Hanfzwirn

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Feanor1307
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Re: Hanfzwirn

Beitrag von Feanor1307 » 17.02.2011, 16:37

Einen hab' ich noch:

Wenn ich mein Gedankenexperiment jetzt weiterspinne, dann erhalte ich bei meiner Versuchsanordnung genau ein halbiertes Kraft-Weg-Diagramm (halbiert bezgl. der Kraft, bei genau mittigem Auszug).

Aber vielleicht hat Dirk gemeint das die Sehne am höchsten belastet ist wenn der Pfeil abgeschossen wurde und sie quasi den Bogen abbremsen muss!? Dort kann ich mir vorstellen das alle Energie welche nicht im Pfeil gelandet ist in die Sehne feuert, dann zurück im Bogen und dann zurück in die Sehne ... -Vibration
In dem Fall kann ich mir eine hohe Belastung vorstellen. Ist das nicht gemeint besteht nach wie vor Klärungsbedarf :).

Grüße, Feanor
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Heidjer
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Re: Hanfzwirn

Beitrag von Heidjer » 17.02.2011, 17:42

Feanor1307 hat geschrieben:ich habe mir gerade den Kopf darüber zerbrochen wie man das messen könnte und bin zu folgendem recht trivialen Ergebnis gekommen: Zugwaage zwischen Sehnenkerbe und Sehne binden und bei entsprechendem Auszug die Last ablesen welche sich auf der Sehne befindet!?


Ja genau so kann man das statisch messen, man nimmt eine lange alte Sehne und zerschneidet die und knotet eine Zuggewichtswaage in die Sehne. Wenn man jetzt den Bogen bespannt, stellt man fest das die Zugbelastung der Sehne bei Standhöhe ~5cm am höchsten ist, das liegt daran das der Bogen kaum gebogen wird sondern nur gestaucht. Mit jeden bisschen mehr Biegung nimmt die Sehnenspannung ab, bis zum Vollauszug, da trifft dann die Sehne im 90° Winkel auf die WA's und man hat in der Sehne nur noch die Zugkraft die nötig ist um das Holz zu biegen, es wird aber keine Kraft mehr in die "Holzstauchung" gesteckt.
Dynamisch kann man so natürlich nicht messen da die Masse der Waage beim Lösen die Sehne schon erheblich abbremst, würde man so eine "Fahrkarte" messen.

Feanor1307 hat geschrieben:Aber vielleicht hat Dirk gemeint das die Sehne am höchsten belastet ist wenn der Pfeil abgeschossen wurde und sie quasi den Bogen abbremsen muss!? Dort kann ich mir vorstellen das alle Energie welche nicht im Pfeil gelandet ist in die Sehne feuert, dann zurück im Bogen und dann zurück in die Sehne ... -Vibration


In dem Moment entstehen dann die Zugbelastungsspitzen, die bis zum 2,8 fachen der Zugkraft des Bogens betragen können. Die absolute Höhe der Zugbelastung hängt da dann vom Bogen ab, je schneller der Bogen ist desto höher, je leichter Pfeil und Sehne ist desto höher und umgekehrt.
Daher macht auch eine schwere Sehne und schwerer Pfeil einen Bogen ruhiger. ;)


Gruß Dirk
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Re: Hanfzwirn

Beitrag von Galighenna » 17.02.2011, 17:58

Gut erklärt Dirk ;) Genau so hatte ich das auch gedacht.
Als Zusatz zum Verständnis, warum die Zugkraft auf die Sehne auf Standhöhe größer ist als im Vollauszug, sollte man sich ansehen, in welchem Winkel die Zugkraft (also die Sehne) am Wurfarm anliegt.
Geometrisch gesehen geht die Zugkraft mit dem Sinus in den WA ein. Bei 0° Sehnenwinkel bekommt man den Bogen nicht gebogen und man bräuchte eine unendlich große Kraft damit sich der WA biegt. Bei 90° ist der Sinus =1 und die Zugkraft geht auch mit dem Faktor 1 in die Biegung des Holzes ein.
Deshalb fangen Wurfarme auch an zu stacken wenn der Sehnenwinkel am Wurfarm größer wird als 90°. Da wird der Sinus wieder kleiner als 1, was sich in einer Zunahme der zum Biegen benötigten Zukraft äussert ;)
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Re: Hanfzwirn

Beitrag von pknuss » 17.02.2011, 18:33

Das wiederum hast DU gut erklärt, macht einiges einfacher zu verstehen, auch für Nicht- oder gar Anti-Mathematiker (wie mich).
Das Stacken war bisher nur ein seltsames Gefühl (upps, es geht ja nicht mehr weiter...).
Dankschön.
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Re: Hanfzwirn

Beitrag von Schwaigus » 18.02.2011, 00:35

Galighenna hat geschrieben:Geometrisch gesehen geht die Zugkraft mit dem Sinus in den WA ein. Bei 0° Sehnenwinkel bekommt man den Bogen nicht gebogen und man bräuchte eine unendlich große Kraft damit sich der WA biegt. Bei 90° ist der Sinus =1 und die Zugkraft geht auch mit dem Faktor 1 in die Biegung des Holzes ein.
Deshalb fangen Wurfarme auch an zu stacken wenn der Sehnenwinkel am Wurfarm größer wird als 90°. Da wird der Sinus wieder kleiner als 1, was sich in einer Zunahme der zum Biegen benötigten Zukraft äussert ;)


Spielt es dann keine Rolle, dass die Zugkraft (des Armes) nicht entlang der Sehne wirkt, sondern in einem gewissen, sich mit dem Auszug ändernden Winkel dazu steht?

