kölin jättöreunasta

FE-vene ja yhdistys / FE-båten och föreningen

Moderators: Petri, harald

alma
kokelas
Posts: 146
Joined: Thu Oct 09, 2003 10:14 am
Location: Uusikaupunki

kölin jättöreunasta

Post by alma »

Luin taannoin "kilpapurjehtijoitten vinkkejä perhepurjehtijalle" Vene6/09.
Jutussa oli maininta: "Kölin ja peräsimen jättöreunan ideaalipaksuus on muutamia millejä profiilin pituudesta riippuen.Jokainen lisämilli tuo 10 newtonia lisää kulkuvastusta".
Minkä verran jättöreuna on mallikaarillamme ,niillä, millä useimmat kölit on fiksattu? 3mm,5mm? Almassa on jättöreuna varmaan 8mm ,kun en silloin rautaa alkanut työstää.Muotoilin vaan "sopivaksi".
Mikähän tämmöisen merkitys on? 10N/mm tuntuu paljolta, mutta en voi sitä kiistääkään,ei ole tietoa tarpeeksi.
Tästä en hae syytä huonoon venevauhtiin,tää on lähinnä akateemista pohdintaa :)
antti
s/y Alma,FIN-2754
Guest

Post by Guest »

Tuo 10 N/mm perustuu minun laskelmista otettuihin arvoihin, jotka sitten toimittaja nappasi parin välikäden kautta vähän hassusti "yleiseksi totuudeksi".

Jättöreunan paksuudelle on alaraja, jonka jälkeen vastus ei oleellisesti muutu. Tämä alaraja on suuruusluokkaa muutama promille jänteestä. Jos siis kölin jänne (veneen pituussuuntainen mitta) on 1 m, saa jättöreuna olla muutaman millin paksuinen ilman ongelmia.

Sitten kun paksuus on yli 1% jänteestä, vastus on jo kasvanut merkittävästi.

Kaikissa edelläolevissa on oletettu, että jättöreuna on katkaistu terävästi, siis leikattu. Pyöristetty jättöreuna on vielä huonompi.

Asiaa ymmärtämisessä auttaa ehkä se, että tyypillisen kölin, jonka paksuus 12 cm vastus on yhtäsuuri kuin n. 1 cm pyörötangon. Molempien vastus 6 kn vauhdissa ~30 N.

Joakim
Guest

Post by Guest »

Tarkennapa Joakim vielä, kun mulle on jäänyt tämä jättöreunan paksuuden käsite hämäräksi. Tarkoittaako jättöreunan paksuus näissä sun laskelmissa sitä todellista paksuutta vai puolikasta siitä. Profiilithan yleensä ilmaistaan "puolikkaina", kölissä on vaan se sama profiili jänteen molemmin puolin.

Olipas epäselvästi sanottu. Mutta siis, jos meillä on kölissä vaikka 12 % paksu profiili 1 metrin jänteellä, niin silloinhan köli on kokonaisuudessaan paksuimmasta kohdastaan 24 cm paksu, koska se 12 % on keskilinjan molemmin puolin.

Elikkä siis "takanurkasta takanurkkaan" mitattuna, olettaen että muutama milli on tasan kolme milliä ja jänne on metri, onko se jättöreunan paksuus "alarajalla" siis 3 mm (käytännössä aika mahdoton vanhaan veneeseen) vai 6 mm (ihan realistinen).

Ville
alma
kokelas
Posts: 146
Joined: Thu Oct 09, 2003 10:14 am
Location: Uusikaupunki

Post by alma »

muutama promille jänteestä... voiko siis ajatella,että kun esim fe:n köli on yläosastaan jänteeltään n.170cm,sieltä jättöreunakin olisi paksumpi ,4 promillea olisi n.7mm ,alareunastaan n 100cm, sieltä siis ohuempi... 4mm ...jaa taitaa olla kikkailua?
antti
s/y Alma,FIN-2754
Guest

Post by Guest »

Kyllä se 12% profiili on vain 12% paksu ei 24%, joka olisi jo todella paksu ja sellaisia ei kunnon veneissä käytetä, vaan profiilit ovat 6-15%. Jättöreunan paksuudella viittaan kokonaispaksuuteen eli siihen, mikä jää mauserin leukojen väliin.

