Zwei Antik Segler

[bdoets]

In mijn voorbeeld met de hoek vulstukjes zie je volgens tekening dat het massief houten stukken zijn.

Wat Arjan en ik bedoelen is, dat die vulstukjes (in elk geval het achterste) de nerf dwars op de belasting hebben. Dat is op zich niet optimaal; balsa zal op zo'n plek makkelijk splijten.
Ik bedoel maar, je bent bezig heel veel puntjes op i's te zetten, maar dit detail vind ik persoonlijk eigenlijk belangrijker.

 

[Fotor]

Mijn gevoel zegt hetzelfde als Arjan en Bart, ik zou ook de vezels dwars aanbrengen op het plaatje hierboven. De lijmverbinding zal op bovenstaande afbeelding ongetwijfeld sterker zijn (daar twijfel ik niet aan), maar als het hout vervolgens geen belasting op kan nemen kan je de versterking net zo goed weglaten.

De vraag is dus wat een zwakkere schakel is: hout zoals hierboven dat weinig belasting kan dragen of een niet ideale lijmverbinding (hout dwars geplaatst op bovenstaande afbeelding). Als de niet ideale lijmverbinding sterker is dan het niet ideaal geplaatste hout kan je beter kiezen voor de minder goede lijmverbinding.

 

[Ariel]

Bart,

Ik snap dat je gevoel zegt dat de vezelrichting net andersom moet zijn zoals je in je eerste reactie liet weten.
Het splijten van het vulstuk is inderdaad een reële kans.
Toch bleek uit de belastingproeven dat de verbinding volgens mijn voorbeeld sterker was.

Bedenk wel dat het mij niet om gaat om gelijk te krijgen.
Waar het mij om gaat is, wetenschappelijke kennis toegankelijk te maken voor de gewone modelvlieger.
Ik probeer zoveel mogelijke details weg te laten en mij richten op een aantal basis principes.

Johannes

 

[Fotor]

Johannes, het gaat ons er ook niet om om jouw ongelijk te bewijzen. We zijn kritisch, en dat lijkt me een goede eigenschap. Als belastingsproeven jou constructie als sterker aanwijzen neem ik dat aan.
Weer wat geleerd. Ga vooral door met spuien van zulke info! (en verwacht meer kritische vragen )

 

[Henri Kaper]

Het is natuurlijk wel zo dat die twee blokjes samen het werk doen. Je kan ze zien als vulstukjes die het latje fixeren, zowel met trekkrachten (waar jullie je nu bezorgd om maken) als met drukkrachten. Het latje zit opgesloten. En het gaat toch ook om lijmoppervlak vergroten?

 

[bdoets]

Toch bleek uit de belastingproeven dat de verbinding volgens mijn voorbeeld sterker was.

Tja... maar dat zal mede afhangen van de gebruikte houtsoort. Met name met balsa, zoals vaak gebruikt voor dit soort driehoekjes.
Het gaat niemand erom gelijk te krijgen. maar als je hier een lijm-FAQ maakt, dan willen we allemaal dat de beginners die het lezen, geen beginnersfouten maken zoals de houtnerf verkeerdom zetten in versterkings-stukjes - juist niet in versterkingsstukjes.

 

[Ariel]

Raymond,
Je hebt helemaal gelijk.
Maar het zwakste schakel wordt pas zichtbaar bij een belastingproef.
Het is voor ons erg moeilijk in te denken hoe de spanningspieken en spanningen bij belasting door de constructie lopen en zich verdelen.

Off-topic
Een mooi voorbeeld is het mislukte project van de Curtiss C-76 Caravan.
Alle kennis was aanwezig maar er werden verkeerde keuzes gemaakt.
De ontwerpers waren gewend metalen vliegtuigen te ontwerpen en met die achtergrond is het beter niet op gevoel afgaan maar gebruik maken van kennis die er al is.
Dat de toegepaste kennis getoetst moet worden door proeven blijft noodzakelijk.

Johannes

 

[Ariel]

Graag kritisch blijven volgen dit draadje.
Back to the roots...daar gaat het om.

Johannes

 

[Ariel]

Hout buigen

Voor een succesvol buigproces moet ik rekening houden met verschillende factoren.

1. houtsoort
2. vezelverloop
3. plastificeren
4. buigproces

1. Houtsoort

Houtsoort is in mijn geval grenenhout. Nu weet ik dat naaldhout van nature slecht te buigen is. Loofhout laat zich beter buigen. De buigeigenschappen van de diverse houtsoorten zijn te vinden in vakboeken. Belangrijk is te weten wat de buigverhouding is van mijn hout omdat deze van grote invloed is op het buigproces.

Buigverhouding is B = d / r.
d: dikte van het hout.
r: buigradius, binnenkant werkstuk.

