När jag beställde maströret från CST i Australien angav jag en dimension som enligt mina beräkningar var "lagom" styv, den kunde nästan böjas som jag ville och om jag övervakade den stående riggen ordentligt så skulle den hålla för snudd på orkan. Jag fick ordentligt mothugg när det gäller val av dimension och jag accepterade deras förslag med ett snäpp grövre profil. 148 x 98 mm yttermått jämfört med mitt önskemål om 140 x 90 mm. Den grövre profilen har ca 20% högre styvhet. Egentligen löjligt liten skillnad, men masten hade uppfört sig mer som jag ville än den telefonstolpe jag nu har. Vissa val här i livet ångrar jag. Det här är ett exempel.
Det är klart att det är tryggt att ha en överstark mast när det brallar, i Australien med öppna kuster och Bass Straight inpå knutarna tänker dom sannolikt lite annorlunda än vi som seglar mest i skärgårdar. Jag beställde spinnakerbom samtidigt. Ville ha 50 mm rör, dom försökte övertala mig att välja 70 mm. Men jag stod på mig. Skaffade ytterligare en spinnakerbom i våras, ville ha en i reserv med tanke på den ganska vidlyftiga kappseglingsturne Piano skulle göra. En 60 mm bom från Ceilidh med 2,4 mm godstjocklek som visade sig vara lättare än CST bommen. CST var väl oroliga för mig och lindade på riktigt mycket extra kolfiber.
Halvtonnarmasterna från 70/80/90 talen var betydligt mjukare än dagens kolmaster till samma båtstorlek och samma rätande moment. Varför? En förklaring skulle kunna vara att dagens segelmaterial inte kräver så stor böjning hos masten för att klara anpassningen till olika vindstyrkor. Kan säkert vara så för segel i material som har nästan ingen töjning alls. När armeringen är kolfiber och seglen är tejpade, typ 3Di. Men för ett segel i Technora skulle större mastkrumstrim än 6 cm vara väldigt fördelaktigt.
Jag fick inspirationen till det här inlägget när jag kollade en video som Leino Svensson la upp på FB. En Figaro2 som är ute och drar i riktigt hårt väder. Ett försök att hissa spinnaker blev inte så lyckat och båten dras ner. Helikoptern filmar båten så att mastböjen syns tydligt.
 |
| 1:20 in i videon! |
Vad jag förstår så är det vanligt att busköra med Figaro 2. Och masterna håller. Det går ju att bygga kolfibermaster med samma egenskaper som Al-mast i böjning. Varför gör ingen det?
Bilden ovan har jag plockat ur videon som följer här. Tack Leino för tipset om en häftig film.
Hej. Jag håller med. Det borde ju gå utmärkt att få till lagom styvhet med bra hållfasthet genom att tex lägga in en lagom del glasfiber som är segare tåligare och har lägre styvhet än kolet (väl?). Får man fråga ungefär hur mkt en kolmast kosta jämfört med alu? Vilka fördelar var du ute efter när du valde kolmast?
SvaraRaderaMvh Ted Lundberg
Glasfiber kombinerat med kolfiber är ingen bra lösning. Pga den stora skillnaden i styvhet kommer glasfiber huvudsakligen att fungera som sandwich istället för aktivt laminat. Men det beror också på hur man orienterar fibrerna. Jag tror att lösningen är att orientera de yttersta skikten laminat med större vinkel i förhållande till längsriktningen. Plus/minus 45 grader ger halva styvheten jämfört med ensriktat.
RaderaNja,+/- 45 grader ger inte halva styheten i en given riktning i en komposit jämfört med 0 grader. Det är en vanlig missuppfattning att det är så som förmodligen grundar sig i inlärt tänkande från konstruktion av strukturer i isotropa material. I stället hamnar Du nere på knappt 10% av styvheten hos lika mängd längsriktat material, så visst går det att leka med fiberriktningen för att variera styvheten. Orsaken till att många leverantörer av kolfibermaster bygger styva sådana tror jag har flera orsaker. Dels att det är svårt att sälja master som riskerar att gå sönder, det skrämmer bort kunder. Dels är det "fråckt" med styva fibrer, varför det ofta används kolfiber med onödigt hög styvhet.När det gäller kolfiber så finns det ju en stor variation på marknaden med fibrer som varierar väldigt mycket i både styvhet och styrka. Vad gäller lösning så tror jag att Du måste skapa relation till en tillverkare så att han lyssnar tillräckligt på Ditt önskemål och levererar en produkt som uppfyller Dina förväntningar. Den graden av lyhördhet kanske Du kan hitta hos Ceilidh?
