Überlegungen zu einem Bogen mit Pfeilen < 7gr per lb

[Snake-Jo]

@Anasazi
Ein Pfeil der am Nockpunkt liegt nimmt diese Energie auf und transportiert sie durch seine Bewegung ab. Hat die Sehne eine Masse x, behält sie einen Teil der von den WA verrichteten Arbeit und schwingt nach vorne durch. Je stärker das geschieht desto belastender für den Bogen (Handschock/Bruch) Das Verhältnis von Pfeilmasse zu Sehnenmasse bestimmt dabei wie viel Energie in der Sehne bleibt. Deshalb haben Bögen die mit zu leichten Pfeilen geschossen werden auch einen starken Handschock.

Mmmh, ich würde das eher formulieren:....wie viel Energie im System bleibt (Wurfarmbewegung, Sehnenbewegung und Hysteriseffekte).
Weiterhin: Deshalb haben Bogen, bei denen zuviel Energie im System bleibt, einen Handschock. Nicht berücksichtigt sind dabei gegenläufige Schwingungen, die sich aufheben.

[Galighenna]

@Holzfäller
Ja das ist richtig.
Meine betrachtung setzt natürlich logischerweise den idealen Abschussvorgang voraus, so das man das relativ einfach analysieren und beschreiben kann.
Die von dir genannten Effekte spielen eine Rolle, unbestreitbar. Sie verschlechtern den Wirkungsgrad. Ich nehme aber nicht an, das sie das grundlegende Prinzip der Bewegung des Nockpunktes auf den Kopf stellen.
Meine Überlegungen sind nicht dazu geeignet die reale Bewegung des Nockpunktes und seine Geschwindigkeit zu beschreiben, aber sie verdeutlichen die Gesetzmäßigkeiten die dem zugrunde liegen.
Ich denke, der Rückschluss, das der Nockpunkt unendlich schnell werden kann, wenn die Sehne nur leicht genug ist, kann durchaus daraus gezogen werden. Die Folgen für die Betrachtung der Pfeilgeschwindigkeit und des Wirkungsgrades bei leichten Pfeilen sind daraus ebenfalls ableitbar, selbst wenn es leichte Abweichungen davon in der Realität gibt.

Was du nun anführst ist halt einfach die Erklärung dafür das in der Realität das Gewicht und die Geometrie der Wurfarme DOCH einen gewissen Anteil am Wirkungsgrad haben.
Ich schätze ihn aber vergleichsweise eher gering ein... So nach Bauch vll 10-20% vom Gesamtwirkungsgrad.

[Wilfrid (✝)]

Ach, wenn das alles so schön einfach wäre ...
Beim Lösen steckt die ganze Energie als Epot in den WA, soweit richtig, oder?
Dann fällt die Zugkraft am Pfeilnock weg, das System bewegt sich , auch klar, oder?
Die Reaktionskräfte zur Zugkraft an den Tips beschleunigen jetzt Tips,Sehne und Pfeil, und zwar genau in der Reihenfolge.
Dabei wirken dieser Bewegung entgegen die kraft, die nötig ist, die WA zu bewegen, die für die Bewegung der Sehne (strecken und nach vorn beschleunigen) und die , den Pfeil nach vorn zu bewegen.

Die WA entspannen sich nun aber einmal in der Länge (die Stauchung wird frei) und als Rotation um bestimmte Punkte. Es ist in keinem Fall eine geradlinig beschleunigte Bewegung.

Nun wäre es ganz toll, so man behaupten könnte, die Teile der Wa bewegten sich auf parallelen Kreisbahnen, tun sie aber nicht.
Somit ist die Rotationsmassenverteilung ungeklärt, damit die Geschwindigkeitsverteilung der WA teile uvm.

Die Sehne jedenfalls wirkt ähnlich wie ein Kniehebelgetriebe, der Nockpunkt erreicht irgendwann vor Standhöhe seine maximalgeschwindigkeit nach vorn und kann von da ab keine kraft mehr auf den Pfeil ausüben, denn er wird ja selbst nicht mehr beschleunigt. (Luftwiderstand, innere Kräfte)

Im groben aber ist die den Pfeil beschleunigende Kraft an jedem Punkt des Auszugs eben der Kraft an dieser Stelle in der Drawcurve.(ohne Betrachtung möglicher Hysterese). Aus diesen Kurven sieht man, das diese Kraft ständig abnimmt. Somit wird auch die Geschwindigkeitszunahme immer kleiner.

[Holzfäller]

Galli,ich muss mich selber verbessern.
Wir gehen ja von einem perfekten Bogen aus,und anscheinend rührt das Wippen von assymetrien im Holz her,
folglich kann man an sich die Rotation vernachlässigen
aber 20% Wirkungsgradverlust ist auch nicht gerade schön
LG
Holzer

[Galighenna]

Nein, nicht 20% Wirkungsgradverlust, sondern 20% vom gesamtverlust... War blöde ausgedrückt... Wenn der Bogen einen Wirkungsgrad von 80% hat, dann hätte er 20% Verluste insgesamt. Davon wären dann 20% vll auf so Rotation etc zurückzuführen...

