek is vrijwel identiek aan de oppervlakte van je werkelijke voorstag doorhang tijdens het zeilen.

De doorhang die je voorstag omschrijft is niet eleptisch, niet cirkel vormig, maar ergens daar tussen in (een kettinglijn is het ook niet omdat de vectoren allemaal andere kanten opwijzen).
Ik heb ergens een tabelletje liggen voor voorstagdoorhang vormen bij diverse aspect ratio's van voorzeilen, maar die heb ik zo snel niet bij de hand.

Dit is overigens een meettruc die zelfs maar heel weinig zeilmakers kennen, doe er je voordeel mee

Slimme methode!
Ga ik proberen.

Haha! Dan denk ik toch dat de kettinglijn de beste benadering vormt voor de doorhang.
files.engineering.com/download...51&file=Catenary.xls

Niet helemaal, er is geen curve in de doorghang van het bovenste deel, mede omdat alle krachten in de tophoek van het zeil min of meer naar beneden gericht zijn.
Kettinglijn is gebaseerd op zwaartekracht en uniform gewicht, beide zijn niet aanwezig in een doorhangende voorstag.

Erikdejong schreef :


Ik kom uit op een doorhang van 10 cm. Op bovenstaande foto is het nog 16 cm, maar toen was de voorstag nog niet op spanning. Voorstag op spanning gebracht door aantrekken hekstag. Overigens is dit nog niet een nabootsing van de praktijk, want dan zou de fokkeval nog goed doorgezet moeten worden. Misschien moet ik deze meting nog eens overdoen.

Sailcut CAD kan ook wel eea exporteren.

Ik gebruik Engels als UI taal in mijn virtuele Linux teken- en rekenmachine. Daar vindt je de opties onder file -> export 3D sail c.q. export development.

Als plaatje hier zou SVG moeten werken (denk ik); voor uitwisseling van de 3D vormgegevens zou ik 3D DXF gebruiken.

Ik neem voor het gemak aan dat de windows-versie dezelfde opties biedt.

Klopt. In SVG krijg je dit:


Dit is sterk uitgezoomd om alles in 1 plaatje te krijgen: de blauwe lijnen zijn de stiklijnen, de rode snijlijnen van de panelen.

Erikdejong schreef : Dus als ik de bovenste 4 of 5 leuvers los laat gebeurt er helemaal niets?

Of zou het zo kunnen zijn dat terwijl de primaire spanning *in* het zeil bovenin zo goed als verticaal georiënteerd is, er ook horizontaal (door de stag, via de leuvers) een kracht *op* het zeil wordt uitgeoefend?
En bedoelde je eigenlijk "minder curve in de doorhang" ipv "geen curve".

Er zijn wel enkele zeilvormen te bedenken waar 'minder curve' van toepassing zou zijn, er zijn er ook waar 'geen curve' van toepassing is (en dat zijn er veel meer) er zijn er ook die zelfs voor een negatieve doorhang zouden kunnen zorgen.

Meten is weten, de verschillen zijn klein.

JotM schreef :
Teken je zeil eens uit, mèt een reele schoothoek. Dan kom je er achter dat, om nog enige spanning bovenin te creeëren, de schoot heel stijl staat. Die kracht verdeelt zich door t zeil, maar door de stijle schoothoek zal veel daarvan opgenomen worden door de val. Dit is ook t verschijnsel dat het voorlijk onderin niet strak lijkt te staan. Maar als de schootspanning weg is, weer wel.

De valvoorspanning lijkt dus heel hoog, maar IS heel laag, als je aan t zeilen bent. Dus inderdaad. De bovenste leuvers zullen nauwelijks belast worden. Ze zijn echter wèl belangrijk om de zeilvorm te garanderen. De koorde van het zeil daar is maar klein, dus een klein beetje uitwaaien vernaggelt het meteen.