Kite-Twintip mit 2 Trennstellen (Double-Split!?)

[Der Tuempelritter]

Hi Leute!

Ich hab mir, nachdem ich gleich dreimal Faxen mit dem Einchecken der Kitebag hatte, ein Kite-Splitboard mit 2 Trennstellen gebaut. Da ich hier im Forum in den letzten Jahren immer mal wieder anonym Know-how abgesaugt habe dachte ich es ist nur fair das Ganze mal kurz vorzustellen.

Das Board selbst soll ein Freerider sein mit 135x42cm und 3,5 cm Rocker. Es ist nicht besonders schön geworden, mehr so ein "quick and dirty Prototyp". Die Bauweise mit Balsakern (10mm) und gegossenen Epoxikanten ist hier im Forum ja wohl nichts wirklich neues, deshalb gleich zu den Trennstellen:

Die Rohlinge habe ich mir zunächst mal aus einer 10mm GFK-Platte (FR4) wasserstrahlschneiden lassen. Danach wurden Nut und Feder 8x4,5mm mit Hilfe einer eingespannten Winkelbohrmaschine (Proxxon) und 3mm-Fräser schrittweise herausgearbeitet. Auf eine konische Nut habe ich verzichtet.

Laminiert+evakuiert habe ich das zusammengesteckte Board dann am Stück. Das Decklaminat wurde dann zuletzt an den Trennstellen mit einem Gravierstift durchgeschliffen so dass ich wieder 3 Teile hatte.

Ursprünglich war eine Verriegelung mit 4 elastischen Polyethylen-Zugseilen geplant. Zuletzt als mir die Zeit vorm Urlaub knapp wurde habe ich dann einfach Schlitze in die Trennstellen gefräst und die Segmente mit jeweils 2+2 Kabelbindern zusammengezogen --> hässlich, aber: Hält! Die werden am Ende des Urlaubs dann einfach durchgeknipst. Weil die Schlitze sehr großzügig bemessen sind drückt es beim Fahren immer eine kleine Fontäne nach oben raus

Inzwischen hält das Brett seit ca. 15 Fahrstunden, allerdings unter Freeride-Bedingungen ohne heftige Belastungen.

Warum nun aber zwei Trennstellen und nicht eine in Boardmitte? Ich war mir anfangs über optimale Nutform und Trennliniengeometrie noch unsicher, wollte aber erstmal ein fahrbares Board haben welches nicht sofort zerbröselt. Da außen unter den Fußpads müssen die Trennstellen aber weniger Biegemoment aushalten als in der Boardmitte. Inzwischen bin ich mir sicher dass die Trennstellen noch zu stabil und damit auch zu schwer sind; Trennstellen=2x390g, Board gesamt ohne Finnen und Pads 2,85kg. Mit Paulownia-Kern wäre ich sicher schon deutlich über 3kg gelandet.

Wer mal ein Brett mit Nut-Federsystem bauen möchte sollte also darauf achten daß die Trennstellen nicht zu schwer und biegesteif werden. Klar muss die Nut in sich stabil sein und die Anbindung ans Decklaminat muss funktionieren aber drumrum sollte nicht zu viel "totes Fleisch" sein sonst hat man schnell 200 bis 300g unnützes Gewicht. Außerdem sollte die Trennstelle ja den Flex des Boards so wenig wie möglich stören.

Insgesamt sprechen vor allem Aufwand und Gewicht wohl eher für nur eine Trennstelle in Boardmitte (so wie es z.B. Flysurfer ja auch macht) weshalb ich mein nächstes so bauen will. Vorher suche ich hier aber noch nach einer neuen Nut- und Trennliniengeometrie welche sich auch für dünne Bretter (8mm-Kern) und eine Konkave in Boardmitte eignet.

Gruss,
Micha

[Der Tuempelritter]

Ach so, hier noch n paar Fotos:

[housi]

sehr hübsch!

[Jibber]

Saubere Umsetzung, Respekt!

Gruss Christoph

PS: Glaube nicht, dass es mit Paulownia leichter wird wie mit Balsa.

[housi]

Noch zum Thema Biegemoment. Ist meiner Meinung nach unter der Bindung deutlich höher als in der Boardmitte (ausser man fährt damit über slider...). Hier mal meine letzten Berechnungen das Dickenprofil von meinem aktuellen Bau zu optimieren...

