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Vorspannung im Redundanzseil

Wie baut man eine Highline, Technik, Equipment?

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Vorspannung im Redundanzseil

Postby One2 » 30.01.2012, 22:28

Hey,
ich sitz hier grad und rechne ein wenig herum. Ich möchte mir eine kleine Tabelle machen was Vorspannungen, Durchhang und Kräfte im Redundanz Seil angeht. Ich habe schon via google eine schönes pdf gefunden.

http://www.swissgeocache.ch/forum/media/Spannende%20Seile%201.pdf

Ich möcht gern selber ein paar Formeln rechnen um damit besser umgehen zu können und ALLES verstehen zu können worauf es ankommt, und was am meisten Einfluss hat.

1. Kennt ihr vielleicht noch andere Seiten auf denen solche Berechnungen zu finden sind?
2. Könnt ihr mir bei meinem folgenden Beispiel helfen? Möglich ists das die Rechnungen total daneben sind (Physik is schon einige Jahre her)

Bsp: Kinetische Energie bzw Kraft nach einem Leashfall direkt in das Redundanzseil. Länge 40m.

Für die Leashlänge hab ich grob 2m angenommen. Gewichtsmasse 72kg.

Zuerst hab ich meine Geschwindigkeit nach 2m Freiem Fall gerechnet mit v²=2gh = 6,3m/s
Dann hab ich die Verzögerung a ausgerechnet mit einem Durchhang(h) von 3m mit a=v²/2h = 6,6 m/s²
Folglich die Gesamtkraft mit F=mg+ma = 72kg*9,81m/s² + 72kg*6,6m/s² = 1,18KN

Kommt dieser Wert überhaupt hin? In wiefern spielt die Dehnung des Seils eine Rolle? Seildehnung dämpft das ganze noch oder? (LeashDehnung vernachlässigbar)

Laut dem PDF oben und dessen Tabelle1 würd ich über die Halbe Seillänge(20m), 3m Durchhang auf einen Winkel alpha = 8,5° kommen. Somit 1,18KN * 3,6 = 4,3KN Reaktionskraft im Seil auf beide Fixpunkte. Reell?

Auf diesen Wert sollte dann ja noch die Vorspannung vom Seil draufkommen. Laut deren Tabelle wären das ja nochmal ca 3KN. Also insgesamt 7 - 8 KN im Seil!

Klingt für mich gar nicht so abwegig. Was meint ihr dazu?

Was sind eigentlich reale Durchhangswerte von Redundanzseilen bei wieviel m Länge? Ihr habt bestimmt Erfahrungswerte.
Ein bisschen Feedback wäre wunderbar.

Grüße
One2
30m Durchgeher
 
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Location: Plüderhausen

Re: Vorspannung im Redundanzseil

Postby Sirius » 30.01.2012, 23:48

One2 wrote:
Für die Leashlänge hab ich grob 2m angenommen. Gewichtsmasse 72kg.

Zuerst hab ich meine Geschwindigkeit nach 2m Freiem Fall gerechnet mit v²=2gh = 6,3m/s

Mit 2 m Leash fällst Du mehr als 2 m, außer Du liegst vorher auf der Line.

Edit2: Ok, nach nochmaligen Nachdenken bin ich mir da nichtmehr sicher. Sobald man von der Line runter ist schnalzt diese ja nach oben, d.h., unter Umständen fängt die Leash schon an zu bremsen BEVOR ich 2 m gefallen bin. Kann das irgendwer mit praktischer Erfahrung bestätigen? Das würde auch nochmal dazu beitragen, dass Stürze in der Mitte zu weniger Belastung führen als am Rand (wo man wirklich fast die ganze Höhe fällt).

One2 wrote:Dann hab ich die Verzögerung a ausgerechnet mit einem Durchhang(h) von 3m mit a=v²/2h = 6,6 m/s²
Folglich die Gesamtkraft mit F=mg+ma = 72kg*9,81m/s² + 72kg*6,6m/s² = 1,18KN


Verstehe ich das richtig: Du nimmst an, dass Du nach dem Sturz den tiefsten Punkt bei 3 m (Durchhang) erreichst, d.h., dass Dich die Line bis dahin abgebremst hat? Falls ja: Diese 3 m sind vermutlich geraten, also kommt da ein großer Fehler in Deine Abschätzung rein.

One2 wrote:Kommt dieser Wert überhaupt hin? In wiefern spielt die Dehnung des Seils eine Rolle? Seildehnung dämpft das ganze noch oder? (LeashDehnung vernachlässigbar)

Wenig Dehnung führt zu starker Abdämpfung, d.h. mehr Kraft auf das Seil.

Ich hatte mal die Differentialgleichungen für bouncen auf einer Slackline aufgestellt, das müsste für den Fall eines Leash Sturzes aber genauso anwendbar sein. Bei großer Dehnung (bzw. langen Lines) kann es man es exakt lösen, bei geringer Dehnung nurnoch numerisch (der Unterschied ist relativ gering, im ersten Fall sehen die Schwingungen aus wie ein Sinus, im zweiten Fall erreicht man das Tal nicht ganz sondern wird schon vorher (und eher) wieder nach oben gedrückt (woraus man auch entnehmen kann, dass hier die Belastung auf die Line größer ist)).

