Insert und Schaftdurchmesser

[Bergi]

Hallo liebes Forum
Ich bin neu in der Materie, stolpere aber ständig über folgendes Problem...
Standart Inserts der Größen 9/32 oder 5/16 besitzen ja einen definierten Außendurchmesser. Dieser entspricht, in den meisten Fällen, ja nicht
dem Außendurchmesser der Pfeilschäfte. In ungünstigen Fällen entsteht so ein spürbarer Grat.
Jetzt die Frage...

Hat dieser Grat einen Einfluss auf den Pfeilflug?


Hätte bezüglich des perfekten Übergang Spitze/Insert/Schaft natürlich noch weitere Fragen

Schon mal vielen Dank für eure Mühen.


Andreas

[mbf]

Dem Pfeilflug dürfte das recht egal sein. Meine, es gab von Park Untersuchungen, die in eine ähnliche Richtung gingen.

Ich sehe eher 2 andere Probleme: wenn der Schaft einen größeren Durchmesser hat, wird er an der Stirnfläche beim Auftreffen aufs Ziel unnötig beansprucht und wenn das Insert/ die Spitze größer ist, hakts beim Ziehen. Und erst recht, wenn man einen Klicker verwendet. In der Regel gibt's für den jeweiligen Schaft passende Komponenten, um das zu vermeiden.

[b_der_k_te]

Ja, James Park hat Ähnliches mal mit Kollegen in einem Paper behandelt: Air flow around the point of an arrow.
Da ging es zum Einen um Spitzenformen die entweder den gleichen Durchmesser wie der Schaft haben (bullet point), oder jenen die leicht dicker sind (bulge point). Letztere werden oft mit dem Argument verkauft das die Pfeile leichter aus dem Dämpfer gezogen werden können und auch weniger Dämpfermaterial am Schaft haften bleibt...
Zum Anderen wurde aber auch ein Spalt zwischen Spitze und Schaft generiert, da es eben durchaus vorkommen kann - wie Bergi geschrieben hat - daß es übergänge zwischen Spitze und Schaft bzw. Spitze-Insert-Schaft geben kann.
Der Arbeitsgruppe hat die Strömungsverhältnisse um die Spitze und dem Schaft untersucht indem sie ein 15,2:1 Modell eines Pfeiles in einem Wasser-Strömungskanal verwendeten. Also ein 76mm dicker, 2m langer Pfeil

Konklusio vereinfacht herunter gebrochen:
Mit einem bullet point und kleinen Anstellwinkel zur Anströmung kann der Übergang von laminarer zu turbulenter Strömung gut abschätzt werden mit einer Reynoldzahl von 450000. Bei einem (Compound-)Pfeil mit 85m/s liegt der Umschlagpunkt bei ca. 81mm vom Anfang weg.
Bei der untersuchten bulge point löst sich die laminare Strömung gleich nach dem dicksten Durchmesser und bleibt über die ganze Länge des Schaftes turbulent. Und das bereits bei einer Pfeilgeschwindigkeit von 56m/s (also auch für Recurve) was eine Reduzierung der Reynoldszahl auf 90000 entspricht.

Park interpretiert das so, daß der Luftwiderstand erhöht wird und auch die Anfälligkeit für eine Abdrift bei Seitenwind. Weil die turbulente Strömung den Schaftdurchmesser in ihrer Windangriffsfläche quasi verdoppelt.

[ullr]

Hallo Bernd, dieser große Unterschied müßte sich eigentlich auch in Geschwindigkeitsmeßwerten niederschlagen. Park verwendet m.W. auch Meßeinrichtungen die das messen könnten. Gibt es da auch reale Meßwerte?
Gruß
Christian

[b_der_k_te]

Leider, da ist mir nichts bekannt. In seinem Buch (ab Seite 106 geht es um dieses Thema) - welches eigentlich eine Zusammenfassung seiner Arbeiten ist - läßt er sich nicht darüber aus. Ich bin mir da gar nicht so sicher ob der Luftwiderstand in Flugrichtung wirklich deutlich/meßbar ansteigt. Er reitet da nur auf den Versatz durch Seitenwind rum.
Allerdings bemerkenswerte side-fakts:
Im Kapitel davor behandelt er den Luftwiderstand verschiedenster Pfeile, berechnet diesen und überprüft sie mittels von Dir erwähnter Meßeinrichtung.
Da gibt er an, der Luftwiderstand eines Protour 470er Pfeil mit (vermutlich) Plastik-Fletches befiedert ergibt sich aus der Summe von 4% von der Spitze, 11% von der Nocke, 73% vom Schaft und 12% von der Befiederung (6% von der Federn-Fläche und 6% von der Stirnseite der Federn.)
Ob nun der Strömungsabriß durch die Spitzenform auf die 4% oder auf die 73% aufzuschlagen ist?
Besagter Pfeil erzeugt einen Luftwiderstand der ihn mit 0,94g (=9,2m/s²) abbremst, was an sich schon ein wie ich finde bemerkenswerter Betrag ist. Nimmt man das Beispiel aus dem Buch, dann reduziert sich die Pfeilgeschwindigkeit von 78,6m/s innerhalb von 1s Flugzeit auf 69,4m/s.
Ob da dann noch eine Stufe zwischen Spitzen- und Schaftdurchmesser viel ausmacht???
Denkbar, aber ich kann es ehrlich nicht sagen.
Deine Methode zur Ermittlung des durchschnittlichen cw-Wertes sollte einen möglichen Unterschied ebenfalls aufdecken können.

