Hallo,

ich habe hier ein 6 Meter langes Stahlrohr, verchromt oder verzinkt, Durchmesser 5 cm, Wandstärke ca. 3 mm.

Ich wollte das an ein Hausdach anbringen, ca. 1,5 Meter an die Wand arretieren und den Rest also 4,5 Meter über dem Dach hochstehen lassen.

Das ganze noch mit einer Klappvorrichtung, so dass der Mast auf und abgekippt werden kann.

Dann noch abspannen auf ca. 3/4 Höhe. Wäre das in Ordnung für ein Rad bis zu 2 Meter Durchmesser ?

Ich sehe da eventuell eine geräuschbelästigung auf dich zukommen....Dachmontage ohne schwingungspuffer...da musst du schauen ob dir das gefallen wird.

Ansonsten müsste das bei entsprechend ordentlicher Verankerung im Mauerwerk und Abspannseilen wohl klappen.

Gruß
Max

Hallo,

eine Abspannung wird auf jeden Fall notwendig sein.

Nach überschlägiger Rechnung biegt sich Dein Mast bei 15m/s Windgeschwindigkeit ohne Abspannung ca. 0,5 m am Rotorpunkt durch. Die Biegespannung ist mit ca. 450 N/mm² für wechselnde Beanspruchung viel zu hoch.

Kannst du deine Rechnung bitte mal offenlegen...?

Gruß
Max

Hallo,

ich dachte mir, dass ich das Rohr auf 1,5 meter Länge ja aufbohren muss, dort würde ich eine Stahlstange hinenschieben die mit Gummi umfasst ist. Das könnte die Geräusche vermindern ? (eine Art Silentblock)

Ich habe allerdings Angst wegen der Bohrung, die ja das Rohr entscheidend schwächt an dieser Stelle. Allerdings hätte ich noch 2 weitere solche Stellen vorgesehen weiter unten, so dass sich die Kraft verteilen kann.

Das mit der Kraft und deren Berechnung würde mich auch einmal interessieren, als Neuling sicher wichtig !

Würde denn die Abspannung reichen, in ca. 2,5 Meter Höhe ?

(Nochmals zur Erklärung: vom 6 Meter Rohr sollen 1,5 Meter an der Hauswand entlang gesichert werden, mit 3 Bohrungen in der ein Stahlstück mit einer Eisenstruktur verbindet, die in der Wand verankert ist, wobei die oberste davon also Scharnier dient, beim Aufstellen. Es stehen also 4,5 Meter über dem Dach, und nach ca. 2,5 Meter über dem Dach könnte ich abspannen. )

Hier nochmal eine grobe Skizze dazu:



Danke für Eure Tipps !
Daniel

Ich meine von meinem Vater mal gehört zu haben dass man am oberen Drittelpunkt abspannen müsse, also bezogen auf die verbleibende Höhe von der letzten Verankerung an...
Must natürlich schauen dass du dir da mit dem Repeller nachher nicht ins Gehege kommst. Ich habe gerade erst kürzlich einen Ersatzflügel an jemanden geschickt bei dem das passiert ist und dadurch die Rotorblätter beschädigt wurden.

Aber ich denke bei solch kleiner Masthöhe muss man das nicht so genau nehmen mit der Abspannhöhe. Wichtig ist vor allem dass man abspannt damit keine Schwingungen auftreten.

Was die Vibraionen angeht wird das von dir vorgeschlagene wohl nur wenig helfen denke ich....aber versuch macht kluch...

Gruß
Max

hallo Zusammen

Menelaos schreibt da:

Ich sehe da eventuell eine geräuschbelästigung auf dich zukommen....Dachmontage ohne schwingungspuffer...da musst du schauen ob dir das gefallen wird.

