staal staf

[DirkSchipper]

Ik ben wat aan het uitzoeken over een stalen staf.
Hij wordt gebruikt als verbindingsppen voor een modelvliegtuig (zwever, spanwijdte 4m).
Rechte staaf, doorsnede is rond, diameter 12mm.
Daarvoor wordt geen gewoon staal gebruikt, maar een soort verenstaal.

Op de modelvliegfora vind ik vooral info op Duitse fora. Maar daar spreken ze dan vaak weer over "edelstahl", maar dat is eigeenlijk de benaming voor RVS. En RVS is (voor zover ik weet) in verenstaal uitvoering altijd minder dan 'gewoon' staal. Ook wordt er gesuggereerd om ronde lineaire geleide-assen te gebruiken, maar die hoeven alleen een gehard oppervlak te hebben, terwijl je voor een vleugelverbindingspen liever door en door gehard wilt gebruiken.

Omdat er onder jullie veel mensen zijn die écht weten wat wel/niet in aanmerking komt, en hoe dat exact heet, stel ik de vragen hier maar eens:
- welk soort staal (eenduidige naam)
- zelf nabehandelen (of niet)
- webshops?
- ....

Alvast bedankt.
Dirk.

[Lameris]

Goede morgen Dirk,
Het kiezen van materiaal is altijd weer spannend.
Wat is de belasting in trekspanning, torsiespanning, buigspanning, wisselende belasting.
Wat zijn de omgevingsfactoren, temperatuur, vochtigheid, chemische corrosie.
Vaak wordt gedacht dat duurder beter is maar dat gaat lang niet altijd op.
Je geeft weinig informatie over het gebruik maar temperatuur zal geen punt zijn in een zweefviegtuig.
Vocht kan een punt zijn en als je in de buurt van zee zou vliegen is chloride corrosie een punt.
Wisselende belasting kan ik me voorstellen bij een vliegtuig ,breuk door metaalmoeheid is een punt.
Als je gewoon ongelegeerd staal neemt dan kan er ,als de belasting hoog genoeg is, rek optreden waardoor
de klemkracht afneemt. Corrosie is mogelijk.
Als je een licht gelegeerde staalsoort neemt ( wat voor bouten gebruikelijk is ) met een corrosie werende coating
heb je een goede oplossing.
Een geharde staalsoort zou ik niet nemen ,je komt dan in de buurt van verenstaal en dat gaat goed tot er plotseling een
breuk optreedt. Meestal ten gevolge van een oppervlak beschadiging of corrosie.
Een RVS soort kan ook heel goed werken als je maar niet in de buurt van zeewater zit.
Ga eerst eens onderzoeken wat de belasting zou kunnen zijn, waarschijnlijk is deze laag en zijn er tal van goede oplossingen.
met groet,
Herman

[Leeuwinga]

Je zou ook zilverstaal kunnen toepassen.
Dat is relatief goed te bewerken en daarna kun je het harden.

[DirkSchipper]

Goede morgen Dirk,
Het kiezen van materiaal is altijd weer spannend.
Wat is de belasting in trekspanning, torsiespanning, buigspanning, wisselende belasting.
Wat zijn de omgevingsfactoren, temperatuur, vochtigheid, chemische corrosie.
Vaak wordt gedacht dat duurder beter is maar dat gaat lang niet altijd op.
Je geeft weinig informatie over het gebruik maar temperatuur zal geen punt zijn in een zweefviegtuig.
Vocht kan een punt zijn en als je in de buurt van zee zou vliegen is chloride corrosie een punt.
Wisselende belasting kan ik me voorstellen bij een vliegtuig ,breuk door metaalmoeheid is een punt.
Als je gewoon ongelegeerd staal neemt dan kan er ,als de belasting hoog genoeg is, rek optreden waardoor
de klemkracht afneemt. Corrosie is mogelijk.
Als je een licht gelegeerde staalsoort neemt ( wat voor bouten gebruikelijk is ) met een corrosie werende coating
heb je een goede oplossing.
Een geharde staalsoort zou ik niet nemen ,je komt dan in de buurt van verenstaal en dat gaat goed tot er plotseling een
breuk optreedt. Meestal ten gevolge van een oppervlak beschadiging of corrosie.
Een RVS soort kan ook heel goed werken als je maar niet in de buurt van zeewater zit.
Ga eerst eens onderzoeken wat de belasting zou kunnen zijn, waarschijnlijk is deze laag en zijn er tal van goede oplossingen.
met groet,
Herman

Zout en water speelt geen rol.
Zweefvliegers zijn watjes, wij vliegen alleen bij (mooi) droog weer.
De temperatuur zal dus tussen de 15 en 30 grC liggn.
In de buurt wordt wel (eens) gevlogen, maar die pen zit helemaal in de vleugel en romp verstopt. Chloride-elasting lijkt me meer theoretisch. Ik heb een aantal keren zelf aan de duinen gevlogen en daarvan nooit enige corrosie oid. door opgemerkt.

