Optimaler Winkel für die Abspannung?

Ich frage mich dagegen. ob Du mit den Zoll Maßen korrekt liegst, Du schreibst, Du hast ein 12" Rohr bei Dir verbaut, ich habe auf die schnelle nicht die Maße eines 12" Rohrs gefunden, die meisten Tabellen enden bei 6", aber eine geht bis 10" und das sind schon 27cm im Durchmesser. Ein 3" Rohr hat einen Außendurchmesser von ca. 11,5 cm.

Entschuldige, Du hast recht. ich habe mich peinlichst geirrt. Auch in GC das Rohr hatte nur knapp 12 cm Durchmesser und das Edelstahlrohr mit 5 mm Wandung hier hat etwa 6 cm. Das mit den Schwingungen nehme ich allerdings nicht zurück, eine Abspannung ganz oben bleibt sinnvoll, bei Dir vielleicht zusätzlich?

Hallo Raudi,

"Ein 3" Rohr hat einen Außendurchmesser von ca. 11,5 cm. "

Nach deiner Tabelle hat ein 3" Rohr einen Außendurchmesser von 88,9

Grüße

Hallo Raudi,

"Und das schwingen wird doch bestimmt durch die mittlere Abspannung etwas reduziert."
Nein, das Schwingen wird im wesentlichen nur durch die obere Abspannung reduziert (außer sie reißt).
Die mittlere Abspannung reduziert weder Windkraft noch die Knickkräfte sondern nur die Knicklänge.
Die Knicklänge geht quadratisch ein und ist damit ein wichtiger Faktor.
Bei dir ist die Knicklänge ca. 5 m ohne mittlere Abspannung.
Bei einem 90er Rohr (oder mehr) glaube ich nicht das eine mittlere Abspannung noch erforderlich ist.

genaueres siehe
https://de.wikipedia.org/wiki/Knicken
http://www.maschinenbau-wissen…cken-euler

Grüße

Hallo Stefan
Schau dir mal ein Mast vom Segelschiff an. Da gibt es die Saling und die Wanten ... (und noch mehr !!)
Der Erdorf hat meiner Meinung auch Bilder hier im Forum, wie er sein Mast abgespannt hat. Schau sie Dir mal an !
...ich denke mal, das es für dich hilfreich ist... mit dem "Problem" Durchbiegung des Mast .

Gruß Ralf

Carl, aber wie soll ich denn den Befestigungspunkt nach ganz oben setzen, dann würde doch der Rotor gegen die Abspannung stoßen. Der Rotor ist ja in der Regel auch nicht so steif, dass er sich nicht bewegt, der Wind drückt die Rotorspitzen ja auch etwas nach hinten. Daher sollte die Abspannung sicherlich nicht oberhalb der Rotorspitzen ansetzen.

Ja und Ralf, der Mast von Erdorf ist 12 Meter hoch und nur ein 1,5" (50mm) Rohr, da waren noch andre Aktionen nötig um die erforderliche Stabilität zu erreichen.

Hier sind es ja nur 6 Meter und da sollten 3" (90mm) und 2 Abspannungen zu 4 Seiten ausreichend sein. Carl meinte nur der Bereich oberhalb der Abspannung könnte ins schwingen geraten, da meinte ich, dass dieses doch eigentlich durch die mittlere Abspannung etwas abgefangen werden müsste. Wobei ich das in meiner Zeichnung extrem übertrieben dargestellt habe. Aber Carl war ja auch Zoll und cm durcheinander gekommen und dachte der Mast sei wesentlich dünner, daher wird da vermutlich nicht viel schwingen...

Viele Grüße
Stefan

Hallo Raudi,

Ich würde den Mast, unten am Boden, einspannen.
Ich hatte dafür so grob 2 Stück 1.5m U Profile mit eben 90 mm Abstand ein betoniert
und später dazwischen den Mast eingespannt.

Bei einem 90er Rohr, oben, vernünftig abgespannt schwingt dann der Mast nicht mehr wesentlich,
bzw. das was noch schwingt muss auch so sein um die Kraftspitzen abzufedern.

Ist das Rohr so dünn, dass du zu Nahe an der Knickkraft des Mastes belastet,
sieht das ganze schon anders aus und eine Böe kann dir,
wie in deiner 'übertriebenen' Zeichnung den Mast sogar knicken.
Das wird dann unterstützt durch die Vorspannung und Spannung deiner Seile.

