Holzkonstruktion: Wie erreiche ich die größte Festigkeit?

Hallo zusammen,
Ich bin gerade beim Tüfteln für ein neues Projekt.
Bei diesem Projekt möchte ich Versuchen ein reinrassiges Holzmodell mit 3m Spw. zu bauen.
Ziel ist definitiv Hangflug mit zügigem Flugstil und der gänzliche Verzicht auf Faserwerkstoffe.
Ich habe bereits mehrere Modelle gebaut, seis in Holz, Styro-Furnier oder Faserverbunf (positiv und negativ). Bin kein Profi und auch kein Anfänger mehr. Die Modelle sind bis jetzt auf allesamt passabel bis gut geflogen.
Derzeit komme ich bei einer überschlagsmäßigen Auslegung auf eine Wurzeltiefe von 235mm, bei elliptischem Grundriss. Profilhöhe an der Wurzel sind 23.5mm. Die 10% Profildicke möchte ich nur bis zu 1/4 bauen, dann zur Mitte auf 9% und ab 3/4 auf 8%. Ich denke weniger Profildicke macht bei reinem Holzbau für diesen Einsatzzweck keinen Sinn.

Was die Bauweise angeht kann ich mich zur Zeit noch nicht ganz festlegen, ich möchte aber der Standfestigkeit wegen eher auf "harte Materialien" setzen...also wenig/kein Balsa.

Meine Überlegungen wären:
1) Die Fläche aus 0.6mm Sperrholzrippen mit entsprechenden Aussparungen (Gewicht) aufzubauen. Beplanken würde ich das ganze mit 0.4mm Sperrholz vollflächig. Holmgurte aus Kiefer, Stege aus +-45° Sperrholz 0.4mm. Evtl. auch die Beplankung mit +-45° aufziehen...könnte aber schwierig werden.

2) Aufbau mit Balsrippen 2mm, Beplankunng 1mm Abachi. Holmgurte Kiefer, Stege würde ich dann gleich aus dem selben Abachi wie bei der Beplankung machen. Also 1mm Abachi stehend...Stelle ich mir besser ls Balsastege vor, da Härter

...der Rumpf sollte schon etwas in Richtung Scale bzw. Schön gehen...also mind. Design ähnlich Alpina, Flamingo etc...eher noch etwas mehr im Volumen . Also auch Spantenbauweise, kein Kasten!
Den Rumpf mit Sperrholz zu beplanken würde sich bei den Rundungen denke ich nicht verwirklichen lassen ohne das sich die einzelnen Segmente abzeichnen...der Flieger sollte später eher einem GFK-Modell gleichen als einem klassischen Holzmodell!
Balsaleisten zum beplanken funktionieren super - allerdings baue ich so nur Urmodelle. Für den Flugbetrieb am Hang bleibt das nicht lange dellenfrei.
Wäre es hier evtl. möglich mit Abachi 1mm zu beplanken? Ich denke 2mm würden dann doch zu schwer werden. Bei 1mm ist halt dann wieder auch nicht mehr viel Fleisch zum schleifen....

Vielleicht habt ihr ja nochh andere gute Ideen welche auf schon praxiserprobt sind?
Ziel wäre: Alles was außen ist so hart wie möglich, und der Verzicht auf Fasern Wird mit sicherheit nicht leicht bin gespannt

mfG Christian

Hallo Christian,
bin zwar auch kein Profi und kein Anfänger, habe aber den Thermy 3 nach FMT-Plan gebaut. Und er ist sehr Stabil, habe den Hauptholm und den Hilfsholm statt einseitiger Verkastung beidseitig verkastet. Er wiegt 2200g.

Welches Profil möchtest du verwenden MH32 oder ein HQ? Was soll er in etwa mal wiegen?
Die 3-4 Rippen von der Wurzel aus gesehen aus Sperrholz, den Rest würde ich aus Balsa machen. Der Hauptholm 10mm Kiefer der sich kurz nach der Flächenmitte verjüngt. Zusätzlich noch einen Hilfholm der einseitig verkastet wird. Bei der Verkastung entweder 2mm hartes Balsa oder 1mm Sperrholz von beiden Seiten.
Wie hart/ fest Abachi ist weiß ich leider nicht, würde daher 0,4mm Sperrholz verwenden.
Der Flügel wird Brett Hart

Der Rumpf vom Thermy ist relativ Voluminös da würde ich nur kleine Änderungen vornehmen und die 4 eckigen Rippen durch Ovale ersetzen.
Und etwas mehr eine Rumpfkeule Formen.


