Grövre rör, minskad styvhet, om mast på HR312??

[PC]

Masten står på däck och stöttas undertill av en kraftig stolpe och ett valv i taket i kombination med huvudskottet. Enda nackdelen med mast på däck är att röret blir något grövre, vilket betyder minskad styvhet.

Det här sägs om HR312: http://hr312klubben.com/pub_detail.php?id=27

Varför betyder grövre rör minskad styvhet?

[ALm]

Mastvikten ökar med kraftigare dimension hos profilen - stabiliteten minskar förstås
/ALm

[PC]

Tack!
Det är klart. Jag trodde man talade om maströrets styvhet..

[Anders S]

Det finns en knorr: Masten bidrar till trögheten i systemet, dvs motståndet mot en lägesförändring. Man kan tro att "ju lättare, ju bättre" men det gäller inte alla aspekter av stabilitet, utan en lagom tung mast gör segelbåtar "lagom" styva och mindre benägna att luta. På nästan alla båtar betyder skrovformen mer för styvheten än kölvikten (eller i det här fallet, mastvikten), i alla fall de första 20 graderna av krängning eller så.

Vid 30+ grader (lutning) börjar det handla mer om kölvikt och hävarm, men de lutningarna undviker man helst om det skall seglas effektivt, speciellt med moderna båtar.

[Jaramaz]

Hm, lite reflektioner.

AndersS avser det dynamiska förloppet när han skriver

en lagom tung mast gör segelbåtar "lagom" styva och mindre benägna att luta.

dvs mastens tyngd osv dämpar de svängningar som introduceras av båtens formstyvhet, då båten rör sig i grov sjö. Ett ganska intressant resultat som bla Marchaj lyfte fram efter Fastnet 79.
Viktigt att betänka att det rör sig om svängande system, så allt är inte helt enkelt att beräkna.

Skall man öka mastens styvhet görs det effektivast genom att öka diametern (profilen), då ökar styvheten ~r**2 (r avståndet till centrumlinjen). Men godstjockleken behöver inte öka, kan tom kanske minska. Då behöver inte mastens vikt öka!
I fallet med HR kanske man valt att behålla godstjockleken, då ökar vikten. Borde inte vara en stor effekt, men masttillverkarna har sina egna tumregler!

[Anders S]

Skall man öka mastens styvhet görs det effektivast genom att öka diametern (profilen), då ökar styvheten ~r**2 (r avståndet till centrumlinjen). Men godstjockleken behöver inte öka, kan tom kanske minska. Då behöver inte mastens vikt öka!
I fallet med HR kanske man valt att behålla godstjockleken, då ökar vikten. Borde inte vara en stor effekt, men masttillverkarna har sina egna tumregler!

Att öka diametern litet grand är bra för styvheten, men man måste bibehålla godstjockleken såpass att man kan förankra beslagen i materialet. Å andra sidan vill man ofta minska diametern (för vindmotståndets skull) och då gör man godset tjockare. Då brukar man finna att den 'optimala' masten kan vara en fråga om tycke och smak - prestandabåtar brukar ha litet slankare profil och långfärdare får ofta litet tjockare. Skillnaden är inte så stor.

Normalt brukar master sällan bli för lätta för att göra vad de skall för att dämpa de här påtvingade rörelserna i sjön. Det är nog ingen tvekan om att det kan bli för tungt för att vara optimalt också: Jag har en pånitad Furlinkasett (såldes av Selden för ca tio år sedan som uppgradering, numera ur marknaden) och den ungefär fördubblar mastvikten så som den var från början. Vid krängningsprov visade det sig betyda att krängningen teoretiskt ökade med tre (3) grader (runt 30) - dvs det är litet lättare att dra ner båten till 30 graders krängning. Jag har inte siffrorna, men vi kränger normalt sällan mer än 20 grader vid segling, ens på kryss i god vind. Så i normal segling märks ingenting på krängningen - jag har seglat båten med och utan kassetten skall nämnas. Men man kan sakna en viss spänst i rörelserna i sjön. Det kan också vara dags att städa i verkstaden.

Det som möjligen är intressant är i så fall vad den stora ihåliga extramasten, full med vatten som bara sakta rinner ut, gör med stabiliteten vid 110 graders krängning. Huga.

[Brendan]

Dagens familjebåtar har både formstabilitet (stor bredd) och viktstabilitet (relativt sett mycket tung köl, gärna bly, ofta stort djupgående).

Jämför med Americas Cup-båtarna som bygger helt på viktstabilitet och en rigg där man jagar varje gram, särskilt högt upp, för att få ner vikten. Där är det inte fråga om annat än bästa möjliga metacenterhöjd. Dessa båtar har en fenomenal höjdtagningsförmåga.