[ullr]

Ich habe vor langer Zeit Flugzeiten auf verschiedene Entfernungen gemessen und aus den Flugzeiten auf eine mitlere Pfeilgeschwindigkeit geschlossen. Im Vergleich mit der "errechneten" Pfeilgeschwindigkeit konnte ich dann größenordnungsmäßig auf den Cw-Wert schließen. Park hat richtig Möglichkeiten zu messen und kann somit genauere Ergebnisse liefern. Seine Ergebnisse dürften viel sicherer sein als meine hobbymäßig gefundenen. Ich bin im Prinzip aber heilfroh, dass meine Modelle einigermaßen mit seinen Überlegungen übereinstimmen und für Bewertungen in der Praxis ausreichen.
Gefühlsmäßig würde ich aber sagen, dass die Frage, ob eine Kante/Grat einen meßbaren Einfluss auf den Cw-Wert hat mit "Nein" zu beantworten ist. Er liegt zwar im Bereich der laminaren Strömung, aber die umfasst nur ein kurzes Stück und der Luftwiderstand wird im Wesentlichen von der turbulenten Strömung um den Schaft und den Federn verursacht.
Gruß und klar doch,
"Gut Schuss!"
Christian

[Bergi]

Vielen Dank für eure fundierten Meinungen, ihr seid echt ein tolles Forum!
Dann liefere ich euch noch ein wenig Diskussions-Material...
Wir halten fest... für den CW-Wert spielen Anbauten und mangelhafte Verarbeitung im Spitzenbereich nur eine untergeordnete Rolle.
Wie aber steht es um die Genauigkeit eines solch konstruierten Pfeils, wenn man folgende Parameter mit berücksichtigt?
Mangelhafte Verklebung, ersichtlich durch uneinheitlich ausgetretenem Kleber.
Verwendung eines Inserts (wieder uneinheitlich aufgebrachter Kleber)
Verwendung eines Protektorrings.
Eingedellte Spitzen.
Allgemein, Verwendung von Schraubspitzen.

Kann man annehmen, dass die Verwendung einer einfachen Klebespitze für die Genauigkeit des Pfeilfluges das Beste ist?

...und schnell noch was...
In der Theorie müssten sich diese "Unwuchten" ja bei steigender Pfeilrotation immer weniger auswirken!?

Viele Grüße

Andreas

[ullr]

....
Wir halten fest... für den CW-Wert spielen Anbauten und mangelhafte Verarbeitung im Spitzenbereich nur eine untergeordnete Rolle.

Kurz und trocken: Ja.

Wie aber steht es um die Genauigkeit eines solch konstruierten Pfeils, wenn man folgende Parameter mit berücksichtigt?
Mangelhafte Verklebung, ersichtlich durch uneinheitlich ausgetretenem Kleber.
Verwendung eines Inserts (wieder uneinheitlich aufgebrachter Kleber)
Verwendung eines Protektorrings.
Eingedellte Spitzen.
Allgemein, Verwendung von Schraubspitzen.
Kann man annehmen, dass die Verwendung einer einfachen Klebespitze für die Genauigkeit des Pfeilfluges das Beste ist?

Diese Dinge kannst Du nur "aussortieren." Sie werden in ihrer Gesamtheit wohl einen Einfluss auf die Treffgenauigkeit haben. Untersuchen kann man das nur durch eine sorgfältige Treffbildauswertung, bei der beurteilt wird, ob ein Pfeil häufiger als die anderen außerhalb des Treffbildes landet.
Das geht auf diese Weise:
Treffbild ausschießen
oder, wenn man die Möglichkeit hat zu rechnen, exakt
Auswertung von Treffbildern

..und schnell noch was...
In der Theorie müssten sich diese "Unwuchten" ja bei steigender Pfeilrotation immer weniger auswirken!?

Nein. Die Rotation des Pfeils, egal wie hoch, soll nur bewirken, dass sich mehrere Fehler (Unwucht, eine Feder nicht im gleichen Winkel wie die anderen, Schaft krumm) so auswirkt, dass der Pfeil zwar eine größere Ablage vom Treffbildmittelpunkt hat, diese Ablage aber gleichmäßig rundum auftreten sollte...
Gruß und klar doch,
"Gut Schuss!"
Christian