Gruß Sven

Svener schrieb:

Hallo Christian,
bin zwar auch kein Profi und kein Anfänger, habe aber den Thermy 3 nach FMT-Plan gebaut. Und er ist sehr Stabil, habe den Hauptholm und den Hilfsholm statt einseitiger Verkastung beidseitig verkastet. Er wiegt 2200g.

Welches Profil möchtest du verwenden MH32 oder ein HQ? Was soll er in etwa mal wiegen?
Die 3-4 Rippen von der Wurzel aus gesehen aus Sperrholz, den Rest würde ich aus Balsa machen. Der Hauptholm 10mm Kiefer der sich kurz nach der Flächenmitte verjüngt. Zusätzlich noch einen Hilfholm der einseitig verkastet wird. Bei der Verkastung entweder 2mm hartes Balsa oder 1mm Sperrholz von beiden Seiten.
Wie hart/ fest Abachi ist weiß ich leider nicht, würde daher 0,4mm Sperrholz verwenden.
Der Flügel wird Brett Hart

Der Rumpf vom Thermy ist relativ Voluminös da würde ich nur kleine Änderungen vornehmen und die 4 eckigen Rippen durch Ovale ersetzen.
Und etwas mehr eine Rumpfkeule Formen.


Gruß Sven

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Hallo Sven,
Gewichtsmäßig denke ich ebenfalls an ca. 2,2kg. Ich bin mir noch unsicher ob ich das mit einer kpl. Sperrholzbauweise erreiche. Beim Profil habe ich eher an etwas schnelleres gedacht, RG15 oder ähnliches. Was meinst du mit einem 10mm Kiefernholm? 10x10mm oder 10xXXmm. Bei meiner letzten Eigenkonstruktion habe 30x5mm Kiefer bis zum ersten viertel als Gurt verbaut (zusammengefügt aus 10x5mm Leistem um die Profilierung nicht zu sehr abzuflachen). Verkastet wurde doppelt mit 2mm Balsa. Hilfsholm hatte ich keinen. Die Fläche ist Teilbeplankt mit 2mm Balsa und Bocksteif. Hatte hier aber auch ein viel dickeres Profil.
Deswegen jetzt meine Frage bezgl. Bauweise um auch noch einen Tragflügel mit einigermaßen dünnem Profil Biegesteif und Hangfest zu bekommen.

Welches Profildicke hast du den beim Thermy?

mfG Christian

Das RG15 ist für dein Vorhaben gut geeignet. Nur die 2,2Kg zu erreichen wird schwer, wenn der Flieger komplett aus Sperrholz wird.
Wie schon geschrieben, die ersten 3-4 Rippen aus Sperrholz den Rest aus 2mm Balsa. Ebenso die Verkastung am besten beidseitig aus 2mm Balsa oder aus 1mm Sperrholz. Der Hauptholm aus 10x3mm Kieferleisten welcher 2-3 Rippen sich nach der Mitte der Flächenhälfte auf 5x3mm verjüngt. Ein Hilfsholm verstärkt das ganze zusätzlich. Da reichen die ersten 8 Rippen etwa 10x3mm, dann verjüngt sich dieser auf 5x3mm bis kurz nach der Flächenhälfte. Als Beplankung sollte 0,4mm Sperrholz reichen.
Zum Profil: Beim Thermy wird das SD7037 verwendet, welches an der Wurzel 265mm lang und 24mm hoch(mit Beplankung) ist. Als Profilhöhe reichen 20mm mit Beplankung, je nach verwendetem Profil.
Wie oben beschrieben ist der Thermy-Flügel aufgebaut, allerdings mit Teilbeplankung aus 2mm Balsa. Die Fläche ist sehr Steif, da biegt sich nix. Geschont wird der Flieger auch nicht (sehr gut Motorisiert, Rollen, mehrere Loopings hintereinander und geflogen wird noch bei 30Km/h Windgeschw.)
Der Flächenstahl sollte 8mm betragen, vielleicht sollte man überlegen eine Ballastkammer im Flieger zu integrieren.

