Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Fragen, Themen die das System Bogen incl. Anbauteile betreffen
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ullr
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Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von ullr » 20. Feb 2019, 19:19

Mir ist doch noch was eingefallen...
Dieses Fundstück hat mich inspiriert, mal wieder die Sehne etwas genauer zu betrachten.
Und da ist dieser Artikel über Sehnengarn entstanden. Damit ging ich schon 'ne Weile schwanger... Und ja, der Artikel von vor zwei Jahren paßt auch gut dazu...
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von admin » 21. Feb 2019, 15:31

"Sehnengarnbeitrag" aus Fundstückediskussion herausgelöst und hierher verschoben

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mbf
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von mbf » 21. Feb 2019, 15:41

In dem Zusammenhang ein Fundstück aus einem anderen Forum: Kenndaten von Sehnenmaterial.
Als User schreibe ich schwarz, als Moderator rot.

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ullr
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von ullr » 21. Feb 2019, 16:00

mbf hat geschrieben:
21. Feb 2019, 15:41
In dem Zusammenhang ein Fundstück aus einem anderen Forum: Kenndaten von Sehnenmaterial.
Dankeschön für den Link! Ich werde ein wenig später mal auf die Anmerkungen in dieser Liste eingehen.
Und wenn mich nicht alles täuscht ist der Autor dieser Liste Wapi, ein Lobbyist der Fa Lippmann.
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von mbf » 21. Feb 2019, 17:10

Ja, ist er. Die Diskussionen dazu in den Nachbarforen (FA und Planet) sind aber neutral. Es e ntwickeln sich sachliche Diskussionen um das Thema.

Ich für meine Teil warte immer noch auf die Erkenntnis, was sich aus den Zahlenwerten für die Praxis ableiten lässt. Nicht, dass ich was gegen Zahlen habe, aber auf den ersten Blick sieht das alles ziemlich ähnlich aus, so dass man sich fragt, wo denn die Unterschiede zwischen den Garnen herkommen.
Als User schreibe ich schwarz, als Moderator rot.

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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von b_der_k_te » 21. Feb 2019, 17:42

Ein Lobbyist würde nicht so eine umfangreiche Liste mit allen Herstellern zusammenstellen, geschweige denn veröffentlichen.
Ich würde es auch gerne sehen, wenn hier ebenfalls sachlich und ohne Hinblick auf persönliche Präferenzen diskutiert wird.

Ullr,
Wenn Du schon schreibst, daß aus Deiner Erinnerung heraus die Pfeilrasanz sich mit dem Wechsel von Dacron auf Aramid erhöht hat, es aber nicht über die Dichte erklärbar ist, muß es dann zwangsweise die Sehnendicke und damit die Masse sein? Ich kann mir nicht vorstellen das Sehnen aus Aramid bewußt dünner gebaut wurden. Der normale Sehnenbauer hätte doch nicht soweit gedacht, da es auch keinen Anlaß dazu gab.
Auch wenn es Dir nicht zusagt dort einen Zusammenhang zu sehen; ein wesentlicher Unterschied zwischen diesen Materialien liegt doch noch in deren Elastizität.
Vielleicht hat Deine Gegenrechnung in Deinem älteren Artikel doch nicht alle Aspekte berücksichtigt. Ich weiß es nicht, muß selbst noch darüber grübeln.

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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von ullr » 21. Feb 2019, 22:35

b_der_k_te hat geschrieben:
21. Feb 2019, 17:42
....

