Hi tesamen,
Tsja, interessant vraagstuk waar ik me ook al vaker (niet echt in detail) mee bezig heb gehouden. Vooral bij de bouw van m'n Puma was ik me niet zeker of ik ze wel van balsa zou maken. Volgens tekening moesten ze van grenen zijn en zo'n vliegtuig trekt toch al snel aardige krachten aan. Uiteindelijk voor balsa gekozen en het resultaat was een prima stijf en sterke vleugel. Al best wat gekkigheid mee uitgehaald en lijkt prima in orde.
Dit motiveerde me ook om bij de BoT op balsa over te gaan, waarbij ik op het origineel wat aanpassingen heb gedaan om de vleugel hopelijk toch iets sterker qua constructie te maken:
1) Ik heb de liggers verhoogd. Hoeft niet heel veel uit te maken, maar de liggers zijn nu zo hoog als ze origineel inclusief de top indekking. Op die manier is de ligger in ieder geval uit een stuk wat net iets sterker zou kunnen zijn.
2) Ook pas ik de verbinding tussen de vleugels aan. Origineel bestaat de vleugel uit 2 delen met de deling op het meest kritische punt (middel vleugel). Deze wordt net als
@Huibert een vleugel in 3 delen. Daardoor is het vleugel middel een vast geheel. Heeft het origineel stalen pennen, deze uitvoering krijgt het nodige vliegtuig triplex in de zelfde stijl als ik bij de Puma heb gedaan. Ik denk dat de spanningen zich daardoor veel beter zullen verdelen over de indekking, webbing en neuslat en er dus toch een heel sterk geheel zal ontstaan.
3) De liggers zijn tussen de ribben een extra millimeter dik. Dat is handig voor montage maar geeft samen met de webbing toch nog wat extra sterkte aan het geheel.
4) Om de hechting te garanderen tussen beplanking en ligger is er nog een extra hoekje uit de liggers gefreesd.
Hopelijk is het genoeg, want het staat natuurlijk vast dat een grenen ligger sterker is dan een van balsa. Dus een compromis op sterkte is het vast
@aurectar en
@Discus2ct!
Ik ga em in ieder geval niet aan een lijn hangen inderdaad, dus die enorme spanning wordt mijn BoT iig bespaard. Ik ben alleen benieuwd waar TS voor staat
@nico v kooten ?
======
Met de vraag van @ISOLA ben ik ben nog even wat aan het neuzen gegaan naar de materiaal eigenschappen van balsa en grenen liggers (data van internet geplukt):
BALSA:
Modulus of Rupture 19,6MPa
Elastic modulus 3,7GPa
Crushing Strength 11,6MPa
Weight 150kg/m3
SPURSE PINE:
Modulus of Rupture 71,0MPa
Elastic modulus 9,7GPa
Crushing Strength 39,0MPa
Weight 525kg/m3
Dus de grenen lat is:
- 2,6x zo stijf
- 3,5x zo zwaar
- ~3,4 / 3,6x zo sterk (druk / trek).
Het grappige daarvan is dat dit erg lijkt op het verschil tussen staal en aluminium. Alu is ook ongeveer een factor 3 lichter en heeft maar een 1/3 van de stijfheid van staal. Alu werkt beter in vliegtuigen omdat deze dunwandige constructies met knik te maken (kunnen) krijgen. Een vliegtuig uitgevoerd in aluminium heeft dikkere balken en platen nodig voor dezelfde stijfheid. En die dikkere platen / balken verhogen de knik last.
Betrokken op Balsa en Grenen:
- Stel we maken balken (vierkant) met dezelfde lengte van beide materialen, maar wel met gelijk gewicht. De balk van balsa is dan ongeveer 87% breder dan die van grenen. Worden beide stukken hout enkel op trek belast (zeg X Newton trek), dan is een grenen lat 3% sterker (/ kan dus 3% meer belasting opnemen). Dat is niet echt heel significant. Verder zal de grenen lat meer uitrekken dan de balsa balk (zo'n 33% maar liefst).
- Wordt het hout echter op druk belast, dan komt balsa dit keer zo'n 3% beter uit de bus. Ook niet significant.
- Maar, op het moment dat knik kan optreden doordat de balken allebei relatief dik zijn t.o.v. de lengte wordt het al snel anders. Nemen we knik mee in de berekening dat wint balsa het altijd: doordat deze balk 87% dikker is wordt de knik last analoog aan onderstaande formule toch al snel een kleine factor 5 hoger.
Om die knik te voorkomen zie je dan ook bij de bouw van de HAST (een volledig grenen zwever)
http://www.modelbouwforum.nl/threads/zwei-antik-segler.150583/
dat de romp bijzonder veel spanten heeft t.o.v. een met balsa beplankte romp. Erg mooi, maar ook noodzaak om knik te voorkomen (als je et mij vraagt dan he.).
=====
Groet Q.