Gruß Sven

Hi Christian,

bzg. Profil schau mal in den Fred von Jojo26 zum Thema F3F Profile - da kriegst du ein paar zeitgemäße Profile zur Hand für deine Modelgröße:
http://rc-network.de/forum/showthread.php/769110-Entwicklung-eines-F3F-Profils

Sonst, gibt es noch den MHSD-Strak von Phillip Kolb, aber dafür könnte dein Model vielleicht schon zu leicht, zu langsam sein...

In Holz und gerade bei schnellen Profilen ist vor allem die Baugenauigkeit und die Endleiste entscheidend.
Also eine Endleiste mit 0,4 SP oder ähnlich ist sicher von Vorteil bzg. Dünne und Stabilität.
Die Baubarkeit des Profils sollte gerade bei Holz immer im Auge haben...

Ich bin auch gerade dabei eine neue schnellere Konstruktion auszuprobieren und ich hab mir einen
3-eckigen Holm überlegt aus 0,8mm Sp. 3x3 Kiefer in der unteren Ecke.
Oben wird das Dreieck mit 1,5mm Balsa längst und 0,4 Sp geschlossen.
Schau ma mal wie's funktioniert.

Der Holm wird beim Abfangen oben eher auf Druck und unten auf Zug belastet. Daran sollte man immer denken.
Beim schnellen Fliegen werden auf die Torsionskräfte am Flügel um die Querachse größer.
Daher sind auch große Rechteckholme nicht dumm.
Wenn du da tiefer eintauchen willst, dann schau mal in den Konstruktionsfred vom Alpenkreuzer zum diesjährigen Flying Circus Konstruktionswettbewerb:
http://rc-network.de/forum/showthread.php/769672-Alpenkreuzer-Baubericht

Bzg. Rumpf kann ich nur sagen, dass rundes Beplanken mit 2mm Balsa sehr schön funktioniert, auch bei 25mm Rohrdurchmesser.
Darauf kann man dann nochmals zB 0,4mm SP kleben. Das wird verdammt fest und hat eine tolle Oberflächenqualität.
Halt immer mit Wässern und Bügeln auftragen!

Wenn's etwas einfacher sein soll, kann der Rumpf zunächst in Segmentflächen aufgeteilt werden und dann leichtes Balsa drauf und die Form rausschleifen...
zB. Leitwerksträger als Dreieck aus 0,8mm SP mit Aussparungen und 3ecksleisten innen als Klebehilfen als Grundkonstrukt und dann leichtes Balsa außen dran.
Dann alles schön rund schleifen. Wird steif, leicht und formschön!

Gutes gelingen!

Danke für die Hilfreichen Tipps.

Noch ne Frage, seit ihr sicher das 3mm Stärke im Holmgurt ausreichend sind?
Ich habe mich nun für 2mm Balsa (hart) Rippen and Abachibeplankung entschieden. Abachi hab ich noch ne Rolle zuhause und ich muss nicht schäften.
Der Flieger sollte optisch ja auch einwandfrei werden und evtl. eine naturbelassene Oberfläche bekommen.

mfG Christian

Mach die Holmgurte halt stärker, wenn du den 3mm nicht traust. Besser aber: noch breiter. Noch besser: Perfektes Holz aussuchen, das bringt mehr als dicke Holme.
Eine überdimensioinerte Holmleiste macht das Kraut nicht fett. Eine zu schwere Beplankung aber schon.

Abachi taugt übrigens nicht als Holmsteg, da Gefahr des Reißens/Splitterrns. Besser ist immer Sperrholz, noch besser unter 45°.

Statt Fasern wirkt eine solide Papierbespannung auch Wunder, wenn man auf Holzoptik verzichten kann.

Okay danke, dann werde ich 1mm Sperrholz unter +-45° verwenden.
Bei den Holmgurten Werde ich aufgrund der Baubarkeit die 3mm beibehalten...hab grad drübergeschaut. 5mm ist etwas zu viel.