RaderaThomas Wiberg
Nu blev jag lite ställd! Här har jag under några år lärt teknologer att styvheten varierar med cos-kvadrat av riktningen på fibern. Ett quasi-isotropt laminat (för den som undrar så betyder det att man orienterar fibrerna så att styvheten blir lika i alla riktningar, tex 0-60-120 eller 0-45-90-135 grader) har väl halva ensriktade styvheten, om jag tar bort 0-90 i den senare varianten blir det (väl) fortfarande halva styvheten. Plus/minus 45 är förstås inte quasi-isotropt men klarar mastbelastningar bra eftersom lasten är så väldefinierad.
RaderaDu har rätt när det gäller lyhördhet hos Ceilidh, fast dom vill helst lägga laminatet som alla andra.
Antar att en orsak är kanske oro att få för dålig förstagsspänning? Hellre lite för styv mast och bra förstagspänning lite för djupt storsegel än tvärtom?
SvaraRaderaMed lång kaltopp, tex halvtonnarna och X99 krävs backstag för att få tillräcklig förstagsspänning. Många båtar har idag 9/10 rigg, då kan man få åtminstone nästan lika hög förstagsspänning med en böjbar som med telefonstolpemast. Din beskrivning "för styv mast/fördjupt storsegel och bra förstagsspänning" stämmer bra på Piano. Men jag tror lite mer böjbar mast hade varit mer optimalt!
RaderaViss mängd av material kan lagra en vis mängd av energin innan skador uppstår. Skadorna i kolfibermast är dramatiska. Krafterna kanske kan man tänka sig som konstanta. Genom att höja styvheten kan man minska energimängden som lagras in. Stor styv mastprofil är därför säkrare eller lättare an mindre och mer böjbar.
SvaraRadera"Plus/minus 45 grader ger halva styvheten jämfört med ensriktat" det stämmer inte. Styvheten minskar mycket mer.
Den första delen av din kommentar: Om jag jämför två master som väger lika mycket men med olika tvärsnittsdimensioner så ökar styvheten när dimensionerna ökar (och väggtjockleken blir tunnare). Mastdimensionering görs mht maststyvhet, ökad styvhet ger förstås starkare rigg. Men samtidigt en mindre trimbar rigg.
RaderaPoängen i mitt resonemang är att kolmaster görs onödigt styva, i Pianos fall med genomgående mast skulle jag vara helt nöjd med säg 30% lägre styvhet. Alla 14 övriga Hansson31:or har Al-mast på däck. Dom första Selden/Benns masterna hade längsstyvhet just 30% lägre än Pianos. Flera av dom (men inte alla) inverterade masterna. Det var en av anledningarna till att jag skiftade till genomgående mast. Genomgående mast i kombination med löpande noggrann kontroll av riggen innebär att risken för invertering försvinner.
Den andra delen av din kommentar gäller styvheten hos ett plus/minus laminat. Tomas Wiberg har gett samma kommentar lite högre upp i den här tråden. Jag blev lika ställd när du framförde detta. Jag är tacksam för någon källhänvisning. All min kurslitteratur i laminatteori (jag var tom läraren) anger nämligen att styvheten minskar till häften.
Eftersom det jag skickade över till Din mail inte kvalificerar som referens eftersom jag där hänvisar till arbete jag varit delaktig i kommer här en referens som nog får anses vara "tung" inom ämnesområdet: https://www.wbdg.org/ccb/FEDMIL/hdbk17_3f.pdf
RaderaDet är en skrift utgiven av USA:s Department of Defence som avhandlar kompositmaterial och deras egenskaper. Kika på kapitel 5.3.1 till 5.3.3.
Thomas Wiberg
Kanske är det så att kolfibermasternas största fördel (enda?)är lätt vikt. Om man bygger en säker och böjbar mast så tappar man en del av fördelen. Är det så att den som har bra rykte och lovar lättast mast säljer också den? Kanske gäller det att ha flera storsegel med i båten.