[Der Tuempelritter]

Glücklicherweise sieht man auf den Fotos nicht die hässliche trockene Stelle in Boardmitte

Noch zum Thema Biegemoment. Ist meiner Meinung nach unter der Bindung deutlich höher als in der Boardmitte (ausser man fährt damit über slider...). Hier mal meine letzten Berechnungen das Dickenprofil von meinem aktuellen Bau zu optimieren...

Ich hatte das Biegemoment im Mittelteil als konstant (Plateau) angenommen! Das war dann wohl ein Denkfehler .

Zu den resultierenden Kräften kommt ja auch noch das Torsionsmoment hinzu welches hauptsächlich zwischen den Fusspads vorhanden ist. Wenn ich schätzen müsste würde ich aber sagen das trägt weniger bei als das Biegemoment.

Wie sieht denn dein Lastfall aus? Einschlag ins Wasser auf gesamte Brettfläche?

Gruss,
Micha

[housi]

Zitat von Der Tuempelritter

Ich hatte das Biegemoment im Mittelteil als konstant (Plateau) angenommen! Das war dann wohl ein Denkfehler .
[...]
Wie sieht denn dein Lastfall aus? Einschlag ins Wasser auf gesamte Brettfläche?

Ich habe für eine Flache Landung dimensioniert. Hypothese ist gleichmässiger Druck auf der ganzen Boardunterseite. Sicherlich nicht ganz richtig, aber sicherlich auch nicht so falsch, und eher auf der vorsichtigen Seite. Modelliert hab ichs mit einer Flächenlast auf der Unterseite über das ganze Brett, und jeweils einer Flächenlast unter den Pads.
Bisher sind alle gebrochenen Bretter welche ich gesehen hab unter den Pads, oder durch ein Schraubenloch durchgebrochen...

Das Biegemoment ist konstant (zwischen den Kräften) bei einem Balken auf zwei lagern an den Enden und zwei Kräften irgendwo dazwischen. Bei einer Flächenlast gibt's dann was parabolisches...

Hier ne Veranschaulichung der Lastfälle:
biegebalken

Zitat von Der Tuempelritter

Zu den resultierenden Kräften kommt ja auch noch das Torsionsmoment hinzu welches hauptsächlich zwischen den Fusspads vorhanden ist. Wenn ich schätzen müsste würde ich aber sagen das trägt weniger bei als das Biegemoment.

Trägt sicherlich wesentlich weniger bei. Meine Bretter dimensioniere ich in Torsion eh auf Steifigkeit und nicht Festigkeit, von daher eh overkill. Und weil du nicht dieselben Faserstränge belastest (Torsion: +/- 45°, Flex: 0°) musst du die Spannungen nicht kombinieren. Bei Faserverbundverkstoffen wird meisst nur Sigma max berücksichtigt und keine Vergleichsspannung berechnet.

Ich wünsch dir aber wirklich, dass die Planke hält!

Cheers, Reto

[Der Tuempelritter]

Nun hab ichs gecheckt, cool, danke

Ich hätte auch darauf getippt dass flaches hartes Aufsetzen aufs Wasser die grösste Belastung fürs Brett bringt. Wenn man mal davon ausgeht dass die Inserts halten natürlich.

Und weil du nicht dieselben Faserstränge belastest (Torsion: +/- 45°, Flex: 0°) musst du die Spannungen nicht kombinieren. Bei Faserverbundverkstoffen wird meisst nur Sigma max berücksichtigt und keine Vergleichsspannung berechnet.

Allerdings muss bei einem geteilten Brett die Torsion trotzdem irgendwie über die Trennstelle rüber, ich hab da ja gar keine 45°-Fasern mehr Im Endeffekt landet fast alles als Querkraft in den Flanken der Nut.

Das Brett wird in ein paar Wochen sowieso ausgemustert, Ich hab den Nachfolger schon in der Planung. Falls ich es seelisch irgendwie fertigbringe opfere ich es danach einem Bruchtest. Eine Trennstelle mit Torsion, eine mit Biegung vielleicht wenn ich schon zwei hab!?

Nun hab ich allerdings doch noch ein Argument gegen eine Trennstelle: Wenn die bricht hast du zwei Bretter an den Füssen, könnte ungemütlich sein

[housi]

Zitat von Der Tuempelritter

Allerdings muss bei einem geteilten Brett die Torsion trotzdem irgendwie über die Trennstelle rüber, ich hab da ja gar keine 45°-Fasern mehr Im Endeffekt landet fast alles als Querkraft in den Flanken der Nut.