Weis jemand einen Online-Versand wo ich ausgesuchte Kieferleisten bekomme?

vielen Dank
mfG Christian

Holmauslegung

Holmauslegung

Hallo Christian,

die groesste Stabilitaet erhaelst Du, wenn die Sperrholzverkastung des Holmes durchläuft und auch nicht durch die Rippen unterbrochen wird. Denn sonst hat der Holm genau im Bereich der Rippe seinen Schwachpunkt, eben genau da, wo die Holmverkastung im Rippenbereich fehlt. Das bedeutet dann aber leider, dass die Rippen geteilt gebaut werden muessen und bei gewoelbter Profilunterseite eine Helling erforderlich ist.

Die Kiefernleisten koennen dann in der Tat recht klein gehalten werden. Ich meine, wir hätten frueher bei 2 kg Fluggewicht und 3,00 m Spannweite oben und unten auch nur 4x4 mm Kiefernleisten genommen und dann beidseitig mit senkrecht stehenden duennem Sperrholz als erster einen Kastenholm gebaut. Diese Sperrholzverkastung kannst Du dann ja in Spannweitenrichtung in der Staerke abstufen. Ich wuerde mit beidseitig 2 mm in Flaechenmitte fuer die Steckung anfangen und nach aussen bis auf beidseitig 0,8 mm reduzieren.

Ich glaube nicht, dass Du mit Abachibeplankung auf 2,2 kg kommst, sondern eher 2,0 mm Balsa aus Quatergrain mit 20 bis 25 gr.-Brettchen nehmen. Was wiegt denn Dein Abachi?

Gruss Wolfgang

wb53 schrieb:

Hallo Christian,

die groesste Stabilitaet erhaelst Du, wenn die Sperrholzverkastung des Holmes durchläuft und auch nicht durch die Rippen unterbrochen wird. Denn sonst hat der Holm genau im Bereich der Rippe seinen Schwachpunkt, eben genau da, wo die Holmverkastung im Rippenbereich fehlt. Das bedeutet dann aber leider, dass die Rippen geteilt gebaut werden muessen und bei gewoelbter Profilunterseite eine Helling erforderlich ist.

Die Kiefernleisten koennen dann in der Tat recht klein gehalten werden. Ich meine, wir hätten frueher bei 2 kg Fluggewicht und 3,00 m Spannweite oben und unten auch nur 4x4 mm Kiefernleisten genommen und dann beidseitig mit senkrecht stehenden duennem Sperrholz als erster einen Kastenholm gebaut. Diese Sperrholzverkastung kannst Du dann ja in Spannweitenrichtung in der Staerke abstufen. Ich wuerde mit beidseitig 2 mm in Flaechenmitte fuer die Steckung anfangen und nach aussen bis auf beidseitig 0,8 mm reduzieren.

Ich glaube nicht, dass Du mit Abachibeplankung auf 2,2 kg kommst, sondern eher 2,0 mm Balsa aus Quatergrain mit 20 bis 25 gr.-Brettchen nehmen. Was wiegt denn Dein Abachi?

Gruss Wolfgang

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vielen dank für den tipp. die fläche wird in eine helling aufgebaut. ich denke ich werde ähnlich vorgehen wie bei einer styro-abachi fläche. also untere beplankung in die negativ helling legen rippen einkleben und im anschluss alle aussparungen für holm, ruderstege, etc. rausschneiden. die sperrholzverkastung kann dann durchlaufen und auch evtl auf eine kleinere dicke geschäftet werden. ich denke auch das diese weise viel unkomplizierter und schneller vonstatten geht. wahrsch. auch genauer.

mfg christian

quartergrain hatte ich noch nie, kann man das von der oberflächenhärt mit abachi vergleichen?

Kleiner Einspruch, Quartergrain ist zum Beplanken eher ungeeignet. Es ist nicht biegsam, sondern starr und bricht dafür beim Biegen. Zudem fehlt es an Zug- und Scherfestigkeit. Außerdem wird es sehr schwierig werden, die ausreichende Menge für eine ganze Flügelbeplankung aufzutreiben, wenn man nicht selber ein Balsa-Sägewerk hat.

Oberflächenhärte wie Abachi? Nein, hat Balsa-Quartergrainholz definitiv nicht mal ansatzweise. Ist ganz normales Balsa, und zwar meistens der leichteren Art.

Quartergrain ist gut für kleine(!) steife Bauteile wie Leitwerksflossen, Seitenteile, Deckel und vielleicht nicht allzu stark belastete Rippen.

Beplankt wird am besten immer noch mit mittelhartem Longgrain.