Ullr,
Wenn Du schon schreibst, daß aus Deiner Erinnerung heraus die Pfeilrasanz sich mit dem Wechsel von Dacron auf Aramid erhöht hat, es aber nicht über die Dichte erklärbar ist, muß es dann zwangsweise die Sehnendicke und damit die Masse sein? Ich kann mir nicht vorstellen das Sehnen aus Aramid bewußt dünner gebaut wurden. Der normale Sehnenbauer hätte doch nicht soweit gedacht, da es auch keinen Anlaß dazu gab.
Auch wenn es Dir nicht zusagt dort einen Zusammenhang zu sehen; ein wesentlicher Unterschied zwischen diesen Materialien liegt doch noch in deren Elastizität.
Vielleicht hat Deine Gegenrechnung in Deinem älteren Artikel doch nicht alle Aspekte berücksichtigt. Ich weiß es nicht, muß selbst noch darüber grübeln.
Was soll es denn sonst sein? Wenn es Hinweise gäbe, dass beim Spannen die Zugkraft in der Sehne ansteigt (das Gegenteil ist der Fall), würde ich auf die Energiespeicherung in der Sehne durch elastische Formänderung zusätzlich schauen. Aber auch dieser Wert wäre ziemlich klein, damit auch der Einfluss auf die Pfeilgeschwindigkeit.
Tja, ist schon lange her, aber Aramid war damals ein Wunderwerkstoff, dessen unglaubliche Festigkeit hoch angepriesen wurde. Möglicherweise war das ein Motiv, die Sehnen dünner (von Garn und auch von der Strangzahl) zu bauen. Aber das ist Spekulation.
Jetzt nur der Vergleich in der Dichte zwischen UHMW Faser (FF) und und Polyester (Dacron):
Die FF Sehne (rho= 970kg/m^3) wiegt 6,4g, die Dacronsehne (rho=1400kg/m^3) 9,3g.
Die Anfangsgeschwindigkeit eines Bogens beträgt mit der FF Sehne 54,1m/s, mit der Dacronsehne 53,1m/s.
Die FF Sehne wirft auf 70m den Pfeil in's Kreuzchen, die Dacronsehne bei gleicher Visierstellung 0,27m tiefer, also ein Treffer in die Sechs.
Gruß und klar doch,
"Gut Schuss!"
Christian
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von ullr » 21. Feb 2019, 22:40

mbf hat geschrieben:
21. Feb 2019, 17:10
Ja, ist er. Die Diskussionen dazu in den Nachbarforen (FA und Planet) sind aber neutral. Es e ntwickeln sich sachliche Diskussionen um das Thema.

Ich für meine Teil warte immer noch auf die Erkenntnis, was sich aus den Zahlenwerten für die Praxis ableiten lässt. Nicht, dass ich was gegen Zahlen habe, aber auf den ersten Blick sieht das alles ziemlich ähnlich aus, so dass man sich fragt, wo denn die Unterschiede zwischen den Garnen herkommen.
Ja. Ich auch.
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von b_der_k_te » 22. Feb 2019, 09:18

ullr hat geschrieben:
21. Feb 2019, 22:35
Was soll es denn sonst sein? Wenn es Hinweise gäbe, dass beim Spannen die Zugkraft in der Sehne ansteigt (das Gegenteil ist der Fall), würde ich auf die Energiespeicherung in der Sehne durch elastische Formänderung zusätzlich schauen.
Nun, dann schau mal in diverse Fachartikeln, welche die Berechung der Kräfte im Abschuß beinhalten. Sie alle - weil sie auch auf dieselbe Berechung beruhen - zeigen einen deutlich größeren Spannunganstieg innerhab der ~12ms als beim statischen Spannen und Entspannen des Bogens.

Zwar kann ich diese dynamischen Kraftverläufe - gerade die der Sehne - oft nicht mit meinem physikalischen Verständnis in Einklang bringen, doch ist es hoffentlich klar das die Sehnenspannung im Abschuß eine deutlich andere sein muß als beim Spannen.
Aus Deinem Artikel:
ullr hat geschrieben:Was für Auswirkungen hat das? Ich nehme mal das Beispiel des Posters
F1 Sehne Standhöhe= 402N
F2 Sehne Endauszug= 261N
Verkürzung der Sehne beim Spannen (Dacron) Δs= 5mm

Dann wäre die Energie, die die Sehne ab bzw wieder aufnimmt:
WSehne=(F1-F2)/2*Δs
W=0.35Nm. Das ist mehr oder weniger die Formänderungsarbeit durch elastische Verformungen. Wie groß ist dieser Einfluss? In Summa: kein Einfluss. [...]
Das wäre die Formänderungsarbeit wenn man den Schuß nicht ausführt sondern absetzt.
Milchmädchenrechnung:
Es gilt
ullr hat geschrieben:Sie soll in dem dynamischen Verlauf des Schusses die im Wurfarm gespeicherte potentielle Energie möglichst verlustfrei auf den Pfeil, und das auch noch punktuell übertragen.
Die Sehne überträgt also jene Kräfte die den Pfeil beschleunigen.
Du hast selbst gerechnet wie hoch diese Beschleunigung ist und kamst auf rund 70000 m/s².
Die dafür notwendige Kraft läßt sich mit der Formel F = m.a (Kraft ist Masse mal Beschleunigung errechnen. Um einen Pfeil mit 0,021 kg dermaßen zu beschleunigen bedarf es demnach über 1400 N.
Das wäre die Kraft in Beschleunigungsrichtung, da die Sehne einen Winkel mit dieser Resultierenden bildet, muß auch das noch berücksichtigt werden. So kommt man zum Zeitpunkt des Lösens auf gut 2500 N oder höher.
Die Formänderungsarbeit die hierbei in die Sehne hineingesteckt wird - könnte man argumentieren - würde im Verlauf des Abschusses wieder auf den Pfeil übertragen werden und hätte damit keine Bedeutung. Das gilt aber nur wenn das auch innerhalb dieser nur 12ms zeitlich möglich ist.