Tuossa on NACA-0012, joka on ihan OK kölissä. Jättöreuna 0,25%: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... 12.svg.png

Alaspäin kapenevassa "80-luvun" kölissä jättöreunan pitää olla oheuempi alempana. Peräsimessä vielä ohuempi.

Jos jättöreuna on liian paksu ja sen haluaa kuntoon, pitää selvittää onko profiilin muoto väärä vai katkaistu. Tämän perusteella sitten päätetään jatketaanko profiilia pidemmäksi vai poistetaanko materiaalia.

Lähes kaikissa profiileissa viimeinen kolmannes on viivasuora. Jos väliin jää kuoppa, loppuosa ohennetaan. Jos ei, profiilia jatketaan. Lisääntynyt märkäpinta-ala korvaantuu muotovastuksen pienemisenä moninkertaisesti. Mutkaa/pöyristystä "sisäänpäin" ei saa olla profiilin loppupäässä.

Joakim
User avatar
harald
Hallitus
Posts: 11033
Joined: Thu Sep 19, 2002 14:32 pm
Location: P-helsinki
Vene: Charlotta
Contact:

Post by harald »

NACA 65A010 on se yläosan piirustuksissa mainittu profiili, alaosassa vastaavasti NACA 65A012.

Tuossa on ollut porinaa siitä jättöreunasta:

http://www.fe83.org/forum/viewtopic.php?t=1936

http://www.fe83.org/forum/viewtopic.php?t=669

Ekassa linkissä Joakimin NASA-linkit.

edit: Muistinkin tuon http://pdas.com/ josta saa kaikki NACA-profiilit.

http://www.pdas.com/profiles.htm
http://www.pdas.com/profiles.htm#65A010

http://www.fe83.org/gallery/view_commen ... e=album308
FIN-2674 s/y Charlotta [Mielipiteet on mielipiteitä] GSM: +358 50 594 1020
vvoltti
luti
Posts: 364
Joined: Mon Sep 15, 2008 11:10 am

Post by vvoltti »

Anonymous wrote:Kyllä se 12% profiili on vain 12% paksu ei 24%, joka olisi jo todella paksu ja sellaisia ei kunnon veneissä käytetä, vaan profiilit ovat 6-15%. Jättöreunan paksuudella viittaan kokonaispaksuuteen eli siihen, mikä jää mauserin leukojen väliin.
Hupsista, muisti teki pahan kepposen. Piti oikein vilkaista vanhoja profiililaskelmia ja noinhan se tosiaan on. 12 % profiilissa "y-koordinaatti" on 6 eikä 12. My mistake. Pitäis joskus ajatella ennen kuin kirjoittaa. Eli mulla siis profiilin koordinaattimuotoinen kuvaus oli tosiaan "puolikkaasta profiilista", siitä sekaannus. Mutta tärkein tuli selväksi, siis että tarkoitat jättöreunalla kokonaispaksuutta ja mun vanhojen laskelmien millimetrit pitää siis tuplata, jos haluan verrata.

V.
kölin tuunaaja

valmiita profiileita

Post by kölin tuunaaja »

Sattuisiko jollain olla pistää valmista NACA 65A012 profiilia kuvana, minkä voisi sitten skaalata sopivaksi kopiokoneella tms.?

Tai miten ihminen, joka ei ole insinööri tai sen henkinen pystyisi muuttamaan profiilin koordinaatit oikeanlaisiksi graafeiksi...
Petri
FE-junkie
Posts: 3931
Joined: Thu May 29, 2003 01:17 am
Location: Espoo

Re: valmiita profiileita

Post by Petri »

kölin tuunaaja wrote: Tai miten ihminen, joka ei ole insinööri tai sen henkinen pystyisi muuttamaan profiilin koordinaatit oikeanlaisiksi graafeiksi...
TO: Ei se ole mies eikä mikään joka tuollaista ei voi tehdä päässään ;)
Aihepiiriin liittyen
http://2.bp.blogspot.com/_BHH3Bu1mtzc/S ... _force.png