RaderaOm man ersätter hälften av UD laminat med +-45 laminat så får man kanske ungfär hälften av styvhet med samma vikt men en sådan struktur tål inte större böjning än utan extra +- 45. Diagonal orientering är bara för vridstyvhet.
En tabell av komposit egenskaper:
http://www.performance-composites.com/carbonfibre/mechanicalproperties_2.asp
Och en bra bok också
https://www.bookdepository.com/Introduction-Composite-Materials-Derek-Hull/9780521381901
Måste du ha så mycket buk då?
SvaraRaderaDe storsegel jag ser nu är betydlig planare än vad som var vanligt förr och verkar dra bra ändå. Betydligt bättre material gör också att bukan varken vandrar i längsled eller blir större när det blåser mer så man klarar att köra med lite mer buk än förr och får fördelen att ha drag genom vågorna.
En böjbar mast ökar det optimala vindomfånget för ett storsegel. Moderna segelmaterial som töjer sig mindre ger viss kompensation. Jag vill ha möjligheten att ställa in precis det djup på storen som är optimalt mht vind och vågor. Viktigt att storen är plan i hårdvind. Då är häcken dragen max och mastböjen (och förstagsspänningen) störst. I lättvind släpper jag häcken. Med bara liten möjlighet att variera mastböjen kan jag inte få in en förlikskurva som ger djupt segel. Så egentligen handlar det om båtens lättvindsegenskaper. Beställer jag ett plant segel så offrar jag lättvindsegenskaper. En riktigt lätt båt som kan bygga fart ska ha en planare stor än Piano.
RaderaJag är väl lite konservativ men en 7/8 delsrigg löser väl alla problem? Nästan raka spridare och backstag ger alla möjligheter att forma segel så det passar alla vindregister. Min smäckra kolpipa är mycket formbar med akterstaget samtidigt som jag kan få förstaget sträckt med bakslagen. Om det sedan är så praktiskt är en annan sak.
SvaraRaderaAtt forma en styv mastheadrigg i kol med svepta spridare är i jämförelse med 7/8 omöjligt.
För många år sedan pratde jag med en säljare på Swedwn Yacht. Han försökte förklara för mig fördeln med en urstyv kolpipa. Behovet av att ändra riggen fanns inte då segeltillverkarna lärt sig sy segel som klarade alla vindregister?!.
Bosse F
Tack alla för värdefulla kommentarer. Jag har kollat de referenser ni gett mig och kan bara konstatera att ni har rätt. Styvheten minskar betydligt mer än hälften när jag lägger laminatet plus/minus 45 grader jämför med ensriktat laminat. Dessutom har Ted Lundberg alldeles rätt, mha lite glasfiber kan man styra styvheten som man vill (det är ju den metoden Ceilidh har använt för att få rätt styvhet på kolmasten till halvtonnaren Antheor). Jag jobbar på ett inlägg om detta så att det blir uppenbart för många fler än mig!
SvaraRaderaDen artikeln kommer jag intresserat läsa. Dagens kolmaster verkar vara väldigt styva för att tåla stort tryck från höga vantspänningar med svepta spridare. Min Dominant 105a har en slank aluminiumprofil med 12° svepning, backstag och checkstay för att kunna trimma. IACC båtarna som jag seglade hade raka spridare och samma trim samt trimbar fjol. Även VO70 orna hade samma trimmöjlighet fast med fast fjol (när dom fortfarande hade fjol) och något svepta spridare. Speciellt IACC masterna var trimbara med krum, man kunde ju även flytta mastfoten under däck för att påverka krummen i botten av masten.
RaderaMvh
Anders
Jag tror att om industrin var inställd på kolmaster skulle de bli mkt mkt bra. Speciellt för fathead. Om kolmasten går sönder tror jag det beror på för små serier så att man inte byggt bort svagheter. Nu tar man väl i extra för att de inte ska gå sönder. Därför tror jag väldigt få lyckas få ut fördelarna en kolmast kan ge. Inom windsurf ställs så klart andra krav på masterna, men där gör de enorm skillnad mot AL och glas. Jag tror de blivit så bra där för att det kostar så lite att testa, tillverkarna säljer mycket stora serier alla segel är skräddarsydda till en specifik mast. Med tanke på det är det inte konstigt att man har svårt att pricka rätt när man gör mast till en av alla segelbåtar.
