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Segel Technik Technikfragen speziell für Segelboote.

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  #21  
Alt 19.03.2020, 20:50
Pöggsken Pöggsken ist offline
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Hallo Hein,
du hast ja recht, ich interessiere mich für die Details, im Prinzip sind natürlich alle Anlagen ähnlich. Doch die Detaillösungen sind zum Teil sehr unterschiedlich.
Was mir so auffällt ist, dass die wenigsten Anlagen die Neigung der Windfahnenachse variabel gestalten. Einige neigen nur die Windfahne.

Viele Grüße
Philipp
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  #22  
Alt 19.03.2020, 23:25
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hein mk hein mk ist offline
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Zitat:
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Hallo Hein,
du hast ja recht, ich interessiere mich für die Details, im Prinzip sind natürlich alle Anlagen ähnlich. Doch die Detaillösungen sind zum Teil sehr unterschiedlich.
Was mir so auffällt ist, dass die wenigsten Anlagen die Neigung der Windfahnenachse variabel gestalten. Einige neigen nur die Windfahne.

Viele Grüße
Philipp
Moin
Tja,bei den weiter verbreiteten Anlagen ist es wohl nur die Hydrovane,es ist ja auch eine weitere (kleine)Achse notwendig,wo bei das bei einer Hilfsruderanlage wie der Hydrovane auch angesagter ist die Windfahne optimal einstellen zu können weil die ja die gesamte ruderlegende Kraft liefern muss,gerade bei wenig Wind kann es wichtig sein die Windfahne durch waagerechter stellen derr Dreh-bzw Kippachse etwas sensibler einzustellen.Zusätzlich bietet Hydrovane jezt ja auch noch eine höhenverstellbare Windfahne an um auch noch deren Heberlarmlänge verändern zu können.wo bei das Kontergewicht in seiner Hebelarmlänge fix bleibt(so weit ich das sehen konnte),das müsste aus meiner sicht aber dann auch verstellbar sein weil es für die niedrigste Stellung der Windfahne dann ja eigentlich zu wirksam ist.Da das aber auch die Stellung der WF für größeren Windstärken ist,ist das für die Praxis wohl unerheblich.
gruss hein
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  #23  
Alt 22.03.2020, 16:44
Pöggsken Pöggsken ist offline
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Hallo Leute,
ich habe mir die Viedeoa und ganz viel Text angesehn. Mit ist aufgefallen dass viele Anlagen bei Vorwindkurs starke steuereingriffe machen und das Boot schlangenlienien fährt. Ich vermute dass hier das Schwanken des Boote eine Störgröße auf die Windfahne bringt so, dass diese nicht durch den Wind sonder nur durch die Wankbewegung des Bootes ausgelenkt wird.
Daher frage ich mich ob es nicht sinnvoll sein kann in der Mittellage nur eine geringeren Hub der Schubstange zu erzeugen und erst wenn die Windfahne richtig auslenkt einen größeren Hub zu realisieren.
Das könnte man über eine Kulisse oder ein Kniehebel machen.