Jedenfalls erhöht sich die Spannung in der Sehne deutlich mehr als als die messbaren, statischen Verhältnisse es vermitteln. Je später dies im Schußverlauf ist und je elastischer die Sehne ist, desto mehr Energie verbleibt in der Sehne und wird nicht auf den Pfeil übertragen.

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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von ullr » 22. Feb 2019, 10:20

b_der_k_te hat geschrieben:
22. Feb 2019, 09:18
ullr hat geschrieben:
21. Feb 2019, 22:35
Was soll es denn sonst sein? Wenn es Hinweise gäbe, dass beim Spannen die Zugkraft in der Sehne ansteigt (das Gegenteil ist der Fall), würde ich auf die Energiespeicherung in der Sehne durch elastische Formänderung zusätzlich schauen.
Nun, dann schau mal in diverse Fachartikeln, welche die Berechung der Kräfte im Abschuß beinhalten. Sie alle - weil sie auch auf dieselbe Berechung beruhen - zeigen einen deutlich größeren Spannunganstieg innerhab der ~12ms als beim statischen Spannen und Entspannen des Bogens.

Zwar kann ich diese dynamischen Kraftverläufe - gerade die der Sehne - oft nicht mit meinem physikalischen Verständnis in Einklang bringen, doch ist es hoffentlich klar das die Sehnenspannung im Abschuß eine deutlich andere sein muß als beim Spannen.
....
W=0.35Nm. Das ist mehr oder weniger die Formänderungsarbeit durch elastische Verformungen. Wie groß ist dieser Einfluss? In Summa: kein Einfluss. [...]
Das wäre die Formänderungsarbeit wenn man den Schuß nicht ausführt sondern absetzt.
Die Sehne überträgt also jene Kräfte die den Pfeil beschleunigen.
Du hast selbst gerechnet wie hoch diese Beschleunigung ist und kamst auf rund 70000 m/s².
....
Nein, die Maximalbeschleunigung während des Schusses ist max zwischen 5000 und 7000 m/s^2. Da ist bei Dir ein Schreibfehler drin. Weiter sollte berücksichtigt werden, dass die Sehne schon vorgespannt ist, diese Vorspannkraft in der Sehne dürfte ein Vielfaches der max Auszugkraft sein. Das bedeutet wiederum, dass Hickman ziemlich recht hat, wenn er die Sehne während des Schusses als starr betrachtet. Es ist egal, ob man diese Betrachtung im statischen Fall oder dynamischen untersucht, der Einfluss wird immer marginal zu den äußeren dynamischen Kräften stehen.
Im Gegensatz zur Dichte der Faser. ;)
....
Die Formänderungsarbeit die hierbei in die Sehne hineingesteckt wird - könnte man argumentieren - würde im Verlauf des Abschusses wieder auf den Pfeil übertragen werden und hätte damit keine Bedeutung. Das gilt aber nur wenn das auch innerhalb dieser nur 12ms zeitlich möglich ist.
...
Wenn sich die Kraft in der Sehne (Die Beschleunigungskraft für den Pfeil bildet sich durch den zeitlich sich ändernden Winkel) nicht ändert, bzw nur unwesentlich, kann sich auch die Formänderungsarbeit nicht groß ändern. Und weshalb sollte das nicht möglich sein? Sie wird sich aber wahrscheinlich in Wärmeenergie verwandeln. Auch das spielt keine Rolle, weil es "Floh"kräfte/-Energien sind. ;)
Ich hab mal in meinem Antiquariat nachgeforscht, was es da so an Infos über Aramidfasern gab.
Hoffmann, Amerikabogen Katalog Nr. 7 Zitat:
Geringe Abschußelastizität ergibt optimale Energieübertragung und flachere Flugbahn...
Flachere Flugbahn ist richtig gut diplomatisch... Lach... im Nachhinein betrachtet.
Bogensport Gärtner war da realistischer, Zitat:
Kann reißen
Im Nachhinein bin ich mir sicher, dass die damalige Hype um Aramid eben nur eine Mode war. Der -geringe-Höhengewinn war durch andere Faktoren bewirkt (beispielsweise könnte die geringe Dehnung der Aramidfaser eine höhere Enthaltekraft erzeugt haben, analog einer größeren Standhöhe), was auch immer.
Gruß und klar doch,
"Gut Schuss!"
Christian
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