Skal Molich 10-meteren have bredere salingshorn ?
Af Ulf Lytzen D28 “Oihonna” 19. marts 2000
På generalforsamlingen foreslog jeg at man gav mulighed for at øge bredden af X-meterens salingshorn.
Argumentet er at det giver en mere stiv rig, og mindre belastning på båden. Jeg blev bedt om at dokumentere dette.
Det vil jeg forsøge at gøre med følgende:
 |
F = kraft (belastning)
L = mastestykkets længde fra sallinghorn til topvantets fastgørelse på mast
S = Bredde af sallinghorn
A = vinkel mellem mast og topvant
L = 590 cm
F = Ftopvant x Sin A
Den del af bådens stabilitet topvantet skal overføre er kraften F.
Det afstedkommer et træk i topvantet Ftopvant.
|
Vinkelberegninger:
Med standard salingshornet på 80cm er vinklen mellem mast og topvant Astandard:
Astandard = arc tan S/L
Astandard = arc tan 80/590 cm = 7,722o
Med det foreslåede salingshorn på 105cm bliver vinklen mellem mast og topvant Any:
Any = arc tan 105/590cm = 10,091o
Sammenligning mellem gammel og ny konstruktion ud fra disse formler:
F = Ftopvant X Sin A
Ftopvant standard X Sin Astandard = Ftopvant ny X Sin Any
Ftopvant standard x Sin 7,722o = Ftopvant ny x Sin 10,091o
Ftopvant standard x 0,134 = Ftopvant ny x 0,175
Ftopvant ny = Ftopvant standard x 0,134 / 0,175
Ftopvant ny = 0.766 x Ftopvant standard
Altså er belastningen på topvantet med 105 cm salingshorn 0,766 x belastningen af topvantet med salingshorn på 80 cm, eller 23,4% mindre.
Hvad betyder det for undervantet ???
Mastens statiske søjletryk på mastefoden er alene afhængig af bådens stabilitet. Mindsker man trækket i topvantet ved hjælp af bredere salingshorn øges trækket i undervantet tilsvarende.
Min erfaring efter at have sejlet hele 1999 sæsonen med “brede horn”:
1/ Mastetoppen/fokkegodset står langt mere stabilt. Der er ikke den samme fjedring at spore i hård sø. Der er ikke tendens til at “tabe” toppen i hård luft.
2/ Det gør efter min mening riggen mere elegant.
3/ Jeg har fjernet de små mellem vant og føler ikke at de er nødvendige mere.
4/ 23,4% mindre belastning på topvantet betyder også at søjletrykket på den del af masten, der er over salingshornet bliver reduceret.
5/ Jeg skøder genuaen ca. 5 cm fra de nye horn. Men da mine sejl er noget elastiske, ja nærmest gummiagtige skal vinden ikke løje meget før sejlet trykker på hornet, og man skal skynde sig at slække.
Bygge vejledning.
Man kan formentlig få lavet et par ny længere horn i Hundested.
Jeg tog noget 3mm finér og limede sammen til en kerne, der derefter blev høvlet i facon. Det viste sig nemlig at det var svært at finde et stykke træ der var lige.
Derefter blev kernen belagt med ca. 4-5 mm glasfibermåtte lagt i epoxy. Måtten var med alle fibre i samme langsgående retning. For at undgå at hornene skulle flække i enderne blev laminatet slebet ca. 2mm ned i enderne og derefter viklet på tværs.
Mine horn sidder løst i mastebeslagene og kan derfor ikke blive udsat for bøjningsmoment ligesom standardhornene. De er så stærke, at de har en tendens til at brække svejsningerne i mastebeslagene, når masten bliver bøjet hårdt bagover.
Styrken af de nye horn afprøvede jeg ret uvidenskabeligt: Jeg mente, at hvis de understøttet i begge ender kunne bære min vægt (ca. 80kg) på midten, så var de stærke nok.
Det har vist sig at være rigtigt.
Økonomisk er det en ændring der, hvis man laver den selv, beløber sig til mindre end 200 Dkr.
Nedenstående kan betragtes som en afslutning på sallinghorns diskusionen.
Som tillæg til min korte beretning om SR 2003, var det måske relevant at tilføje følgende:
Da vi på vejen hjem fra Klintholm i stille vejr på bagbord halse sejlede op over Køge bugt, opdagede vi at der var gået en kordel i styrbord undervant.