Dieses Thema, wurde zwar schon mehrmals angeschnitten und mit vielen Beiträgen beantwortet. Nun ich habe mich da gerade am Wochenende bei so einem Kleinwindbauer auf einer Alp aufgehalten und konnte dort ein Windrad der Provinienz Eigenbau entdecken. Tja, da schlägt Papas Herz doch sofort höher und da muss natürlich nachgefragt werden. Der liebe Mann erklärte mir da so einiges und wir kamen Schlussendlich zur Konstruktion des Mastes. Schade hatte ich die Camera nicht dabei, aber ich versuche das mal zu Beschreiben, wie das Zusammengebaut wurde und wie ich vor Ort selbst akustisch wahrnehmen konnte.

Der Mast ein aus 2 Stücken zusammengesetztes 2 Zoll Rohr (Wasserleitung mit Fitting verschraubt ) von 7 Meter Höhe wurde im innern mit Rohrisolationsröhren aus grauem Schwammgummi, sieht wenigstens so aus, gefüllt. Normalerweise verwendet man das Zeug zum Isolieren von Warmwasserleitungen und die Dinger sind in der Mitte Hohl, so dass dort wiederum ein Elektroinstalationsrohr perfekt hinein passt und die Kabel darin nach unten geführt werden können. Das gesamte Rohr wurde an der Hozhütte, sorry der Ausdruck, dann mit quadratischen Holzaufnahmen ans "Gebäude" montiert. Zum besseren Verständnis: man nehme 4 Holzleisten, baue daraus eine Quadrat, so dass das Rohr mit etwas Spiel hineinpasst. Der Chläus, so heisst der Alpler übrigens, hat im Abstand von ca 50 cm 6 solcher Halterungen an sein Häuschen geschraubt.

Der Clou jedoch kommt jetzt: Zwischen das Rohr und die Holzkonstruktion hat er Gelpacks reingebaut ( sind die blauen Dinger die man zu Rheumabehandlung einsetzt, heiss oder kalt ). War da aber der Meinung dass das aber doch ins Geld geht, wenn man die Dinger bei AL....I kauft, sei man mit ein paar Euronen dabei so Chläus.

Wichtig sei noch, dass an dem Stück der Halterung, die direkt mit dem Haus Verbindung hat, entweder eine Korkplatte oder eine Platte Gummi aus einem alten Autoreifen montiert wird.

Ich für meine Seite bin da hell begeistert und werde diese Idee im Sommer an meinen Anlagen einsetzen. Ihr könnt mir glauben, im Haus drinnen, also einer einfachen Holzkonstruktion, war so gut wie gar nichts zu hören obwohl es mehr als feste geblasen hat und der Repeller gewaltig schnell gedreht hat. Chläus, der Besitzer hat den Mast vorher mit handelsüblichen 2 1/4 Zoll Rohschellen am Haus befestigt und zwischen Rohr und Schellen Gummistreifen von alten Autoschläuchen eingesetzt. Der Krach sei aber so enorm gewesen, da das Haus aus reinem Holz wie ein Resonanzkörper einer Bassgeige reagiert hat. Vor knapp zwei Jahren habe er dann diese Bauweise gewählt und seither könne er wieder normal schlafen und, die Gelpacks sind immer noch ganz, auch der Saukalte Winter hat den Dingern nicht geschadet, hab mich da selbst von überzeugt.

Tja, dass nenn ich SWISS Erfindergeist und das dann erst noch von einem einfachen Bauern ohne besondere techn. Vorbelastung.

PS. Die Windmühle hat als Generator einen umgebauten Alternator aus einem LKW und läuft über eine Kettenzahnrad-Getriebe. Der Repeller, 3 Flügler ist aus Arvenholz ( Verleimt und nur geölt ) mit Durchmesser von ca. 170cm. Da es oberhalb Engelberg immer zügig Wind gäbe, reiche dieses Anlage perfekt um die gesamte Elektrik ( alles für LKW`S gedacht ) der Hütte zu decken mit nur 2 24 Volt Batterien und Laderegelung.

Wie erwähnt, dass hat mich mehr als Ueberzeugt, das wird in die Tat umgesetzt.