[Jaramaz]

Normalt brukar master sällan bli för lätta för att göra vad de skall för att dämpa de här påtvingade rörelserna i sjön.

Numera, med de riggar och båtar som finns nu är det kanske så! Men bara för 20-30 år sedan beskrivs det i litteraturen hur man kunde vara tvungen att hissa upp något tungt i masten för att få just denna dämpning, annars kunde det lätt bli resonansfenomen så att båten rullade för mycket, och då också seglade dåligt. Ett populärt förslag var att någon i besättningen hissades upp, så långt så att pendlingen upphörde.
Nog mycket en följd av IOR-båtarna, som var lite rulliga. Eller finns fenomenet kvar?

Det som möjligen är intressant är i så fall vad den stora ihåliga extramasten, full med vatten som bara sakta rinner ut, gör med stabiliteten vid 110 graders krängning. Huga.

Usch, det verkar ju vara stabilt neråt. Nej fy, sånt vill vi inte vara med om.

[Anders S]

Dagens familjebåtar har både formstabilitet (stor bredd) och viktstabilitet (relativt sett mycket tung köl, gärna bly, ofta stort djupgående).

Jämför med Americas Cup-båtarna som bygger helt på viktstabilitet och en rigg där man jagar varje gram, särskilt högt upp, för att få ner vikten. Där är det inte fråga om annat än bästa möjliga metacenterhöjd. Dessa båtar har en fenomenal höjdtagningsförmåga.

Det första håller jag inte med om utan vidare. Tar man en titt på 'dagens familjebåtar' har barlastandelen snarare minskat än ökat jämfört med båtar baserade på 70-talsidealen. Djupgående är också relativt sett modest på många familjebåtar - att det totalt sett är litet större på en 38-fotare än på en 30-fotare betyder inte så mycket för stabiliteten, storleken (massan) betyder i så fall mer. Men man bygger gärna moderna båtar med plattare botten än förr - det är bara att ta en titt till hösten.

Sedan är metacenterförflyttningen vid krängning (det är den som ger krängningsmotstånd) beroende på skrovets utformning. Det cirkelrunda skrovet har ingen som helst rätande inverkan vid krängning, det platta, flatbottnade skrovet har stor inverkan.

Kölens hävarm betyder naturligtvis mer vid större krängning, men förflyttningen av CM (metacenterpunkten; centrum för den undanträngda vattenhålan) brukar överväga vid måttliga krängningsvinklar, förflyttningen av CG (båtens tyngdpunkt) får stor inverkan vid större krängningsvinklar.

Jag håller gärna med om AC-båtarna, men de är ju specialiserade åt ett annat håll, de är inte lastdryga eller (för den delen) särskilt lättdrivna. Men för sin uppgift, att kunna kryssa överlägset bra i skyddade vatten är de säkert optimala.

[Anders S]

Ett populärt förslag var att någon i besättningen hissades upp, så långt så att pendlingen upphörde.
Nog mycket en följd av IOR-båtarna, som var lite rulliga. Eller finns fenomenet kvar?

Rullning är rätt komplext, men när det gäller barlastade segelbåtar brukar man resonera runt pendellängd och dämpning. På läns med med korsande dyning kan de flesta segelbåtar rulla förfärligt. Har man vinden som en sidkraftkomponent brukar det inte vara problem och det behövs inte många graders inverkan förrän det hjälper. Pendlingen kan fövärras av hur vindströmningen förändras runt seglet också - 'death roll' på jollar med mycket skot ute och kicken dåligt ansatt är kanske bekant? Plumseliplask.

I den vackra hamnen Mölle (nära oss) kan man få uppleva det här även i hamn eftersom den är utsatt för sk hajning, dvs restsjö går in i hamnen och skapar en periodisk hävning. Varje båt har en egensvängning, och med otur så blir det harmoni. Då ser man ibland försök att hissa upp segelsäckar eller annat. Kan hjälpa, men det krävs tunga segel.

[friseglarn]

Apropå vikt. På min lilla båt har jag tagit bort allt "onödigt" ovanför däcket. Naturligtvis är pulpits och mantåg borta men jag har även tagit bort topplanternan... gissar att 600 gram i toppen av masten (+vikten av kabel) minskar stabiliteten lika mycket som att ta bort 20 ggr så mycket i kölen... borttagandet motsvarar ökat kölvikt med kanske 10-15 kg..det finns säkert beräkningsmodel på det för den som letar, det är bara en guesstimate utifrån hävarmens längd (hävarm till masttoppen, hävarm till kölens tyngpunkt, sett relativt vattenytan, inte helt korrekt men...)