Gruß
Philipp
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  #24  
Alt 22.03.2020, 16:51
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Und hier die Kniehebelkinematik Ich befürchte beim export ist etwas schief gelaufen. sind dich alle seiten ineiner PDF. Leider sind auch die schönen Farben nicht exportiert worden. Ich bitte um Entschuldigung, die Funktion ist aber glaube ich erkennbar.
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  #25  
Alt 22.03.2020, 21:49
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Moin Philipp
Viel Seesegelerfahrungen konntest du noch nicht sammeln oder?Sonst wüsstest du,dass für ein slupgetakeltes Boot der Kurs"platt vorm Laken",je nach Seegangsverhältnissen,auch für einen menschlichen Rudergänger schwierig zu steuern ist.Der Mensch hat gegenüber der Mechanik die Möglichkeit vorauschauend ruderzulegen,während die Windfahne erst bei eintreten der Kursänderung relativ zum Wind reagieren kann.Dem Mensch als Rudergänger verlangt das aber viel Konzentration und ein gewisses Gefühl für den Seegangsrythmuss ab,wo bei der dummerweise nicht immer so rythmisch daher kommt.Ein einziger Brecher der unter dem Heck durchrollt klann dir von einer Sekunde zur anderen komplet die Ruderwirkung wegnehmen,das liegt an dem Verhalten der Wasserteilchen in der Welle die erzeugen durch ihre Orbitalbewegung praktisch eine von achtern kommende Anströmung des Ruders.
Wie deine Konstruktion da praktisch aussehen soll ist mir nicht ganz klar,da würde ja eine mittig definierte Führung für die Schubstange benötigt wenn das kein Kniegelenk werden soll.
gruss hein
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  #26  
Alt 23.03.2020, 14:35
Pöggsken Pöggsken ist offline
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Hallo Hein,
ich gebe dir natürlich in allen Punkten recht.
Meine Erfahrungen sind wirklich nicht groß außer son paar Schlägen auf dem Mittelmeer und jahrelanges Windsurfen ist da leider noch nicht so viel. Beim Windsurfen ist der Vorwindkurs nahe zu unfahrbar, weil man zu wenig Druck im Segel hat und weil die Wellen das Brett versetzen, das hätte ich bei einem größeren Boot für etwas einfacher gehalten, die Physik ist aber natürlich die gleiche.
Mit der zentralen Führung bei Kulisse oder Kniegelenk fängt man sich natürlich zusätzliche Reibung ein, die natürlich auch Dämpfend wirkt.
Mir ist dieser Gedanke gestern so durch den Kopfgeschossen, als ich einen neuen Entwurf für den Mastkopf gezeichnet habe. Alles aus einem Metallrohr, ob man das so handwerklich gefertigt bekommt weiß ich aber noch nicht. Das muss ich noch ausprobieren. Ich möchte ein Rohr der Länge nach spalten und die enden ls laschen flachbiegen, so dass eine art Gabelkopf entsteht.
Dieser neue Entwurf soll ohne Schweißen auskommen. Nur ein Paar Bleche und einige Biegungen sollten ausreichen. Die Windfahne ist samt Achse um 30° schwenkbar. Die Fahne macht einem Winkel von ca +-45°.
Für die Lagerung der Findfahne setze ich vorerst auf Kunststoffgleitlager (igus).
Die Schubstange wir über Kugelgelenkköpfe angebunden. der untere ist axial und der obere ist gewinkelt. Der Untere ermöglicht so das Verdrehen der Windfahne beim Kurseinstellen.

Was haltet ihr von Seil- bzw. Bowdenzügen statt einer Schubstange. Dann könnte man auf ein Getriebe verzichten und das Hilfsruder mit zwei Umlenkrollen direkt ansteuern?
Bilder gibt es bald wenn ich weiter bin.

Viele Grüße
Philipp
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  #27  
Alt 23.03.2020, 21:05
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Standard Bowdenzüge

Moin
Bei einer Hilfsrudereanlage oder einem Trimtab könnte das funktionieren,haben meine ich auch schon einige Selbstbauer umgesetzt,aber für Pendelumanlagen egal ob mit horizontaler oder vertikale Pendelachse für das Servoruder haut das nicht hin weil der Pendelweg den Abstand zu den Umlenkrollen verändert.Zu dem ist so etwas sehr hinderlich wenn man z.B.bei einer Hilfsruderanlage das selbe aufholbar gestallten will.Das ist übrigens ein Kritikpunkt den ich an der Hydrovane habe,wenn man das Hilfsruder aufholen will muss man sich kopfüber,im Schweinebummel so zu sagen,in den Heckkorbhängern um einen Querstift zu ziehen der auch das Element zur drehmomentübertragung darstellt(finde ich als Maschinenbauer auch nicht prickelnd)will man diese Turnübung nicht machen muss man baden gehen um das Ruder vom Schaft zu bekommen.In der hinsicht schau dir mal die Pacific von Windpilot an,aber ohne zwei Kegelräder ist das nicht hinzubekommen.
gruss hein
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  #28  
Alt 23.03.2020, 22:23
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Hallo Hein,
da hast du recht, das mit dem Stift ziehen ist bei der Hydrovane nicht so optimal.
Ich kann leider noch nicht ganz verstehen warum die Seilzüge das pendeln des Servoruders behindern soll, das muss ich mir mal aufzeichnen. Ich würde in erster Näherung vermuten das es ausreichen Elastizität in den Seilen gibt. Bei einem Kegelradgetriebe koppelt auch die Pendelbewegung auf die Ruderstellung zurück.