Gruss soderica

Bei ungenügender Schwingungsdämpfung kann auch das Mauerwerk in Mitleidenschaft gezogen werden und das wird unter umständen deutlich teurer als ein vernünftiger Mast.

Mein Beitrag vom 18.12.2007 hier nochmal:

Moin Moin

Also mit einer Ruthland 913 geht das mit der Dachmontage so gerade noch.



Das ist auf meinem Büro und ich sitze direkt im Raum darunter. Die Befestigung mit den Gummigepufferten Schellen mit Stockschrauben ist allerdings auch extrem einfach. Ich höre ein sehr leichtes "Grummeln" wie "rrrrrrrrrrrrr" wenn es ordentlich bläst. Man muß aber schon fast drauf achten und es muß sonst sehr sehr leise sein. Die Besonderheit des doch recht leisen Laufes liegt vermutlich an dem Scheibengenerator mit sehr hoher Polzahl, so das das Ribbeln des Generators fast wegfällt. Die Rotorblattanzahl tut sein Übriges zum leisen Lauf.

Ich würde das so auch bei diesem Anlagentyp und der Größe auch wieder machen, allerdings noch besser gedämmt. Einen wesentlich höheren Mast würde ich nicht nehmen, da die Hebelwirkung über die Aufhängung doch noch zu den befürchteten Langzeitschäden am Mauerwerk führen kann.

Gruß Uwe

Hallo,

also habe mir jetzt überlegt, vo einem LKW solche Gummiteile die in der Radaufhängung sind als Schwingungspuffer einzubauen, das sollte auch seinen Dienst tun, denke ich.

Wäre an der Konstruktion sonst noch etwas zu bemängeln ?

Hallo,

hier der Nachtrag zur Berechnung mit geänderter Einspannbedingung (Gestern Einspannung bei 4,5m; Heute 4,5m frei,1.5m Lagerabstand). Hier erhöht sich die Durchbiegung auf ca. 750mm

Den Repeller habe ich als Scheibe mit einem cw wert von 1,1 angeesetzt.

Luftdichte Roh in kg/ m³ 1,24
cw wert Scheibe 1,1
Rotordurchmesser in m 2
Windgeschwindigkeit m/s 15

Kraft auf Mast N 482,08 berechnet
Abstützlänge m 1,5
Mastlänge m 4,5
Mastdurchmesser m 0,050000
Mastwandstärke m 0,003000

E- Modul N/m² 210000000000

Wb m³ 0,0000049125
Ib m^4 0,0000001228

Spannung in Einspannstelle SigmaB N/mm² 441,6
Durchbiegung am Mastkopf mm 757,03

Berechnung mit Abspannung folgt.

Hallo Aero,

sehr sehr kompetente Antwort, an der ich noch viel zu arbeiten habe...

Soviel nur gefragt: Hält der Mast nun 15 m/2 auch ohne Abspannung ?
Die Durchbiegung am Mastkopf mit 7,5 cm ist ja nicht gerade viel.

Ich frage mich, ob das E-Modul stimmt bei verzinktem Stahl, ist das nicht ein Unterschied zu nur Stahl ?

Auch bin ich in meiner Planung mittlerweile davon abgekommen, den Mast zu durchbohren um ihn zu befestigen.

Ich werde versuchen diesen in einem Gummi zu fassen. So ähnlich wie in einem Stabilistaor:

Sehr interessant das mit der Mastberechnung. Ich habe das ganze Internet abgesucht und nichts an Formeln gefunden.
Sag mal bist du dach eventuell vom Fach?
Ich hätte da noch eine problemstellung zu der ich kein Material finde...

Gruß
Max

Äääähm....Vorsicht: Auch wenn ich Aero24s Rechnung zustimme, trotzdem eine Warnung: Die Rechnung stellt bisher "nur" eine Berechnung einer Durchbiegung dar, angenommen für einen idealisierten, statischen Zustand!! Das hat so noch nix mit der Realität zu tun!!