Verder is de kwaliteit van het te buigen hout van grote invloed op de buigbaarheid. Let op: bij het buigen van hout de begrippen buigbaarheid en buigzaamheid niet met elkaar verwarren!

· Bij een buigzame houtsoort is maar een geringe kracht nodig voor een grote vormverandering.
· Een goed buigbare houtsoort kan men sterk buigen zonder dat het scheurt, ongeacht de kracht die er voor nodig is.

2. Vezelverloop

Optimaal is een vezelrichting parallel aan de lengteas van het werkstuk. Of maar een minimale vezelhelling, maximaal 1:20. Vezelhelling is de mate waarin een vezellijn stijgt over een bepaalde vezellengte. Belangrijk is ook een homogene groei zonder kwasten (noesten).

3. Plastificeren

Om hout perfect te kunnen buigen is een voorbehandeling (plastificeren) nodig. De plasticiteit van het hout neemt toe met het vochtgehalte en temperatuur! In de literatuur worden verschillende werkwijzen betreffende het plastificeren van hout beschreven:

· Bij het koken wordt het luchtdroge hout in verhit water ondergedompeld en onder hoge wateropname onthard (zacht gemaakt).
· Stomen of een chemische behandeling is ook een mogelijkheid waar ik nu niet verder op wil ingaan.
· Of patenthout, maar dat is sowieso een apart verhaal.

4. Buigproces

Hierbij kan onderscheid gemaakt worden tussen buigen met en zonder trekband.
Bij het buigen met trekband (Thonet-werkwijze) worden de trekspanningen voor het grootste gedeelte door de trekband opgenomen en daarmee de verlenging van de buitenkant verhinderd. De neutrale lijn bevind zich daardoor in het grensbereik tussen trekband en buighout.

Wat is het probleem bij het buigen van hout?
Het trekken aan de convexe zijde en degelijk het stuiken aan de concave zijde! Hout laat maar een minimale verlenging aan de buitenzijde toe voordat het scheurt. Daartegen neemt het hout en compressie tot 30% tot zich door plastische vervorming (bij Beukenhout). Deze compressie wordt omgezet in verdichting van de cellen. Dus het volume neemt niet toe.

Door de plasticiteit van het hout te verhogen veranderd de spanning/rek verhouding.

Op de plaatjes is de spanningsverdeling tijdens het buigen te zien.
A) onbehandeld
B) plastificeert
C) plastificeert en gebruik van een trekband

De invloed van het plastificeren in het kort samengevat:

· Elasticiteitsmodulus daalt.
· Rek tot breuk stijgt in het trek gebied tot ca. het dubbele.
· Rek tot breuk stijgt in het druk gebied tot ca. het tienvoudige of meer.

Conclusie, het werkstuk kan meer gebogen worden!

Tot voor kort wist niemand waarom hout te buigen is vergelijkbaar zoals metaal. Het geheim is ontraadseld! Een moleculair mechanisme binnen de houtvezel werkt als een soort klittenband. Door trek of druk worden de cellulosefibrillen verdraaid en maken de verbinding los uit de matrix van Hemicellulose en Lignine. Daarom is hout vervormbaar. Zodra de uitwendige krachten verdwijnen zoeken de vezels een nieuwe plek waarin ze zich vastzetten. En zo blijft de vervorming behouden.

Massief houten werkstukken die correct zijn gebogen hebben nagenoeg dezelfde mechanische eigenschappen als voor het buigen.

Dit was heel beknopt de theorie over het hout buigen. Wie interesse heeft kan over dit onderwerp verschillende wetenschappelijke boeken lezen. Deze boeken zijn wel duur, maar je kan er veel bruikbare informatie uit halen. De hobbyboeken die ik over dit onderwerp heb gelezen, waren teleurstellend omdat naast correcte informatie, er helaas ook foute informatie in stond.

Johannes

 

[loeki]

Hele mooie en duidelijke informatie, alleen...

Zou het niet verstandiger zijn hier een nieuw draadje voor te openen?

Zo hou je de boel overzichtelijk en blijft dit draadje de informatiebron over oude zwevers...

't is maar een idee.

Grt, Louis

 

[Ariel]

Louis, ik snap wat je bedoelt.

Maar ik zie het anders.
Voor mij is de basiskennis over hout, lijm en constructie onlosmakelijk met elkaar verbonden.
Bewust heb ik voor deze aanpak gekozen omdat tijdens het bouwen van de HAST
al deze vragen en antwoorden door mijn hoofd gaan.
Mijn gedachten wil ik graag hier op het forum plaatsen met de bedoeling dat anderen bruikbare informatie eruit pikken en iets ermee doen.

Het verhaal over hout buigen was de theorie.
Straks moet ik deze theorie omzetten naar de praktijk voor mijn HAST.


Johannes

 

[loeki]

Hoi Johannes,

Helemaal duidelijk.