Ja hab die Trennstelle irgendwie vergessen

Ist aber auch nicht kritisch da sie ja relativ kurz ist und sich so auch nicht viel verwinden kann. und dann hast du nur druckkräfte auf deiner feder/nut und das ist ja dann auch wieder wurst. oder überseh ich schonwieder was?

wie auch immer. ich hoff ich hab mich nicht verrechnet bei meiner planke, ansonsten hau ich mir bei der erstfahrt mal gleich 200CHF Kohlefaser und Epoxydharz um die Ohren

[Der Tuempelritter]

Ist aber auch nicht kritisch da sie ja relativ kurz ist und sich so auch nicht viel verwinden kann. und dann hast du nur druckkräfte auf deiner feder/nut und das ist ja dann auch wieder wurst. oder überseh ich schonwieder was?

Nö, ich glaub das stimmt, da ist wohl eher die Boardbreite und Anzahl der Zacken entscheidend. 100% klar ist mir aber auch noch nicht was bei Torsion in der Nut so alles passiert.

wie auch immer. ich hoff ich hab mich nicht verrechnet bei meiner planke, ansonsten hau ich mir bei der erstfahrt mal gleich 200CHF Kohlefaser und Epoxydharz um die Ohren

...und das passiert dann meist noch bei Urlaubs-/Wochenendbeginn

[housi]

Zitat von Der Tuempelritter

...und das passiert dann meist noch bei Urlaubs-/Wochenendbeginn

Kann sehr gut sein, erstfahrt wird wohl in Dakhla über die Bühne gehen

@Der Tuempelritter

Super Arbeit!

Stelle mich als Tester zur Verfügung.

[Der Tuempelritter]

Dakhla, cool. Wünsche dir vorab schonmal viel Spass. Nimm ein Ersatzbrett mit

[housi]

Zitat von Der Tuempelritter

Dakhla, cool. Wünsche dir vorab schonmal viel Spass. Nimm ein Ersatzbrett mit

Das ist das ersatzbrett

[Dirk8037]

Hi Housi,
Hast Du den verwendet:
http://www.schweizer-fn.de/festigkei...l2_2f_rech.php

Wie bist Du auf die Parameter Belastung Emodul und Trägheitsmoment gekommen.

Ersteres wurde ja vor geraumer Zeit hier ja mal diskutuiert.

Gruss Dirk

[housi]

Ich würde wenn schon sowas hier hernehmen: http://www.schweizer-fn.de/festigkei..._ganz_rech.php

Ich hab mir aber alles selber zusammengezimmert, ist nicht genau der Lastfall. etwas verfeinert mit nicht regelmässiger linienlast und papipo...

Wenn du was mit dem ding oben rechnen willst, dann würde ich den kern vernachlässigen und nur die laminatschichten berücksichtigen (Fürs e-modul und fürs Flächenträgheitsmoment). Falls du die Biegelinie genauer haben willst, kannst den Kern dann noch per supperposition auch noch mitberücksichtigen. aber biegelinie berechnen ist ja eh völlig wurst, und fürs biegemoment spielt das e-modul und flächenträgheitsmoment eh keine rolle.

[Der Tuempelritter]

Hi Leute,

also ich würde es so machen:

Annahme, da wir gar keine Festlager haben (das war meine unzulässige Vereinfachung!!):

F_gesamt oben X A_gesamt oben = F_gesamt unten X A_gesamt unten

F=Kraft
A=Fläche

Dann würde ich Excel schnappen und mir eine Tabelle bauen welche streifenweise (5cm?) Kräfte und Flächen vom Tip zur Boardmitte hin aufintegriert. Da kann ich bei Twintips dann aufhören weil die Biegelinie symmetrisch ist.

So müsste ich doch eigentlich mit etwas umrechnen eine ganz gute Biegemomentenverteilung bekommen.

Kann man das so gelten lassen?

[housi]

ich habs im prinzip genau so gemacht

[Der Tuempelritter]

cool, ich werd das mal bei Gelegenheit ausprobieren. Im Moment ists zu gutes Wetter um (noch mehr) vorm Rechner zu sitzen und über (für mich) höhere Mathematik nachzudenken

Deine Verteilung passt ja perfekt solange man nicht ein 2m-Brett oder einen 0,2m-Stance bauen will