Fazit:
Die mittleren Seile sind, wenn überhaupt, wegen der Knickkraft nötig
und das ist von meinem Gefühl her nicht nötig bei einem 90er Rohr und 5m Freiheit.

Noch etwas:
Schwingen, bzw. Abfedern ist grundsätzlich nicht verkehrt, im Gegenteil sogar wichtig.
Das Ganze darf weder zu beweglich noch zu steif werden muss aber in jedem Fall
die zu erwartenden Kräfte aushalten.

Wie hast du vor den Mast am Boden zu befestigen?

Und ja, wenn du es ganz extrem lösen willst,
dann noch Diamant verstarken (saling). d.h. in der Mitte des Mastet 4 horizontale Streben und
den Mast der Länge nach darüber verspannen. So kommst du dann auch mit den Seilen bis auf 30 cm an die Nabe ran.
Dann kannst du aber auch dünneres Mast Rohr nehmen und
vielleicht noch mal in der Mitte abspannen, das wird dann es so wie meine Konstruktion.

Aber wie auch immer, entweder hält der Mast die Windkraft selbst
oder die obere Abspannung muss alle Kräfte aufnehmen und aushalten können
und der Mast dafür die durch die Abspannung entstandenen Knickkräfte.

So ein Mast kann um Faktoren mehr Druckkräfte (Knickkraft)
vertragen als Biegekräfte (Windkraft), deswegen werden gerne Seile verwendet.

Grüße

Hallo Erdorf Rudi

Wenn ihr euch mal die Skizze oben betrachtet wird bei Windlastung des Rotors der Mast "gebogen" .... die Mittelabstannung arbeitet /zieht den Mast wieder gerade..
ABER! :
die Abspannung in der Mitte zieht genau in die GEGENÜBER liegende Richtung zum oberen Seil!! somit muß das obere Seil auch die Zuglast des Mittleren gegenüberliegenden Seils zusätzlich aufnehmen!!
( alles von oben betrachtet 2 dimensional!)
Da hat man sich einen schönen Hebelarm zusätzlich eingebaut : Drehpunkt: Ansatz oberes Seil Hebelarm: zur Rotor Nabe und vom Drehpunkt Hebel zum Ansatz unteres gegenüberliegendes Seil!!

Somit ist eine zusätzliche Last , die addiert werden muß zum oberen Seil!!

Mit Verwendung der "Saling" ist das meiner Meinung nach NICHT der Fall....es ändert sich nur rein rechnerisch/ statisch der Ansatzpunkt.

Wie gesagt mit der mittleren Abspannung baust Du dir bei einer "Durchbiegung" eine "Zusatzlast" ein, weil das gegenüberliegende Seil gespannt wird. Also ist die Mittelabspannung für eine "Antidurchbiegung" des Mastes UNGEEIGNET !
...Als Zusatzlasthalter des Maste würde er die obere Abspannung unterstützen !! aber auch das Durchbieben des Mastes, weil das Zugseil oben und untere Abspannung auf der gleichen Seite ziehen!

Die "Salling" arbeitet anders..

Aber bei Deinem Vorhaben denke ich auch, das Du keine Probleme mit nur der oberen Abspannung hast ...
Nur wenn es "Summt" mußte die Seile nachträglich seitlich abspannen ....

Wünsch Dir gutes Gelingen

Gruß Ralf

Mit den Erklärungen von Hans und Ralf sind die besonderen Wirkungsweisen der Belastungsweise prima aufgezeigt.

(Die beiden sind keine Schiffjungs sondern Kapitän, Wantenbäume heißen im echten Leben immer Saling.)

Es wurde ja schon gesagt, dass, je größer der diagonale Abspannwinkel, desto bessere Wirkung. Das gilt auch für den Anbringungspunkt ganz oben. Je weiter oben desto länger der Hebelarm (Mast), desto weniger Zugbelastung auf das Spannseil dort.

Ein zu schwaches Rohr, welches abgespannt werden müsste damit es nicht durchbiegt wäre nicht wirklich die ideale Lösung.

Das elastischen Nachgeben erfolgt idealerweise nicht durch einen biegsamen Mast sondern über die Spannseile. Daher halte ich auch die etwas gelenkige Bodenanbringung für perfekt.

Hallo,

hier mal ein Foto von meiner Bodenplatte für den Mast.

Viele Grüße
Stefan