Edit: Ach ja, noch etwas: Ich erinnere mich gelesen zu haben, dass Stürze nahe am Fixpunkt größere Lastspitzen erzeugen als in der Mitte. Unter Umständen ist das was Du gerade versuchst auszurechnen also garnicht relevant.

Simon
Sirius
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Re: Vorspannung im Redundanzseil

Postby One2 » 31.01.2012, 14:37

Ich erinnere mich gelesen zu haben, dass Stürze nahe am Fixpunkt größere Lastspitzen erzeugen als in der Mitte. Unter Umständen ist das was Du gerade versuchst auszurechnen also garnicht relevant.


Stimmt das hab ich auch mal gelesen, jetzt wo dus sagst.
Ok für mich ists erst mal ein herantasten an das Thema in dem ja bekanntlich sehr viel Technik u Wissenschaft steckt. Der "einfachste" Fall zum Rechnen ist meiner Meinung nach der Fall in das Seil genau in der Mitte.

Verstehe ich das richtig: Du nimmst an, dass Du nach dem Sturz den tiefsten Punkt bei 3 m (Durchhang) erreichst, d.h., dass Dich die Line bis dahin abgebremst hat? Falls ja: Diese 3 m sind vermutlich geraten, also kommt da ein großer Fehler in Deine Abschätzung rein.


Genau. So dacht ichs mir. 3m sind geraten. Weil ich nicht weis was "normale" Durchhanghöhen sind. Wie meinst du das denn genau mit dem Fehler? Meinst du das 3m im Fall des Falles nicht reichen werden oder? Sagen wir 3m Durchhang bis zum Umkehrpunkt der Fallrichtung. Dann wäre die Dehnung des Seiles ja schon in den 3m dabei.
Kann sein ich bin total aufm Holzweg mit meiner Rechnung. Diffentialrechnungen hab ich zwar auch schon mal gerechnet aber das kann ich jetzt nicht mehr.
Nur fürs Beispiel und mal abgesehn von der Realität ists doch aber Möglich über den Durchhang seine verzögerte Beschleunigung auszurechnen, oder nicht? Ich mein Durchhang resultiert aus Vorspannung und Gewicht des Slackers. Bei gleichem Gewicht und sie ändernder Vorspannung ändert sich doch auch der Durchhang. Korrigiert mich bitte wenn die Annahme nicht stimmt.

Wenig Dehnung führt zu starker Abdämpfung, d.h. mehr Kraft auf das Seil.


Genau so hab ich das auch gemeinst. Viel Dehnung = mehr Weg um den Fall/Kräfte zu dämpfen.

Gibts andere Möglichkeiten Vorspannungen in Seilen zu bestimmen?
Die meisten Seilhersteller geben mit 8erKnoten Bruchlasten von 15KN an. Anscheinend werden die aber lange nicht erreicht bei einem Sturz in das Seil.
One2
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Re: Vorspannung im Redundanzseil

Postby Sirius » 31.01.2012, 21:56

One2 wrote:Gibts andere Möglichkeiten Vorspannungen in Seilen zu bestimmen?
Die meisten Seilhersteller geben mit 8erKnoten Bruchlasten von 15KN an. Anscheinend werden die aber lange nicht erreicht bei einem Sturz in das Seil.


1. Könntest Du erstmal genau sagen was Du eigentlich machen willst?

2. Du musst vermutlich nicht die Differentialgleichungen lösen um den maximalen Durchhang nach einem Sturz zu bekommen, sondern kannst einfach mit Energieerhaltung rechnen:

Potentielle Energie im Seil: 1/2 k x^2

Wobei x die Dehnung (in m) ist und k die Federkonstante (k hängt von der Dehnung des Seils und dessen Länge ab).

Sei x_0 die Dehnung durch die Vorspannung, h die Fallhöhe. Dann gilt:

1/2 k x^2 = 1/2 k (x_0)^2 + mgh

x ist die maximale Dehnung des Seils (oder eher des halben Seils), aus der kannst Du dann die Kraft im Seil ausrechnen. Müsste man aber nochmal nachprüfen, das war jetzt nur Freihand getippt...


Das ganze sagt aber immernoch nichts über eventuelle Schock-Kräfte beim Sturz (am Rand) aus.


Simon
Sirius
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Re: Vorspannung im Redundanzseil

Postby One2 » 31.01.2012, 22:41

Könntest Du erstmal genau sagen was Du eigentlich machen willst?


Die Vorspannung im Seil bestimmen über den Durchhang. Klar geht das schon anhand von den Daten aus dem Pdf das ich Anfangs gepostet hab. Formeln rechnen und dies selber herleiten find ich interessant, um zu sehnen wie diese Kräfte entstehen. (speziell jetzt bei einem Leashfall ins Seil)

Diesen Sommer werd ich mich an Midlines rantasten, daher sammel ich so viel Wissen wie es geht. Bevor ich praktisch testen werde möcht ich diese Kräfte halt schon im Kopf haben. Meine Sicherheit steht natürlich immer an erster Stelle, daher eher doppelt sicher. Da das Redundanzseil eine neue Komponente darstellt befass ich mich nun damit.

Wie testet ihr euer Seil um zu sehen wieviel Durchhang ihr bekommt bei eurem Gewicht?
One2
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