Auswirkungen von dynamischen Belastungen durch Hin- und Herschwingen der Gondel durch Windeinfluss oder Kerbwirkungen durch Durchmesseränderungen bei Verbindungselementen des Mastes fließen in diese Art der Rechnung nicht mit ein!! Und erst die Berücksichtigung solcher Faktoren lässt ne brauchbare Abschätzung über die Maststfestigkeit und das Verhalten des Materials zu.
Um eine halbwegs realistische Aussage zu erhalten, OB der Mast auch wirklich unter Realbedingungen einen Dauerbetrieb aushält, wäre daher eine weitergehende Dauerfestigkeitsberechnung nötig (Formeln finden sich in der DIN-Norm 743).

Ich möchte hier nicht Aero24s Beiträge schlecht machen - ich will nur verhindern, dass ein außenstehender Betrachter sich die Formeln von oben raussucht, anwendet und anschließend mit einem vollkommen falschen Gefühl von Sicherheit seinen Mast aufstellt!

Hallo,

für die es interessiert, ist zwar auf Englisch, aber trotzdem wohl das richtige KalkulationsProgramm, welches nach der genannten DIN Berechnungen macht:

http://www.vista-files.org/pro…ation.html

Oh, und hier nochmal auf Deutsch:
http://www.mitcalc.com/de/products.htm

Da die DIN743 im ersten Moment ein wenig unuebersichtlich ist:
Fuer diejenigen, die sich die Berechnung anstatt mit Software wirklich "good old fashioned way" von Hand antun oder mehr wissen wollen: Auf der folgenden Seite befindet sich ein grober Ueberblick ueber die Grundlagen bei der Berechnung nach der DIN743, inklusive einiger (leider nicht aller) Formeln und Literaturhinweisen:

http://www.baumaschine.de/Port…gkeit.html

Hallo zusammen,

Pleiades hat vollkomen recht, es handelt sich hier um Istwerte nach Rechnung! Die Zulässigen Werte liegen deutlich niedriger. Diese errechnen sich aus Kerbfaktoren, Reduzierungen Aufgrund schwellender und/oder wechselnder Beanspruchung, Sicherheitsbeiwerte... Desweiteren sind nicht alle Lasten berücksichtigt: Mastgewicht, Flächenlast des Mastes. Natürlich muß bei der Auslegung auch eine Überprüfung der Eigenfrequenz des Mastes und die Anregungsfrequens des Windrades einfließen, dass der Mast nicht in Resonanz gerät und sich selbst zerlegt.

Hallo danielCV,

Stahl hat immer einen E Modul von 210000 N/mm² also 210000000000 N/m². Eine Kerbe im Mast (hier Bohrung) verringert Sigma zulässig.
Die Mastdurchbiegung ist nicht 7,5 cm sondern ca.75 cm!!

Der Mast hält ohne Abspannung sicherlich nicht. Aus dem Bauch würde ich sagen, er hält auch mit Abspannung nicht.
Sorry, das so hart sagen zu müssen. 50mm Durchmesser bei 3mm Wandstärke ist eben verdammt wenig.

Hallo Soderica,

ich habe mir nochmal sehr aufmerksam Deinen Beitrag durchgelesen, da ich leider hier ( ich lebe in Afrika) doch nicht so leicht dran komme an die Gummi-Teile, und ich ja auch einen 2 Zoll Stahlrohrmast habe 6 Meter lang.

Welche Gelpack genau hat der Herr verwendet ? Sowas hier ?


Und wie genau sieht diese Holzkonstruktion aus ? Ich überlege gerade sowas aus Stahl zu konstruieren, habe aber auch gerade enorme Schwierigkeiten, an grössere Dübel, Schrauben, etc dranzukommen, mit denen ich die Konstruktion an die Betonwand zu arretieren gedenke.

Ich werde nun wohl die Wand aufklopfen, und dort Esienstücke einzementieren, die ich dann verschweissen kann mit dem Rohr.

Gruss
Daniel