Det var på styrbord halse vi havde den hårde luft efter Møns klint. Jeg tilskriver bruddet denne kendsgerning:
Med de bredere salingshorn er belastningen på topvantene reduceret med 25 – 30 %, Belastningen på undervantene bliver øget tilsvarende. Og det er tilsyneladende lige over grænsen.
Jeg har nu udskiftet mine undervant til 7 mm wirer i stedet for 6 mm.
Det var godt at vi udgik pga. af søsyge. Havde vi forsøgt at fortsætte på kryds op gennem Grønsund, Storstrømmen og Storebælt havde undervanter formentlig knækket og vi havde mistet masten i noget meget dårligt vejr og om natten. Det havde været en ualmindelig kedelig situation at være i, uden motor.
ULf Lytzen
Comments
Som du sikkert/måske kan huske fra fysiktimerne kaldes den her viste geometriske konstruktion for Kræfternes parallellogram.
De viser -grafisk- kræfterne i de forskellige rigdele, som vil blive direkte berørt af Ulf Lytzens forslag om længere salinghorn. rigtegning Oplysninger til tegningerne.
Mastestykket fra salinghorn til topvantets fastgørelse måler 555 cm. (opmålt efter tegning og altså ikke 590 cm)
Standard salinghorn er 80 cm og de “nye” 105 cm.
Afstand fra topvants røstjern til yderside af mast er ca. 105 cm
Kraftpilen F’s længde repræsenterer 100 kp, og det giver altså de store kræfter i de viste rigdele!
Konklusion:
Som det fremgår falder søjletrykket i øverste del af masten fra 684 kp til 520 kp. eller næsten 24%. Det formindsker naturligvis risikoen for mastestykkets udbøjning og kan gøre det muligt at undvære mellemvantet.
Så her er jeg altså uenig med Henrik Bredahl.
Selvom trækket i topvantet formindskes fra 691 til 530 kp eller med ca 23%, forøges salinghornets anlægstryk på masten med 10%, nemlig fra 39 kp til 44 kp.
(Her når jeg et andet resultat end Ulf, som siger 0,7%) Men det er jo heller ikke alarmerende.
For tydelighedens skyld er parallellogramm et her ikke vist.
Til gengæld er jeg hverken enig eller det modsatte med Leif Wagner Smitt. Men det skyldes først og fremmest, at jeg ikke evner at gennemskue argumenterne.
Ja’men ka’ man så gå tæt nok til vinden?
Her er der nok forskellige opfattelser, men det der først begrænser hjemhalingen af genuaen er vantet i dækhøjde og først derefter kan salinghornet røres. Ellers er der skødet for langt frem.
Noget andet er (at jeg tror) at Molich’en ikke må pines, da man ellers ikke kan udnytte dens lange fartgivende vandlinie, der jo først får betydning ved lidt højere hastigheder.
Er der fejl i ovenstående både subjektive og rationelle betragtninger, så kast dig ud i debatten.
(Molich 10-meter special)
Da jeg købte D9 var det mest for at sejle kapsejlads, men interessen for kapsejlads med bådene er mildt sagt begrænset (eller også er der andre end mig, der har problemer med at skaffe rimeligt rutinerede gaster). Det kunne være interessant at høre andre bådejeres mening om det!
Jeg forstår udmærket godt det triste i at ødelægge en klasse men måske kan nogen give mig en god forklaring på hvad fornøjelsen ved at have en klassebåd er, når der ikke er nogen der gider sejle kapsejlads?
Under alle omstændigheder bliver båden hovedsagelig brugt til tursejlads og enhver ide der kan pine lidt mere fart ud af den, forbedre konstruktionen eller give mere komfort er derfor interessante. For mig er det en fornøjelse at have en båd, der er hurtigere end de fleste andre – uanset måleregler, der allligevel bliver ændret (næsten) hvert år…
Imidlertid er min genua ikke fremstillet af gummi og afstanden til salingshornene er ca 5 cm på kryds, så der er et lille problem, hvis ikke jeg skal nøjes med at sejle foran for tværs eller halvvind. Det er er da en rigtig god ide at mindske belastningerne på riggen men noget siger mig at dine mellemvant må have stået forkert – i hvert fald kan jeg ikke se nogen logisk forklaring på, at ændrede salingshorn skulle kunne erstatte mellemvantene eller stabilisere toppen.
Personligt har jeg en ide om at anvende en langt større spiler til tursejlads i let vejr – hvis jeg skal være ærlig kan jeg ikke huske, hvornår vi sidst har sat spiler på tursejlads i blæsevejr.
I øvrigt forekommer standardriggen mig alt for lav i forhold til bådens længde.
Synd. Især for jer der sejler med dem.
