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Windstärken

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1

Dienstag, 23. April 2019, 14:49

Ruder brummt, vibriert

Hallo zusammen,
ich habe ein kleines Boot, ca. 22 ft mit angehängtem Ruder. Ab ca 4,5 kn fängt das Ruder an zu brummen und es vibriert auch ein bisschen. Ab ca. 5,5 kn ist alles wieder ruhig. Weiß jemand warum, bzw was ich dagen tun kann?
Vielen Dank schon mal!
Florian

reinglas

Leichtmatrose

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Bootstyp: GFK-Kajütboot (Hai 590)

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2

Dienstag, 23. April 2019, 15:20

Hallo,
bin kein Fachmann bezüglich Schwingungstechnik oder Strömungslehre. Bin Laie, wie du.
Meine Theorie wäre:
Strömungsabrisse am Ruder. Diese Impulse werden durch Resonanz verstärkt. Die Resonanz ist abhängig von der Masse, dem Material des Ruders und dem Lagerspiel (Aufhängung) des Ruders. Du könntest das Ruder spielfrei aber leichtgängig mit Messinghülsen neu lagern. Das ist aber sehr aufwendig. Dein eigentliches Ruderblatt besteht aus geleimten Holz, Alu oder V2A. Die Kante vorn bauchig ausbilden (schleifen), die Kante hinten spitz auslaufen lassen. Eine weitere Möglichkeit wäre an der hinteren Kante eine Spitz- oder Wellenverzahnung anzubringen. Die Verzahnung braucht nicht tiefer als 1 cm zu gehen. Die nächste Möglichkeit ist die Aufhängung des Ruderblattes nachzuarbeiten bzw. zu korrigieren. Ich kenne die Verhältnisse an deinem Boot nicht.
Vor vielen Jahren hatte ich dieses vibrierende Brummen am Schwert. Wir nannten es: Das "Kielschwein brummt." .... wir feuten uns. Schneller gings nicht.

MfG
reinglas

pf

SF-Schiffsbarde

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3

Dienstag, 23. April 2019, 15:36

Kenne ich von meiner Micro auch so. Schau mal, wie die Ruderaufhängig ist. Wahrscheinlich ein Edelstahlstift, in dem die Edelstahlaufhängung des Ruderblattes eingehängt wird. Das hat immer Spiel, weil nicht mit Kunststoffbuchsen (oder wie das heißt) eine perfekte Führung geschaffen ist, und bei bestimmten Anströmverhältnissen brummt das. Da hilft leichtes Verändern des Ruderblattwinkels (wenn aufholbares Ruder, wie bei mir, sonst heißt das wohl Änderung der Vorbalancierung und wäre aufwändiger, wenn feststehendes Ruder) oder aufwändige Ruderführung mit erstklassiger Lagerung.
...und nur wer wagt, gewinnt das Leben...

Peter


www.sy-boundless.net

Zollstocks

Salzbuckel

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4

Dienstag, 23. April 2019, 15:44

Hallo zusammen,
ich habe ein kleines Boot, ca. 22 ft mit angehängtem Ruder. Ab ca 4,5 kn fängt das Ruder an zu brummen und es vibriert auch ein bisschen. Ab ca. 5,5 kn ist alles wieder ruhig. Weiß jemand warum, bzw was ich dagen tun kann?
Vielen Dank schon mal!
Florian
Ansatz Nummer 1:
Nie unter 5,5 Knoten segeln...
Im Hafen bist du langsamer und so stört es Dich nicht mehr.

Ansatz Nummer 2:

Freuen, das man so schnell wurde...
Ansatz Nummer 3:
Das Ruderblatt in der Strömung ändern, damit entstehende Turbulenzen sich in einer anderen Frequenz als der Eigenfrequenz . vom Ruder liegen.
Dazu das Blatt mal komplett mit 120 bis 280 Körnung überschleifen, gleichzeitig Nasen und Kanten an der Anströmkante ausgleichen und Vertiefungen glatt spachteln.
Das kann, ich wiederhole, kann helfen.

Im Bekanntenkreis fing mal ein Schwert nach einer Grundberührung an zu heulen. Als der ziemlich kleine Gelcoatschaden in der Anstömung wieder geglättet wurde, gab es auch kein Jaulen mehr...
Am WE hat mein Ruderblatt auch gelegentlich geheult. Das war dann geschätzt oberhalb von 10 Knoten...
PS: Ansatz 1 und 2 sind in der Tat nicht zielführend...