Okay danke für die Info!
Also wenn es nicht vergleichbar mit Abachi ist werde ich es nicht verwenden.
Ich denke für den Flügel wirds aufgrund "Finishbarkeit" und Härte Abachi werden.
Ich werde wohl auch etwas Mehrgewicht in kauf nehmen müssen.

Beim Rumpf komme ich ws. nicht um die bewährte Balsaleistenbauweise herum.
Mit Sperrholz wäre zwar schön aber ich denke das sich dadurch kein Endresultat ähnlich einem GFK-Rummpf hinbekommen lässt.
Der Rumpf sollte zumindest Ansatzweise aussehen wie aus der Form.

Ich hoffe das ich diesmal etwas Zeit übrig habe um einen Baubericht zu erstellen aber etwas müsst Ihr euch noch gedulden.

mfG Christian

Wie sieht es den Gewictsmäßig mit PU-Leim zu normales Leim aus?
PU-Leim habe ich noch nie benutzt, soll ja etwas aufschäumen. Könnte mir vorstellen das man dann weniger benötigt!
Wie sieht die Sache Festigkeitsmäßig aus?

Noch ne Frage zum Rumpf:
Hat hier schon mal jemand mit Abachi beplankt? Evtl. könnte man statt 2mm Hartes Balsa 1mm Abachi benutzen? - Nur so ne Überlegung.
Wie schon erwähnt, mir geht es vor allem um die Oberflächenhärte und um schöne Rundungen.

mfG Christian.

Hi,
wirklich stabiel in Holz? Dabei habe ich bei geodätischer Rippenbauweise der Flächen sehr gute Erfahrungen gemacht. Deshalb tüftle ich auch schon an meiner dritten solchen Konstruktion.
Bei klassicher Rippenbauweise finde ich die Verwindungssteifigkeit immer schon problematisch, mit Kohlerohr-Holm ist das zwar zu unterbinden aber du möchtest ja auf composites verzichten.
Bei dieser Bauweise wird eine enorme verwindungssteife erzeugt, wärend der Holm lediglich für die Durchbiegung zuständig ist.

Rippen mach ich aus 2mm Sph weil ich diese Beiden nicht mal beplankt habe..
Mein letzter (Puzzle 2.0) wigt ca 1600 bei 2,45 m)

Zur Anregung:

LSD (ohne composites):
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/422442-LSD-ein-neues-leichtes-Hangmodell?highlight=LSD

Puzzle 2.0 (Kohlerohrholm wg. teilbarer Fläche)
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/588681-Puzzle-2-0-Entwicklung-und-Bau

evtl. hilft es ja bei deinen Überlegungen.

LG

Flo

flo schrieb:

Hi,
wirklich stabiel in Holz? Dabei habe ich bei geodätischer Rippenbauweise der Flächen sehr gute Erfahrungen gemacht. Deshalb tüftle ich auch schon an meiner dritten solchen Konstruktion.
Bei klassicher Rippenbauweise finde ich die Verwindungssteifigkeit immer schon problematisch, mit Kohlerohr-Holm ist das zwar zu unterbinden aber du möchtest ja auf composites verzichten.
Bei dieser Bauweise wird eine enorme verwindungssteife erzeugt, wärend der Holm lediglich für die Durchbiegung zuständig ist.

Rippen mach ich aus 2mm Sph weil ich diese Beiden nicht mal beplankt habe..
Mein letzter (Puzzle 2.0) wigt ca 1600 bei 2,45 m)

Zur Anregung:

LSD (ohne composites):
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/422442-LSD-ein-neues-leichtes-Hangmodell?highlight=LSD

Puzzle 2.0 (Kohlerohrholm wg. teilbarer Fläche)
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/588681-Puzzle-2-0-Entwicklung-und-Bau

evtl. hilft es ja bei deinen Überlegungen.

LG

Flo

Zum Vergrößern anklicken....

Hallo Flo,
diese Bauweise kenne ich. Habe schon drüber nachgedacht, aber als NICHT-Eigentümer einer CNC-Fräse undenkbar.
Die Verwindungssteifigkeit dieser Bauweise ist mit Sicherheit unerreicht im Holzbau.
Hätte aber auch Angst das es mir das Karomuster durch die Beplankund drückt.