Kokeilin plotata huvikseni exceliin noita
http://www.pdas.com/profiles.htm#65A010
tuolta löytyviä profiileita, ei se tulos kyllä ihan köliltä näytä vaikka jonkinlainen siipiprofiili onkin, mitäköhän tein väärin?
Niinjoo, luvut ovatkin jonkinlaisia osuuksia "in per cent of airfoil chord"...jaa, pitää ihmetellä tarkemmin myöhemmin illalla.
vvoltti
luti
Posts: 364
Joined: Mon Sep 15, 2008 11:10 am

Re: valmiita profiileita

Post by vvoltti »

kölin tuunaaja wrote:Sattuisiko jollain olla pistää valmista NACA 65A012 profiilia kuvana, minkä voisi sitten skaalata sopivaksi kopiokoneella tms.?

Tai miten ihminen, joka ei ole insinööri tai sen henkinen pystyisi muuttamaan profiilin koordinaatit oikeanlaisiksi graafeiksi...
Mulla on toinen Demokratian kahdesta profiilista pdf-muodossa. PDF:nä on ylempi profiili, jossa aika paksu jättöreuna, alempi on jostain syystä vain dxf ja eps tiedostona. Tuo profiili on soviteltu meidän alkuperäiseen köliin, se on yhdistelmä 63, 64 ja 65A012 profiileista. Sopivuus FEneeseen jää arvailujen varaan, mutta jos haluat niin pistä yv.

Suosittelen kölin nykyisen profiilin mittaamista huolella ennen homman aloittamista. Jos suunnittelussa säästää vähänkin rälläköimistä tai paklaamista niin mittailuun käytetyn ajan voittaa moninkertaisesti toteutusvaiheessa.

Ville
mihor
kokelas
Posts: 184
Joined: Sat Apr 07, 2007 13:20 pm
Location: Helsinki

Re: valmiita profiileita

Post by mihor »

kölin tuunaaja wrote:Sattuisiko jollain olla pistää valmista NACA 65A012 profiilia kuvana, minkä voisi sitten skaalata sopivaksi kopiokoneella tms.?

Tai miten ihminen, joka ei ole insinööri tai sen henkinen pystyisi muuttamaan profiilin koordinaatit oikeanlaisiksi graafeiksi...
Kopiokoneella skaalaaminen voi olla käytännössä mahdotonta. Itse piirsin profiilit vanerilevyyn ihan mittanauhan, työntötulkin ja suorakulman avulla.

Tämä voi olla ei-insinöörille vähän vaikea juttu, mutta yritetään valottaa asiaa.

Nuo NACA profiilithan toimivat seuraavasti. NACA taulukosta löytyy sarakkeet x ja y koordinaateille. Koordinaatti x on prosentteja kölin pituudesta (0% on etureuna, 100% takareuna) ja vastaavasti y kuvaa paksuutta (prosentteja kokonaispituudesta). Etureunan muoto on kriittinen, joten NACA x koordinaatit ovat etureunassa paljon tiheämmällä jaolla kuin profiilin loppuosassa.

Jotta mitat saa taulukkoon, täytyy tehdä vähän kertolaskua. Lasketaan ( ”jänneväli” * x)/100 jolloin saadaan pisteen etäisyys etureunasta. Kölin puolikkaan paksuus tuohon kohtaan saadaan laskemalla (”jänneväli” * y)/100.

Kullekin NACA x arvolle lasketaan siis etäisyymitta (etäisyys etureunasta, mm) ja tuota paikkaa vastaava paksuus.

Esimerkiksi 65A012 profiililla kohtaa x=15,00 vastaa y=4,39100
Jos kölin pituus on vaikka 1000m saadaan edellisistä laskettua:
1000mm * 15,00 /100 =150mm. Tämä on siis kohta 15% etureunasta taaksepäin, pituutena tuo on 150mm (1000mm pitkässä kölissä).
Seuraavaksi lasketaan kuinka paksu köli on tuossa kohtaa. Tähän tarvitaan taulukosta y arvo (4,3910). 1000mm * 4,3910 / 100 = 43,91mm. Eli kölin puolikkaan paksuus on tuossa kohtaa 43,91 ja vastaavasti kokonaispaksuus on karvan alle 88mm.