Lustigt nog är både undervant, toppvant och akterstag samma diameter som förstaget... Antingen är förstaget underdimensionerat eller så är vanten och akterstaget överdimensionerade, som jag ser det. Men det är inte lönt att lägga pengar på att byta vant på en sån liten båt för den minimala fördelen det ev skulle kunna ge.. Möjligen kan jag sätta tunn dyneemalina istället för akterstaget eller gå ned ett par mmm till 3 mm vajer i akterstaget. Det är bara i hård vind när jag krummar masten och spänner förstaget som akterstaget är belastat, då knappast med mer än ett par hundra kg.

Hur som helst minskar det jag redan tagit bort vindmotståndet klart märkbart, sånt betyder faktiskt en del på små båtar. Som de flesta själva har märkt är det alltid svårare att "gå högt" mot vinden med liten båt och det ger en märkbar effekt att bort allt som gör luftmotstånd. Då kan man gå lite högre. Eller gnuttans snabbare men att tala om snabbare när man går från 4,8 till 5,0 knop är ju lite löjligt o knappt mätbart. Jag har inte heller mätt. Men om någon med liten båt tvivlar kan ni ju fälla ned sprayhooden så lovar jag att ni, om förhållandena är stadiga, märker att det blir en förbättring på kryssen. Tydligast i lätt vind där man inte är uppe o stångas med max skrovfart. Trevligt att kunna gå lite högre när man seglar i skärgårn i alla fall. Lite arbete. Värt besväret. Det o slät botten ger tillsammans finfint resultat.

Om jag hade en HR 312 skulle jag, trots att den är lite större, ta bort allt som gjorde luftmotstånd... istället för att oroa mig för den ökade vikten pga att masten är lite tyngre för att den står på däck. Om jag hade ett gammalt teakdäck skruvat ned i balsasandwich skulle jag ta bort det också... innan problem uppstår. Problem uppstår väl alltid med skruvade teakdäck, förr eller senare. Det minskar vikten rejält och kompenserar mastens tyngd, om båten nu upplevs som lite topptung. Teak är skit. Hyfsat halkskydd (dock ej bäst) men stora nackdelar i form av vikt och, om det är ett klassiskt skruvat däck på balsasandwich, på sikt enorma kostnader för reparation av däck.

Apropå risken för vattenfyllt maströr och uppochnervänt läge... en del designers på cruisingmarknaden använder sig av täta maströr (alltså röret är försett med lock uppe och ner, fästpunkter för vanten och beslag svetsade utanpå masten) med fallen utanpå för att ge lite extra säkerhet för det fall båten rullar. Då hjälps båten upp igen. Kan inte tänka mig att det gör så förfärligt mycket motstånd att ha fallen på utsidan av masten, vid segling mot storseglets mastlik till. Lätt att komma tillrätta med slamret från fall inne i masten när man ligger för ankar också.

Kommer o tänka på McNaughton resp Kasten (kastenmarine.com) som jag tror gärna ser att cruisingbåtar har en "vattentät" mast.

Funderingar som dessa är i regel bara meningsfulla om man får oturen (masthaveri, stöld eller nåt) att behöva köpa ny mast... då kan man ju fundera på alternativet med tät mast. Kan bli billigare också. Det är ju bara ett aluminiumrör utan finesser... Lyxlirarn eller händige Hansson kan ju köpa eller bygga ett rör i epoxy.. DET lär bli viktbesparing.. dynemafall, kanske t o m dyneemastag o vant...självbyggaren kan testa hållfasthet med sandsäckar... bara man kommer upp över vad en "standard" mast har och ser till att infästningarna är minst lika starka som normalt borde det inte vara några problem. Kanske ändå reserverat för dem med mindre värdefulla båtar... vet inte hur försäkringsbolagen ser på sånt... jag ser det dock som både säkrare och bättre...

[Anders S]

... att tala om snabbare när man går från 4,8 till 5,0 knop är ju lite löjligt o knappt mätbart.

...Om jag hade en HR 312 skulle jag, trots att den är lite större, ta bort allt som gjorde luftmotstånd...

Apropå risken för vattenfyllt maströr och uppochnervänt läge... en del designers på cruisingmarknaden använder sig av täta maströr (alltså röret är försett med lock uppe och ner, fästpunkter för vanten och beslag svetsade utanpå masten) med fallen utanpå för att ge lite extra säkerhet för det fall båten rullar

Kan man genom trimning öka farten (kryssfarten) såpass är det ju alldeles utmärkt. Starbåten vi fixar till är ju mycket genomförd på detta sätt med infällda beslag och "slimmad". även på däck. Det är (kanske inte i mitt fall) en båt där alla trix räknas.