Van de buigbelasting heb ik een goed idee: 832770 Nm.
Dat is het resultaat van een berekening van:
- vleugelvorm en grootte,
- snelheid 200 km/u (realistische topsnelheid voor een kist van 4 meter spanwijdte),
en
- de maximale lift die die vleugel kan leveren
Dat je dat in de praktijk niet doet (als je je gezonde verstand gebruikt) is wat anders. Voordeel is dat je hierdoor voldoende veiligheidsmarge inbouwt om de harde klappen van een landing aan te kunnen (niet iedere landing ziet er uit alsof je naar Schiphol staat te kijken, en de grond is vaak ook niet mooi vlak).

Je zou ook zilverstaal kunnen toepassen.
Dat is relatief goed te bewerken en daarna kun je het harden.

Ik weet dat zilverstaal goed te harden is, maar is die kwaliteit dan ook goed en goed te realiseren met huis-tuimn-en-keuken-middelen?
Wat ik weet is:
- kersenrood stoken (600 grC? uitvoeren in een slecht verlichte ruimte?)
- koelen in olie
- daarna ontlaten
M.n. dat laatste lijkt me thuis slecht controleerbaar. Je gaat dan tot (meen ik) 450-500 grC, en dan aan de lucht laten afkoelen. Die temperatuur is nog niet te 'zien', en m'n koortsthermometer haalt die temp niet (m'n kamerthermometer ook niet).

[mjeuring]

Van de buigbelasting heb ik een goed idee: 832770 Nm.

Lijkt me sterk, dat is een massa van bijna 85 ton met een arm van 1 meter.

[Lameris]

De buigbelasting is niet realistisch zoals al eerder opgemerkt.
Voor een juiste berekening is meer nodig, zoals trekspanning en torsie belasting.
Zilverstaal kun je wel nemen maar ga het niet harden want de kans om het goed te doen
is gering en de kans op brosse breuk aanzienlijk.

[DirkSchipper]

Van de buigbelasting heb ik een goed idee: 832770 Nm.

Lijkt me sterk, dat is een massa van bijna 85 ton met een arm van 1 meter.

Excuus. 832770 Nmm, 832,7 Nm
Maar ook: ik heb ooit met een 3 meter kist al een 10 mm zilverstalen staaf 2x45 graden krom getrokken.
Dat ging al heel makkelijk, bij een kleinere kist (3m25), veel lagere snelheid (hooguit 100 km/u), en niet vol up sturen.

Zilverstaal kun je wel nemen maar ga het niet harden want de kans om het goed te doen
is gering en de kans op brosse breuk aanzienlijk.

Dat idee had ik dus ook al.

Blijft de vraag: waar vindt ik goed verenstaal, recht en 12 mm dik.

[Leeuwinga]

de! leverancier van hoogwaardige staal :
https://www.mcb.eu/nl/staal/staal-blank ... 0300110002

Voor kleine stukken haal ik hier ook vaak materiaal
https://www.rcm-machines.com/de/stahl

[assink]

Zou je niet voor soort gehard staal ala 42crMo4 kunnen gaan? Wat amerikanen "stressproof" noemen.
Duitsers hebben het vaak over ETG100? Dat is een soort automaten staal.
E-modulus is van belang bij de doorbuiging, en die is voor alle staalsoorten nagenoeg gelijk bij mijn weten. Hardmetaal uitgezonderd.
Heb zelf al eens zuigerstangen van gascilinders gebruikt, verspaand erg prettig en heeft ook een redelijk hard oppervlak. Is zo kant en klaar te koop bij indi.
https://www.indi.nl/nl-nl/p/hydrauliek/ ... 12mm-45831

[hrscharft]

Een RVS soort kan ook heel goed werken als je maar niet in de buurt van zeewater zit.

Die opmerking gaat voor zover ik weet nergens over, Als iet IETS is dat goed zeewater bestendig is is het RVS-316, 304 houd het ook nog prima vol maar is iets minder goed bestand.
Zo ongeveer alle bootbeslag wat niet behandeld word is RVS-316 daar heb je gewoon nooit geen omkijken meer naar behalve af en to eens even poetsen. Corroderen doet het iig niet.

[Lameris]

Als ik de spanning uitreken die ontstaat in de staaf van 12 mm diameter bij een buigmoment van 832 Nm dan kom ik op
4900 MPa !
Dit is ongeveer 10 maal zo groot als de rekgrens van een sterke staalsoort als gebruikelijk voor boutmateriaal.
Dit gaat dus zeker niet lukken, de staaf zou gewoon doorbuigen.
Ook zilverstaal is zeker niet sterk genoeg.
Als het buigmoment op de constructie goed berekend is dan zal dit op een andere manier opgenomen moeten worden.
Ik ken de constructie niet maar waarschijnlijk wordt de staaf hoofdzakelijk op trek belast waarmee de weerstand tegen de buigbelasting wordt opgewekt.
Ik ben benieuwd hoe dit vliegtuig in elkaar steekt ?

[Floppy]

Als de constructie is zoals bij grote zweefvliegtuigen wordt die vebinding hoofdzakelijk op afschuiving belast. Dat wordt dan een heel andere berekening.

[Sven]

Waarom geen koolstof staf?

[hrscharft]

Goeie Sven :)

lekker licht, wellicht beter nog koolstof pijp.