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Re: Hanfzwirn

Beitrag von Feanor1307 » 18.02.2011, 08:39

Moin Moin,

alles klar, ich habe es nachvollzogen-passt :)! Danke nochmal für die Aufklärung!

Grüße,
Feanor
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Re: Hanfzwirn

Beitrag von Galighenna » 18.02.2011, 11:51

Schwaigus hat geschrieben:
Galighenna hat geschrieben:Geometrisch gesehen geht die Zugkraft mit dem Sinus in den WA ein. Bei 0° Sehnenwinkel bekommt man den Bogen nicht gebogen und man bräuchte eine unendlich große Kraft damit sich der WA biegt. Bei 90° ist der Sinus =1 und die Zugkraft geht auch mit dem Faktor 1 in die Biegung des Holzes ein.
Deshalb fangen Wurfarme auch an zu stacken wenn der Sehnenwinkel am Wurfarm größer wird als 90°. Da wird der Sinus wieder kleiner als 1, was sich in einer Zunahme der zum Biegen benötigten Zukraft äussert ;)


Spielt es dann keine Rolle, dass die Zugkraft (des Armes) nicht entlang der Sehne wirkt, sondern in einem gewissen, sich mit dem Auszug ändernden Winkel dazu steht?


In diesem speziellen Betrachtungsfall, wenn es um die Belastung der Sehne geht, nicht, weil wir nur den Anteil der Kraft betrachten, der in Sehnenrichtung wirkt.

In meinem Beispiel mit dem Stacking spielt das natürlich eine kleine Rolle:
Die Kraft die die Sehe auf die Zughand bringt, hängt natürlich mit dem Winkel zusammen, den die Sehne zur Zugrichtung einnimmt. Und wenn du mal genau darüber nachdenkst wirst du feststellen, dass die Kraft mit steigendem Auszug immer direkter in die Sehne geht, weil der Winkel zwischen Sehne und Zugkraft sich 0° nähert. Bei einer Sehne die einen Winkel von 0° Bilden würde, würde die Zugkraft mit einem Faktor von 1 direkt auf die Sehne wirken. Am Anfang auf Standhöhe haben wir aber einen Winkel von 90° zur Zugrichtung und dann brauche ich absolut 0 Kraft um sie aus dieser Position zu bewegen. Ich hab gerade allerdings leider keine "Funktion" im Kopf mit der ich das jetzt nach meinem Wissen beschrieben würde.
Ich könnte mir vielleicht was mit 1/(cos α) als "Verstärkungsfaktor" vorstellen. Quasi Zugkraft/(cos α) mit α als Winkel der Sehne zur Zugrichtung oder irgendwie sowas... Das müsste man mal Geometrisch kontruieren, was mir gerade nicht leicht fällt... Da hätte man bei 90° eine 0 unterm Bruchstrich. Damit würde die Zugkraft die 90° zur Sehne wirkt, über den Winkel unendlich vergrößert, so das quasi keine kraft zum auslenken der Sehne notwendig ist. Zu Beginn nimmt der Winkel jedoch schnell von 90° Richtung 0° ab so das die Verstärkungswirkung immer weiter abnimmt und die nötige Zugkraft zunimmt.
Die Änderung des Winkels wird mit steigendem Auszug aber immer kleiner und erreicht natürlich niemals 0°, egal wie weit man ziehen würde. Die Änderung des Winkels und damit der notwendigen Kraft hängt dadurch immer weniger vom Winkel zwischen Sehne und Zugkraft ab, als von der Kraft der WA und deren Winkel zur Sehne, so das der Stacking Effekt dadurch kaum beeinflusst/aufgehoben wird.
Ich schätze, das sich dabei die beiden Winkelfunktionen am Wurfarm und zur Zugrichtung genau aufheben, und man dadurch oft diesen sehr linearen Zugkraftverlauf über die Auszugslänge hat, als würde man eine normale Feder ziehen.

Ist schon ein irres Kontrukt, so ein Stück Holz mit nem Band dran, nicht wahr?
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Re: Hanfzwirn

Beitrag von pknuss » 18.02.2011, 16:54

Oh mann, Galli, nu mach das doch nich wieder kompliziert, vorher war schöner!! ;-))
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Re: Hanfzwirn

Beitrag von Galighenna » 18.02.2011, 17:14

Nee Nee nix kopmpliziert... das schöne einfache war die Kraftübertragung von der Sehne auf den WA...
Das jetzt gerade war die Kraftübertragung der Zugkraft der Hand auf die Sehne... Das ist dabei leider etwas komplizierter und leider kann ich nicht so gut zeichnen wie der Rabe sonst hätte man das da richtig cool einzeichnen können. Vektorrechnung bin ich auch kein Genie drin (eigentlich hab ich damit gar nix am Hut) nur dummerweise sind das halt 1 Dimensionale Vektoren... (glaub ich) :/ Deswegen kann ich das auch nicht so richtig cool erklären, ich weiß aber in etwa was da abgeht.
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Re: Hanfzwirn

Beitrag von Heidjer » 18.02.2011, 17:29

Mit der ganzen Physik die in einen Bogen > Pfeil > Pfeilflug steckt könnte man locker ein ganzes Studiensemester an Unterrichtsstoff füllen. ;)


Gruß Dirk
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Re: Hanfzwirn

Beitrag von Galighenna » 18.02.2011, 17:32

Würde ich Maschinenbau studieren, wäre das wahrscheinlich sogar möglich *grins
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