Nu är ju en 312:a en litet annorlunda båt som skall fungera även i de lägen när man prioriterar sprayhood, mantåg och grabbräcken litet mer än man behöver göra i skärgården. I praktiken får man sortera i de här trimtipsen efter omgivningarna. Man förlorar kanske dessutom mycket mer än tid om någon ramlar i sjön, på fel ställe.

Vad gäller master, alu och svetsning har jag mina dubier - alumaster är tillräckligt utmattningskänsliga redan som skruvade/nitade/limmade. Att svetsa är att tigga om (mer) bekymmer. Vill man ha en kantringssäkrare mast - gå gärna vägen om utvändiga fall, men då är det betydligt enklare att skumma befintlig mast än att garantera att en ny är tät.

[Jaramaz]

Vad gäller master, alu och svetsning har jag mina dubier - alumaster är tillräckligt utmattningskänsliga redan som skruvade/nitade/limmade. Att svetsa är att tigga om (mer) bekymmer. Vill man ha en kantringssäkrare mast - gå gärna vägen om utvändiga fall, men då är det betydligt enklare att skumma befintlig mast än att garantera att en ny är tät.

Håller jag med om till 100%, Alu är ett svårt och känsligt material. Men jag hörde rykten om att det fanns Isomatägare - är inte de (masterna, inte ägarna - fast man vet ju aldrig) oftast svetsade både vantspridarfästena, toppen, och ibland också en del beslag?
Jag har haft Isomat, var egentligen helt nöjd med denna. Men svetsat var det! Lite orolig var jag, fast bara en minut varje vår.

[Brendan]

Dagens familjebåtar har både formstabilitet (stor bredd) och viktstabilitet (relativt sett mycket tung köl, gärna bly, ofta stort djupgående).

Jämför med Americas Cup-båtarna som bygger helt på viktstabilitet och en rigg där man jagar varje gram, särskilt högt upp, för att få ner vikten. Där är det inte fråga om annat än bästa möjliga metacenterhöjd. Dessa båtar har en fenomenal höjdtagningsförmåga.

Det första håller jag inte med om utan vidare. Tar man en titt på 'dagens familjebåtar' har barlastandelen snarare minskat än ökat jämfört med båtar baserade på 70-talsidealen. Djupgående är också relativt sett modest på många familjebåtar - att det totalt sett är litet större på en 38-fotare än på en 30-fotare betyder inte så mycket för stabiliteten, storleken (massan) betyder i så fall mer. Men man bygger gärna moderna båtar med plattare botten än förr - det är bara att ta en titt till hösten.

Visst är det så att dagens familjebåtar har en större andel formstabilitet än gårdagens. Det var inte det jag hade någon invändning mot. Jag ville bara fästa uppmärksamheten på viktstabiliteten, som alla deplacementsegelbåtar dras med. Skillnaden i proportioner mellan vikt och form är inte stora mellan olika deplacementbåtar. Med jollar och flerskrovsbåtar är det ju annan sak. Där är det enbart form som gäller.

[Anders S]

Vad gäller master, alu och svetsning har jag mina dubier - alumaster är tillräckligt utmattningskänsliga redan som skruvade/nitade/limmade. Att svetsa är att tigga om (mer) bekymmer. Vill man ha en kantringssäkrare mast - gå gärna vägen om utvändiga fall, men då är det betydligt enklare att skumma befintlig mast än att garantera att en ny är tät.

Håller jag med om till 100%, Alu är ett svårt och känsligt material. Men jag hörde rykten om att det fanns Isomatägare - är inte de (masterna, inte ägarna - fast man vet ju aldrig) oftast svetsade både vantspridarfästena, toppen, och ibland också en del beslag?
Jag har haft Isomat, var egentligen helt nöjd med denna. Men svetsat var det! Lite orolig var jag, fast bara en minut varje vår.

Jodå, Isomatmaster är mer eller mindre svetsade. Jag har en sådan, jag vet. Det är till exempel helt nödvändigt att man kontrollerar spridarfästena noga - där kan det hända grejor. Toppvanten är till exempel fästa med hakstycken i nitade plattor, men för och akterstag sitter i det gjutna toppbeslaget.

Nu är den en 'rak' masthead, så man slipper till stor del problemen med arbetande spridare (partialrigg) och masten är inte konad. Men måste vara noga med att kontrollera, och ser man en spricka på ett viktigt ställe får man sannolikt förnya masten i sin helhet. Att mecka med reparationssvetsning tror jag bara är dumt i så fall.

Nu är masten jag har betryggande dimensionerad och inte en 'sportmast' - det är nog huvudsakligen på dessa man ser problemen, för där är fler beslag integrerade i maströret och marginalerna är (förstås) mindre. Kan man värmebehandla röret efter svetsning och sedan anodisera det är mycket vunnet, men alumaster har ett ändligt liv, det skall man veta.