Det formindskede søjletryk i den øverste del af masten bliver så vidt jeg umiddelbart kan se, betalt med et større træk i undervantene og dermed et højere søjletryk i mastens nederst del. Det mindre tryk i mastens øverste del, mindsker risikoen for brud i den øverste del men ikke udbøjning. Jeg mener at storsejlets sideværts påvirkning af masten helt er glemt og at mellemvantets funktion er, at styre den forholdsvis lange ustagede del af masten mellem salingshorn og topvant. Det hjælper de længere salingshorn ikke på, så at fjerne mellemvantene kommer der efter min opfattelse ikke noget godt ud af.
Som sådan mener jeg, at Ulf’s epokegørende opfindelse vil forstærke riggen – godtnok. Tilbage er så problemet med at skøde genuaen langt nok ind på kryds, men det er måske mit personlige problem, for ingen af jer nævner det? Og for at gøre forvirringen total, er man så overhovedet interesseret i en mast der står ret op og ned? Jeg mener ikke det gør noget at masten bøjer lidt ud under stor belastning, da det netop så åbner storsejlet. Tilbage i mine spæde Europajolledage kan jeg netop huske, at man savede hakker i hulkelen i den øverste del af masten, for på den måde at gøre masten mindre stiv, så sejlet åbnede efter behag og især sejlerens vægt.
Hvis nu jeg skulle have ret i nogle af mine synspunkter, må det næste spørgsmål være om det egentlig er et problem at styre masten i vores bådtype. Umiddelbart tror jeg at min båd har klasserekord i mastehavarier men ingen af disse kan tilskrives mastens styrke eller riggens konstruktion som sådan. Den første mast var lidt for høj i forhold til en bro (her ligger fejlen i hvert fald ikke hos Molich), næste gang knækkede befæstigelsen af et topvant, der er udført anderledes på min båd end standardudgaven – båden har justering af vantene under dækket ved hjælp af gevindstykker.
Jeg kender ikke til andre der har tabt masterne og i så fald af hvilken årsag men tror umiddelbart, at den største risiko ligger i korrosion i masteprofilet. X-meterne har under alle omstændigheder vist sig meget hårdføre og pålidelige i næsten al slags vejr. Som tidligere ejer af flere Elvström / Kjærulf – konstruktioner, er jeg ikke i tvivl om at båden overalt er udført i en helt anden gedigen og mindre udpint kvalitet. Er der nogen der kender til andre mastehavarier?
Den del af mastetrykket, som skyldes trækket i vantene, kan findes ved opstilling af en momentbalance om det punkt hvor mastens akse skærer dækket.
Der er tre bidrag:
1. Vindkraftmoment , d.v.s. sidekraft fra vinden gange sejlcentrets højde over dæk.
2. Mastens indspændingsmom ent ved dæk.
3. Moment fra træk i vant.
Ved ligevægt er der balance, d.v.s. det væltende moment fra vindkraften, modsvares af et ligeså stort modsatrettet moment fra summen af de andre bidrag.
Da såvel vindkraftmoment som (det lille) indspændingsmom et for mast ved dæk, er uafhængige af salingshornenes længde, må momentet fra trækket i vantene også være det.
Momentet fra trækket i vantene kan beregnes som:
(lodret komposant af træk i undervant)*(afs tand fra centreplan til undervantets røstjern)
+(lodret komposant af træk i topvant)*(afsta nd fra centreplan til topvantets røstjern)
Bidraget fra træk i vant til mastetrykket er summen af nævnte lodrette komposanter.
Det er herefter klart, at hvis røstjernene er lige langt fra centreplanen, er bidraget til mastetrykket uafhængigt af salingshornets længde. Er undervantets røstjern indenfor topvantets, vil mastetrykket stige med øgende salingshornslæn gde.
Søjletrykket i salingshornet bestemmes lettest ved at se på bidragene fra henholdsvis den del af topvantet der er over salingshornet og den del af topvantet der er under salingshornet. Hvis topvantet skal tilføre masten en sidekraft, F, må søjletrykket fra den del af topvantet der er over salingshornet naturligvis være eksakt lig med F. (d.v.s 100 kg i Hennings regneeksempel).
Bidraget fra den del af topvantet der er under salingshornet har hverken Ulf eller Henning taget med, såvidt jeg kan se. Dette bidrag kan være positivt eller negativt afhængigt af salingshornets længde.
Tager man det hele med og regner rigtigt, vil man konstatere, at mastetrykket under undervantet stiger ganske svagt med øgende salingshornslæn gde.