Viele Grüße
Philipp
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  #29  
Alt 23.03.2020, 23:02
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Zitat von Pöggsken Beitrag anzeigen
Hallo Hein,
da hast du recht, das mit dem Stift ziehen ist bei der Hydrovane nicht so optimal.
Ich kann leider noch nicht ganz verstehen warum die Seilzüge das pendeln des Servoruders behindern soll, das muss ich mir mal aufzeichnen. Ich würde in erster Näherung vermuten das es ausreichen Elastizität in den Seilen gibt. Bei einem Kegelradgetriebe koppelt auch die Pendelbewegung auf die Ruderstellung zurück.

Viele Grüße
Philipp
Moin
Ja zu mindest für ein Pendelruder mit horizontaler Pendelachse trifft das zu da wird auch gleichzeitig etwas die Rückführung in die Neutrallage des Pendelruders unterstützt.Bei einer vertikalen Pendelachse könnte man das weitgehend vermeiden,das ist auch eine Problemstellung über die ich nachdenke und auch schon einen Prototyp bastele.Eigentlich bin ich ja ein Fan vom Hydrovanekonzept und an meiner Anlage stört mich noch etwas,dass ich das Hilfsruder nur um ca 45°hochlappen kann und es dann stramm am Spiegel fixiere,also so stramm wie es mit einer 5mm Dynemaleine und flachem Zugwinkel per Stoppersteg möglich ist.Wenn das Hilfsruder an der Leeseite ist,klatscht doch ab und an mal eine kleine freche Welle da drunter und das ergibt ein kleines"klong"am Heck.Ist jezt nicht so dramatisch und der Placken Farbe den das ab und an kostet ist schnell ersetzt,trotzdem ist mir bei den Überlegungen zu einem Vertikalachsenpendelruder eingefallen,dass ich die Aufholbarkeit meines Hilsruders mit der ganz ähnlichen Mechanik entscheidend verbessern könnte,also einen 180°Schwenk mit entsprechenden Arretierungen.
gruss hein
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  #30  
Alt 24.03.2020, 08:35
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Philipp, zu Deinen Entwürfen mit Kniehebel/Kulissensteuerung:

Es ist doch so, dass bei Dir die Schubstange immer nach oben gezogen wird, egal ob der Wind die Steuerfahne nach StB oder Bb drückt.
Entweder habe ich ein Verständnisproblem oder es funktioniert so nicht.

Gruß,
Mario
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  #31  
Alt 25.03.2020, 07:42
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Zitat von TageDieb Beitrag anzeigen
Philipp, zu Deinen Entwürfen mit Kniehebel/Kulissensteuerung:

Es ist doch so, dass bei Dir die Schubstange immer nach oben gezogen wird, egal ob der Wind die Steuerfahne nach StB oder Bb drückt.
Entweder habe ich ein Verständnisproblem oder es funktioniert so nicht.

Gruß,
Mario
Moin
Das geht zu mindest aus der Darstellung hervor,aber das Prinzip an sich funktioniert in der Praxis nicht,weil es viel zu viel Leerweg für die Windfahne produziert.Bei dere normalen Segelei läuft das ja so,dass die H-Windfahne selbst auf kleinere Abweichungen vom Segelwind(wird auch scheinbarer Wind genannt) nicht gleich mit Vollausschlägen sondern mit kleinen "Flics"und entsprechenden Hilfs-bzw Servoruderausschlägen reagiert.Nur bei starkem Wind und passendem Seegang kommt es zu heftigeren Ausschlägen oft eben bei raumen Winden weil das Boot auf diesen Kursen eben auch "geigt"und da muss ein menschlicher Rudergänger auch oft etwas stärker reagieren.Bei Hilfsruderanlagen kann man das einigermaßen kompensieren,weil bei Bermudaslups die stärkere Luvgierigkeit hin zu kommt kann man hier das Hauptruder mit etwas Vortrimm festsetzen,was man selbst ja auch so macht wenn man am Ruder steht.Um Korrekturen kommt man bei keinem System herum weil das ganze System Boot-Wasser-Wind kein statisches ist.
gruss hein
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  #32  
Alt 25.03.2020, 13:19
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Hallo Hein,
Du hast recht, da habe ich einen Gedankenfehler drin. es war auch nur so eine Idee die mir durch den Kopf geisterte.