Misschien is het raadzaam dan om de titel van het draadje aan te passen zodat overige lezers snel bij deze leerzame en nuttige informatie terecht komen!

Verder alle lof!!

 

[aurectar]

Kunst

@Johannes,

Bovenstaande tekeningen zijn voor mij een lochisch verhaal. Neemt niet weg dat ik dit draadje in de gaten ga houden, hier ga ik enorm veel van leren! (en vele anderen)

1 wel gemeende opmerking. Jouw manier van bouwen heeft niets met modelbouw te maken.

Voor mij valt dit onder de categorie KUNST!!!

Heeft echte modelbouw niet altijd een PANMARENkO gehalte gehad.
Zeker wanneer het dergelijke structuren(Hast) betreft.
Dus kunst.

Panamarenko - Wikipedia

 

[TC01]

Voor mij is de basiskennis over hout, lijm en constructie onlosmakelijk met elkaar verbonden.

Helemaal mee eens.

Naast dat wat je al aangehaald hebt is ook de zaagwijze en de nerfrichting heel belangrijk, als ook de plaats waar de latjes en plankjes uit de stam komen.

 

[Ariel]

Graag wil ik iets vertellen over nerf en draad.

Het is belangrijk deze twee begrippen goed gescheiden te houden.

Met nerf wordt bedoeld hoe groot de elementen zijn waaruit het hout is opgebouwd.
De vaten, doorsnede van de vezel, de stralen en groeiringen spelen daarbij een belangrijke rol of het hout fijn of grof van nerf is.



Met draad wordt bedoeld de interne richting van het hout.
Hoe de lengte vezels verlopen ten opzichte van de hartlijn (lengteas) van de boom.
Dus een hout kan rechtdradig zijn, dat is vooral belangrijk voor een vleugel hoofdligger.

Fijndradig is dus wat anders dan fijn van nerf.


Johannes

 

[TC01]

Dat is nu net niet wat ik bedoelde.

Dit is wat ik bedoelde:

Niet alle planken krimpen op dezelfde wijze. Hoe een plank precies krimpt ligt aan de plaats waar hij uit de stam gezaagd is

Dosse gezaagd
Geeft een plank een gevlamde tekening

Dosse planken krimpen voornamelijk in de breedte. Dat is op de foto te herleiden aan de krimpscheur. Zo'n scheur zou ook in een dosse plank kunnen ontstaan.

Kwartiers gezaagd
Geeft een plank een gestreepte tekening.

kwartierse planken krimpen voornamelijk in de dikte. Daarom is kwartiers hout technisch het beste, het vervormt het minst. Toch wordt er niet veel kwartiers hout gezaagd - dosse zagen geeft een hoger rendement uit een stam.

Schaamteloos gejat/geleend van Houttechniek. Waarom werkt massief hout? brandvoortplantingsklasse 2

De dosse plank is ideaal voor beplankingen terwijl de kwartierse plank ideaal is om liggers en stringers van te maken.

ps, deze site is heel leerzaam voor houtgebruikers.

 

[Ariel]

De schuinte van de jaarringen voor een vleugel hoofdligger is inderdaad een aandachtspunt.

Op het forum lees ik regelmatig over het belang van kwartiers gezaagd hout voor de hoofdliggers.

Met andere woorden, het is alom bekend.
Maar nog nooit heb ik kunnen lezen waarom dat belangrijk is.
Dat ik het antwoord nog niet heb gelezen wil niet zeggen dat het nog niet langs is gekomen.

Velen zullen hoofdliggers voor een vleugel gebruikt hebben die absoluut niet aan het ideaalbeeld voldeden zoals in de afbelding A.

Deze modelbouwers kan ik gerust stellen.
Er is niets mis mee met schuine jaarringen mits de maximale hoek niet groter is dan 60° is zoals op de afbelding B te zien is.

Wie denkt het antwoord te weten waaroom kwartiers gezaagd hout de meest ideale situatie is mag het zeggen.

Johannes

 

[Rick NL]

Wie denkt het antwoord te weten waaroom kwartiers gezaagd hout de meest ideale situatie is mag het zeggen.

Ik weet het niet maar denk een mogelijke verklaring te hebben in de veronderstelling dat de schuifsterkte van hout over de jaarringen minder is dan dwars daarop.
Als dat zo is, zal het verticaal houden van de jaarringen een ligger (waarin ook altijd schuifspanning zit) beter belasten.

My 2 cents.

Rick

 

[TC01]

In de bouwmap van de KNVvL stond daar een heel stuk over, helaas heb ik die nu niet in huis en weet ik eerlijk gezegd ook niet meer aan wie ik die uitgeleend heb.

 

[max z]

Ik denk dat bij niet-kwartiers gezaagd hout er een torsie zal ontstaan onder invloed van een buigbelasting, wat niet wenselijk is in een vleugel en op zijn minst door constructieve maatregelen tegengegaan moet worden.