Vastaavasti laskemalla saadaan aikaan taulukko kaikista x ja y mitoista, jotka edelleen voidaan piirtää paperille tai vaikka vanerilevylle. Pituusmitat piirretään levyn reunaan ja kunkin pituusmerkin kohdalle mitataan (90 asteen kulmassa) ko. kohdan paksuus.

On huomattava, että oikeassa elämässä kölin jättöreunasta tulee paksumpi kuin NACA profiilin jättöreuna. Itse kompensoin asian niin, että asetin jonkinlaisen tavoitteen jättöreunan paksuudelle ja sitten jänneväliä pidennettiin kokeilemalla kunnes oikeaan mittaan katkaistu profiili tuottaa tavoitellun jättöreunan paksuuden. Tämän voi tehdä hyvin Excelissä.

Jos profiilin plottaa Excelissä, on huomattava, että kuvatyypiksi tullee valita ”Scatter” eikä ”Line-graph”. Muuten nuo 0,5 0,75 1,25, 2,5 5,0 7,5 ja 10% kohdat eivät piirry x-akselille oikein.

-mikko
Petri
FE-junkie
Posts: 3931
Joined: Thu May 29, 2003 01:17 am
Location: Espoo

Re: valmiita profiileita

Post by Petri »

mihor wrote:
kölin tuunaaja wrote:Sattuisiko jollain olla pistää valmista NACA 65A012 profiilia kuvana, minkä voisi sitten skaalata sopivaksi kopiokoneella tms.?

Tai miten ihminen, joka ei ole insinööri tai sen henkinen pystyisi muuttamaan profiilin koordinaatit oikeanlaisiksi graafeiksi...
Kopiokoneella skaalaaminen voi olla käytännössä mahdotonta. Itse piirsin profiilit vanerilevyyn ihan mittanauhan, työntötulkin ja suorakulman avulla.
Hmm, entä jos plottaa graafin vaikka nyt excelillä (ihan simppeli homma, tajusin että ongelma oli vain siinä skaalassa, sen takia profiili näytti niin kummalta) ja vaikka tuottaa kuvaajasta pdf:n jonka sitten tulostaa mielivaltaiseen kokoon A4:lle. Sitten vaan A4:t yhteen (tai jos on esim. posteritulostin käytettävissä niin...) niin siinä on profiili.
mihor
kokelas
Posts: 184
Joined: Sat Apr 07, 2007 13:20 pm
Location: Helsinki

Post by mihor »

Joo, kaipa tuon voi tehdä monellakin tavalla. Käytännössä FEn köli on yllättävän pitkä (1750mm kölisauman kohdalla) ja jos tuon mittaisen kaaren kokoaa A4 arkeista, arkkeja tarvitaan aika monta. Vähän epäilen, miten mittatarkasti tuon palapelin saa kasaan. Tuo on vähän millimetripeliä tuo kaaren piirtäminen -- tai riippuu tietysti kunkin tavoitetoleransseista.

-mikko
vvoltti
luti
Posts: 364
Joined: Mon Sep 15, 2008 11:10 am

Post by vvoltti »

Kopiokoneella skaalaaminen on huono idea, koska kuva yleensä vääristyy paperin reunoilla. Normaalikäytössä tällaista ei huomaa, mutta tässä hommassa kyllä, papereita on vaikea kohdistaa keskenään.

Me printattiin kaaret palasina A3 papereille kohdistusmerkkien kera ja liimattiin nämä paperit kapalevylle. Siitä mattopuukolla leikaten ja profiili oli valmis.

Pieni röpelöisyys / epätarkkuus profiilissa ei haittaa kunhan ei ole systemaattista virhettä johonkin suuntaan, olennaista on saada sen profiilin avulla kölin muoto oikeaksi: symmetriseksi, oikean paksuiseksi ja oikealla tavalla ohenevaksi/kaarevaksi. Sitten kun tehdään se viimeinen silaus siten, että kaari on sileä ja täysin jouheva ilman mitään epäjatkuvuuskohtia, kuoppia tms. niin siinä sormi ja tuntoaisti on aivan lyömätön yhdistelmä. Mallikaaren pikkuvirheillä ei siinä työn loppuvaiheessa ole enää mitään merkitystä.

Ville
Post Reply