Ich habe aber nun einen Fahnenkopf aus Blech und Rohr entworfen der ohne Schweißen auskommt. Hier gibt es ein erstes Bild.
Ich habe Blindnietmutter und Sterngriffe zum Einstellen der Windfahnenneigung eingesetzt.
Die Schubstange ist mit einem Kugelkopf angebunden, der Rest fehlt noch.
Als Hebel für die Schubstange habe ich mal eine Blechlasche aus dem Fahnenhalter heraus gebogen. Das geht natürlich nur wenn man den Fahnenhalter als Laser- oder Wasserstrahlschneidteil ausführt, sonst müsste man einen Hebel aus einem Stück Winkel vernieten.

Das komplizierteste Stück ist die Gabel, Ich habe mir Überlegt man nimmt ein Rohr ca. 50x2mm und schlitz es axial. Dann weitet man den Schlitz auf in dem man Rundstahlstangen hinein treibt. Sobald man die erforderliche Öffnung erreicht hat kann man die oberen Laschen eben richten. Dann muss man nur noch bohren und in Kontur zuschneiden.

Ich habe ein Scheckengetriebe am unteren Teil vorgesehen, das Schneckenrad ist zum einstellen des Windwinkels und zur axialen Sicherung der Windfahen am Mast gedacht.

Ich hoffe ihr könnt auf dem Bild erkennen was ich mir gedacht habe.

Viele Grüße
Philipp
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  #33  
Alt 26.03.2020, 09:18
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Hallo Leute,
Ich habe gestern angefangen mit um das Pendellager und das Servoruder zu kümmern. Ich habe mir überlegt die Auslenkung der Windfahne auf 45° zu beschränken. Das bedeutet wird die Windfahne um 45° Ausgelenkt, sollte der maximale Anstellwinkel am Servoruder gestellt werden. Ein NACA 0012 Profil hat den maximal nutzbaren Anstellwinkel bei ca. 10°-12°, darüber hinaus kann es zu Strömungsabrissen kommen.
Wenn ich also ein Kegelradgetriebe mit einer Übersetzung von 4 nutze, hätte ich einen maximalen Anstellwinkel von 11.25°. Das wäre schon mal gut.
Jetzt schwenkt das Servoruder zur Seite aus und die Zahnräder rollen auf einander ab. Das bedeutet das der Anstellwinkel des Servoruders geringer wird. Nach meinen Überschlagsrechnungen, kurz vor 45° ist der Anstellwinkel auf 0°reduziert und bei 45° ist er bereits negativ, abhängig von den Übersetzungsverhältnissen. Dieser Effekt hat nun zwei Wirkungen, zum einen ist es nicht möglich Hilfsruderausschläge von mehr als 45° zu fahren, weil das Ruder dann in die andere Richtung zieht. Zum anderen sinkt die zur Verfügung stehende Steuerkraft bei zunehmenden Ausschlag des Pendelruderes. Das heißt wen ich maximale Kraft brauche habe ich keine Kraft.
Mein Vorschlag wäre nun eine Kompensation zu bauen. Das bedeutet ich verschiebe die Schwekachse des Pendelruders zur Seite, so dass sie nicht mit der Achse des Kegelrades und der Gestängekurbel übereinstimmt. Wenn jetzt das Pendelruder ausschwenkt wird die Achse des Kegelrades und damit auch der Drehpunkt der Gestängekurbel angehoben oder abgesenkt. Dadurch macht die Kurbel einen zusätzlichen Hub.
Man braucht natürlich eine zusätzliche Ausgleichsmasse an der Pendelruderachse, das ist sicher unproblematisch. Es erhöht sich die Trägheit, was nicht unbedingt schlecht sein muss.
Habt Ihr schon mal darüber nachgedacht? Wie stark kann oder sollte man diese Kompensation machen?
Gruß
Philipp
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  #34  
Alt 26.03.2020, 20:37
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Moin Phillip
Viel zu kompliziert deine Überlegungen,etwas sollte man auch die Erfahrungen der anderen mit einbeziehen,und da hat sich ein Verhältnis bei den Anlagen mit Kegelradgetriebe von 1:2 bewährt und der Ausschlag des Servoruders wird durch die Führungen der Steuerleinen oder andere Möglichkeiten noch vor 45Grad begrenzt.
gruss hein
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