[Frankster]

Könnte man die Wirkung der wippenden Wurfarme verringern indem man den Bogen asymmetrisch baut? Soweit ich weiß war der Grund für den tiefen Griff beim Yumi die Reduktion des Handschocks. Wilfried hat glaube ich auch gute Erfahrungen mit asymmetrischen Designs?
Wie schaut es eigentlich aus mit der Standhöhe? Eine geringere Standhöhe sollte dafür sorgen das mehr Energie auf den Pfeil und weniger in den Bogen übertragen wird. Bei einem Bogen bei dem die Sehne leicht außermittig verlief hab ich zum probieren die Standhöhe einfach reduziert. Der Effekt war das die Pfeile die furchtbar das Schlingern anfingen bei Verwendung des Bogens mit der Sehne entfernt vom Auflagepunkt. Aber! nach dem Umdrehen des Bogens - also mit verringertem Abstand der Sehnenlage zum Aufagepunkt kamen die Pfeile sauber raus.

[Holzfäller]

Kommt fast aufs selbe raus
Dann halt 16% Verlust

@ Frankster
Wippen und handschock ist NICHT dasselbe bzw. voneinander Abhängig!
geringere Standhöhe...würde wahrscheinlich gehen,ist aber nicht sehr vorteilhaft wegen der Befiederung des Pfeils...

LG
Holzer

[Frankster]

@Holzer
Normalerweise verwende ich ca. 6,5" Standhöhe und 4" befiederte Pfeile. Da ist also noch Luft. Selbst 1" weniger Standhöhe macht schon Einiges aus.
Handschock entsteht meist durch die Tips, der Rest vom Bogen führt die Schwingung aber fort. Das Wippen kann man sicher mit einem asym. Griff nicht eliminieren, aber die Wirkung schon.

[Holzfäller]

Du verwechselst grade etwas...
Mit "Wippen" meine ich die Rotation der WA WÄHREND dem Zurückschnellen der WA.
Der Handschock kommt daher,dass die WA durch ihre Trägheit weiter nach vorne gerissen werden.
Dies passiert NACH dem Wippen!
LG
Holzer

[Galighenna]

Der Handschock entsteht dadurch das die Sehne aufgrund ihrer Masse über die Standhöhe hinaus nach vorn schnellt und die WA staucht. Diese Wellen laufen durch die WA bis in den Griff und sind als Handschock spürbar. Je geringer die Pfeilmasse im Verhältnis zu Sehnenmasse ist, desto größer ist der Handschock.
Der Handschock kommt NICHT (höchstens sehr gering) durch das abrupte Abbremsen der WA beim Erreichen der Standhöhe, weil: Ich hatte weiter vor schon gezeigt, das die WA durch die Winkelbeziehung am Nockpunkt, durch das Pfeilgewicht sehr stark gebremst werden, ihre gesamte Energie also an Sehne und Pfeil abgeben. Die Sehne schwingt nach vorn durch und je stärker sie das tut desto stärker ist der Handschock.

[Holzfäller]

Ok,wieder was gelernt

[Galighenna]

Ja zumindest ergibt sich das aus dem Zusammenhang der Formel die ich weiter vor hergeleitet hatte. In der Realität ist das nicht zu 100% genau, aber das Prinzip ist, was zählt.
Der Zusammenhang erklärt jedenfalls so ziemlich alle Beobachtungen die man bei verschiedenen Pfeilgewichten machen kann.
Es erklärt den sinkenden Wirkungsgrad bei leichten Pfeilen, weil sich das Verhältnis Pfeilmasse zu Sehnenmasse zugunsten der Sehne verschiebt.
Es erklärt den steigenden Handschock mit sinkendem Pfeilgewicht weil mehr Energie in der Sehne bleibt
Es erklärt den guten Wirkungsgrad der sehr starken Warbows, trotz verhältnismäßig großer WA-Länge und "schwerer" Hornnocken
Es erklärt warum man beim Flight mit so extremst leichten und dünnen, aber möglichst harten Sehnen schießt...

[shortRec]

Um das im Experiment zu verifizieren müsste ein Pfeil mit stark klemmender Nocke einen stärkeren Handschock verursachen, als der gleiche Pfeil mit nicht klemmender Nocke, da die klemmende Nocke die Sehne weit über Standhöhe hinaus in Schussrichtung zieht.
Oder: ein Sehnenstopper auf Standhöhe müsste auch beim Leerschuss für einen (fast) schockfreien Bogen sorgen.

[Frankster]

Ok,wieder was gelernt

dito

@Shortrec
Da müsste die Nocke aber sehr heftig klemmen. Bei einem 50 lbs Bogen ziehen impulsartig 20kg an der Nocke.
An einen Sehnenstopper hatte ich auch schon gedacht. Bei Compounds müssen ja neben der beschleunigten Sehne auch noch die Kabel etc. wieder eingebremst werden.

[Galighenna]

@shortrec
Gute Idee! Das könnte man so mal versuchen. Man könnte auch (evtl nicht ganz ungefählich) ein kleines Gewicht am Nockpunkt befestigen, z.B. in Form eines etwas überdimensionierten Nockpunktes. Gewicht vll 1-2g... und damit eine schwere Sehne simulieren. Da müsste man sich dann mal vorsichtig rantasten, nicht das man den Bogen damit beschädigt...

In der Tat werden aber bei einigen Präzisionsarmbrusten Sehnenstopper benutzt, damit diese ein Durchschwingen abfangen. Das reduziert die Schwingungen des Bogens/der Armbrust erheblich und erhöht dadurch die Schussgenauigkeit.