Sehnenspannung auf Standhöhe

[Neumi]

Hier jetzt der Thread, passend zu Kk's thread http://fletchers-corner.de/viewtopic.php?f=15&t=30220.
Mit entscheidend für eine schnelle Bogensehne ist es zu wissen welche max. Last die Sehne aushalten MUSS, damit diese nicht zu schwach gebaut wird (ich klammere jetz viele Aspekte aus, freue mich aber über Kommentare, die die weiteren zu beachtenden Dinge ins Spiel bringen)
Ausschlaggebend für diesen Post ist Simons verlinkter Artikel zu Sehnen. http://primitive-bows.com/about-strings/
Ich konnte die Aussage nicht glauben, dass die Grundspannung der Sehne auf Standhöhe das 2,5 des Zuggewichtes betragen soll. Ausserdem konnte ich mir, mangels Kenntnisse der Mechanik, nicht vorstellen, dass die Sehnenspannung beim Auszug geringer wird, was aber korrekt ist.
Also musste ich experimentieren:
Ich habe meine Kofferwaage in eine Sehne eingebaut und bei 4 verschiedenen Bogen (Bogen mit niedrigem Zuggewicht, weil meine Waage nur bis 50 Kg anzeigt) gemessen.
Ergebniss: zwischen 1,4x - 1,6x das zuggewicht multipliziert war die Sehnenspannung auf Standhöhe.
Hier mein Versuchsaufbau (nach meiner anschliessenden Suche hier im Forum hatte ich gesehen, dass Klaus1962 diesen Versuchsaufbau auch benutzen würde http://www.fletchers-corner.de/viewtopi ... he#p439167

Der Bogen hat 55#@28" AMO. Max. gemessene Grundspannung war 80# bei gleicher Standhöhe im Versuchsaufbau, wie beim schiessen. Diese Spannung hat sehr schnell abgenommen und sich nach mehrfachem ausziehen auf Vollauszug bei 71,3# stabilisiert.
Weiterhin habe ich probiert wie stark die Spannung zunimmt, wenn ich die Sehne Richtung Bogenbauch drücke: Die Spannung steigt stark an bei wenigen Zentimetern - bei dem Beispielbogen mit max. Grundspannung 80# waren es bei ca. 2 cm Richtung Bogenbauch ca. 25# Zunahme.
Grüsse - Neumi

[Grinso]

Meinens Wissen ist die Zugkraft in einer Sehne beim Lösen am höchsten. Siehe deinen Link

Gedächnis komm hervor und los: Beim Lösen ist die Belastung etwa 3.8 mal das Zuggewicht, darum soll eine Sehne 4 mal das Zuggewicht aushalten. Eine für längeren Zeitraum als 50 Schuss soll eine Sehne 8 mal das Zuggewicht stark sein.

Ob mein Gedächnis noch funktioniert werden mir andere noch sagen

[fatz]

Was hilft dir die Grundspannung auf Standhoehe? Die maximale Belastung der Sehne tritt sicher beim Abbremsen der Wurfarme am Ende des Schusses auf. Das ist aber hoch dynamisch und mit dem Aufbau sicher nicht zu messen.

[fatz]

@Grinso:
wenn ich das nicht grad verwurstelt hab komm ich auf 1 / cos(Sehnenwinkel_am_Pfeil / 2) * Zuggewicht
Was bei 90Grad ungefaehr 1.4 * Zuggewicht waere. Wenn der Winkel groesser ist, ein bissl mehr.....
Wie du da auf einen Faktor 4 kommst ist mir grad schleierhaft

[Grinso]

nur gelesen, keine Möglichkeit zum überprüfen.
Bibel des traditonellen Bogenbaus Band 2, Seite irgendwas,.. 238

[Neumi]

Genau zu solchen Antworten hilft das Fatz . Gemessen hatte ich 1,4-1,6 faches Zuggewicht beträgt die Sehnenspannung auf Standhöhe und das hilft eine Sehne auf Minimalgewicht zu bauen. Entscheident ist aber, wie Du schreibst, die max.-Last die auftritt, wenn die Sehne mit der Restenergie in die WA zurück schwingt.

[Grinso]

OK, wann ist die Sehnenbelastung am grössten?
nicht statisch, sondern beim Schuss.
Liege ich falsch mit der Annahme, beim Lösen? Die grösste Energie sollte doch der Pfeil bekommen... und die Energie wird beim Lösen von den Wurfarmen auf die Sehne auf den Pfeil übertragen.
Wenn der Pfeil dann fort ist, sollte doch möglichst wenig Energie übrig sein, nicht wie im Vollauszug, wo alles in den Pfeil soll

[Neumi]

Ich gehe davon aus, dass die Belastung bei der max. Auslenkung nach der Standhöhe am grössten ist, weil sich laut meinem Experiment die Spannung massiv erhöht, wenn die Sehne unter die Standhöhe gedrückt wird - beim Schuss schwingt.
Deswegen ja auch der Diskussionsansatz.
Grüsse - Neumi

[Grinso]

Alles klar, ich ging von einem anderen Ansatz aus,
Nichts für ungut...
Gibt es jemanden, der uns diese Frage genau beantworten kann?

[Neumi]

...Nichts für ungut...

Kein Ding, da war nix, aber wie wäre es denn mit einer Meinung der Mods und des god?
Ich habe nach meiner Suche die Aussage von Dirk gefunden, dass eine Sehne mit max. 2,8x Zuggewicht belastet wird. Weiterhin habe ich die Aussage gefunden, dass bei 5cm Standhöhe die Sehne die grösste Grundspannung hat.
Und was sagt der Rest zu diesem Thema?
Grüsse - Neumi

[fatz]

OK, wann ist die Sehnenbelastung am grössten? nicht statisch, sondern beim Schuss.
Liege ich falsch mit der Annahme, beim Lösen?

Ja, da liegst du daneben. Die Kaefte beim Loesen, bzw. direkt danach sind die gleichen wie im Vollauszug. Beim Beschleunigen des Pfeils tut sich auch nicht mehr als beim Ausziehen, da der Pfeil weniger Masse als die WA hat und somit weniger traege ist.

Wo mit Sicherheit die groessten Kraefte auftreten ist direkt nachdem der Pfeil weg ist, weil da die WA auf sehr kurzem Weg abgebremst werden. Der Weg ist hoechstens 1/10 (eher noch deutlich weniger) als der, den der WA beim Beschleunigen des Pfeils macht. D.h. da muessen auch entsprechend hoehere Kraefte auftreten. Wieviel genau laesst sich schwer sagen, da sich die Sehne sicher ein bissl dehnt (auch FF und co.).

[Teichläufer]

Hallo Neumi,

anbei ein Diagramm, das die Belastung der Sehne zeigt. Ist ein Holzlangbogen mit 56 lb etwas zu kurz gebaut daher das Stacking im Vollauszug.
Du kommst unter dynamischen Gesichtspunkten mit einer Sehne aus die 3 Mal Zuggewicht hält.

Läufer

[fatz]

Schon mal sehr interessant, aber sag mal noch ein bissl was zum Versuchsaufbau und vor allem mit welcher Sehne da gemessen wurde.

[Neumi]

Guten Morgen, danke für das Diagramm. Gibt es auch noch die Bezeichnung für die y-Achse? Und wie fatz schreibt, die Beschreibung des Versuchsaufbaus?
Danke und Grüsse - Neumi

[Teichläufer]

Die y-Achse ist in Newton. Die Werte kommen aus einer Simulation von Großrechner zur Abgleichung von FEM Berechnung und real gebauten Bögen.