SvaraRaderaHur bra funkar kolmasterna på de vassa produktionsbåtar som har det?
Aluminium verkar enklare att dimensionera då man inte behöver ta hänsyn till fiberriktning.
En fråga till: På trämaster kan man ibland få kompressionsskador som syns som brutna fibrer, hur bra klarar kol kompression jämfört mot AL?
Apropå riggkonfig så tycker jag lätt design ramlar över i ett dike till det andra. Ena epoken är slimma master the shit: tunna alu-profiler med raka spridare och back- och många gånger checkstag. Så var den bästa racern utrustad.
SvaraRaderaNu sedan rätt lång tid tillbaka har det jobbats, nästan helt utan undantag, med riggar som förr klassades som cruising.
Jag tycker det är ofattbart att man inte vill försöka ta det bästa från bägge konstruktionerna. Inte ens på superracers vill man försöka sig på detta (mycket få undantag. Anders D. nämner några). På den tiden, förr, fanns ju i princip bara aluminium, medan det nu med kolfiber borde gå att få till en hållbar och trimbar mast.
Och naturligtvis kan man bygga en sådan, om man vill och vågar släppa den ängsliga "bäst att göra som alla andra"-handen.
Niklas J
Jag tror mycket styrs av de internationella respitreglerna (IRC och ORC) som i princip straffar ut löpande backstag. Som Anders D säger behöver man då en styvare mast för att få upp förstagsspänningen. Sen är det nog så att vi som lärt oss segla med spagettimast och djupa dacronsegel behöver kalibrera om ögonmåttet en hel del för att trimma moderna segel. Till sist får jag nog säga att inte alla kolmaster är överstyva. Melgesmasten kunde gärna haft mer fjong och kompisens Pauger mast på HP1030n är inte direkt styv heller.
SvaraRaderaHar inte fått ihop det att en mast med svepta spridare kan böjas så mycket som på Figaron. Vanten går ju ut till relingen och med den vinkeln som undervantet då får blir det som jag ser det helstumt.
SvaraRaderaKollat lite närmare på Figaron och ser då att undervanten sitter inte ute vid relingen. De är indragna så de sitter mittemellan mast och yttervant. Skotskenan, som är på tvären sitter en bit bakom och genuan går mellan ytter och innervant.
Det och att förstaget sitter en bit ner borde ge en betydligt mer formbar mast?
Bosse F
Spridarvinkeln är 20 grader (Piano har 24 grader), som Silversurfer redan kommenterat så står masten på däck. Och har uppskattningsvis 9/10 rigg. Toppskäddan är riktigt lång och såvitt jag förstår böjs masten huvudsakligen mha häckstaget som har samma utväxling som Piano (3 kaskader plus talja 6x, totalt ca 48 ggr). Mast genom däck minskar möjligheten att böja nedre delen av masten. Jag försöker få fram data för Figaromasten (levereras av Sparcraft, men möts av stor ovilja att lämna ut såna uppgifter. Letar vidare, hör gärna av dig om du har nån information, i första hand maströrets yttermått).
SvaraRaderaORC certifikaterne opgiver masteprofilet på 3 forskellige Figaro II både til mellem 180 og 190 og mellem 104 og 105 i bredden. I sig selv interessant at man ikke kan måle et aluprofil mere præcist - de er vel OD ?
SvaraRadera/Silver Surfer
Jag har fått riggritningen från Sparcraft. Anger mastens yttermått till 180 x 105 mm. Vad jag vet har Figaro 2 kolfibermast, du anger Al-mast. Iallafall är det en riktig stolpe.
RaderaDu har ret. Det er kulfiber. Stadig svært at forstå at det ikke måles ens. Er skinnen limet på og målet taget incl. / excl. skinne ?
SvaraRaderaLader i hvert fald til at kombinationen med mast på dæk, smal base for undervanterne og måske mindre sweep på sprederne end de sædvanlige 20 grader er en brugbar kombination.
Jeg har c193 fra Selden på min båd. En stolpe. Men med 1:64 på agterstaget lader den sig krumme.
/Silver Surfer