Lars M

Salzbuckel

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5

Dienstag, 23. April 2019, 17:49

Mein Ruder wackelt und vibriert auch ab 4,5 Knoten bis gut 6 Knoten. Es sind evtl Eigenresonanzen, aber ich vermute, dass es auch die Verwirbelungen vom Kiel sind, die auf das freistehende Ruderblatt treffen. Selbst, wenn das Lager kein Spiel mehr hat, vibriert es, wenn auch weniger stark. Muss man wohl mit leben. Hoffe nur, dass es nicht irgendwann zu Materialermüdung kommt...

6

Dienstag, 23. April 2019, 18:13

Die dürften von Strömungswirbeln am Kiel oder Ruderblatt herrühren. Wahrscheinlich ist die Hinterkante des Ruderblattes uneben oder relativ breit. Du kannst versuchen das im Winterlaget zu prüfen und ggf „auszuziehen“. Sodass diese Kante entweder „spitz“ ausläuft oder asymmetrisch. Das sollte das Brummen entfernen. Außerdem kostet Brummen Fahrt..
Gruß

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7

Dienstag, 23. April 2019, 18:59

Das war bei unserer Jolle (Pirat) auch immer so. Da war das Schwert verzogen durch Grundberührung. Wie hast Du das Ruder den Winter über gelagert? Liegend oder angehängt? Wenn es gelegen hat, dann kann es sich verzogen haben, wenn was drauflag.

Norbert

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8

Mittwoch, 24. April 2019, 08:40

Moin Florian.

Das, was Du beschreibst, hat mit Wirbeln - vom Ruderblatt selbst oder von Kiel / Schwert - nichts zu tun. Wenn es brummt, ist das eine Schwingung, also ein gleichmäßiges Bewegen des Ruderblattes in einer bestimmten Frequenz. Eine solche definierte Frequenz haben Wirbel nicht.

Wie kann das zustandekommen? Ruderblätter sind symmetrisch gebaut und werden von beiden Seiten identisch angeströmt. Das erzeugt bei profilierten Ruderblättern auf beiden Seiten nahezu identischen Unterdruck. Das Problem liegt im "nahezu". Wenn eine Seite mehr Unterdruck hat, schwingt das Ruderblatt da hin, und sofort danach aufgrund seiner Eigenspannung wieder zurück, woraufhin die andere Seite wieder mehr Unterdruck hat ..... usw. Irgendwann hat diese Schwingung dann eine Frequenz nahe der Eigenfrequenz des Ruderblattes, und dann schwingt das ganze System in Resonanz (s.o.). Das ist der von dir genannte Geschwindigkeitsbereich.

Was tun? Den Beginn der Schwingung verhindern. Das macht man dadurch, dass man das Ruderblatt künstlich asymmetrisch macht. Die rechtwinklige oder gerundete Achterkante des Ruderblatts leicht schräg schleifen, so ungefähr 5 - 8°. Dann bleibt der überwiegende Unterdruck immer auf der "längeren" Seite des Ruderblattes, nix schwingt mehr. Die dadurch neu entstandenen Wirbel an der Achterkante sind minimal und auf der Logge nicht zu messen.

Ob ich das schon gemacht habe? Nein. Aber ich habe ein Schiff, bei dem das werftseitig schon so gebaut ist und genau aus diesem Grund. So bauen übrigens viele skandinavische Werrften.
Nur das Beste wünscht
Anne

9

Mittwoch, 24. April 2019, 09:17

Hallo zusammen,
ich habe ein kleines Boot, ca. 22 ft mit angehängtem Ruder. Ab ca 4,5 kn fängt das Ruder an zu brummen und es vibriert auch ein bisschen. Ab ca. 5,5 kn ist alles wieder ruhig. Weiß jemand warum, bzw was ich dagen tun kann?
Vielen Dank schon mal!
Florian



Moin,
das kann auch einfach am Bewuchs vom Unterwassserschiff/Ruder liegen.
Gruß Reneko

wer rächtschreibfähler findet, darf sie behalten :-)

frank_x

Salzbuckel

Beiträge: 1 947

Bootstyp: Rommel 33 / Pogo 40

Heimathafen: Rostock

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10

Mittwoch, 24. April 2019, 11:20

Gute Antwort - bei unseren Schiffen passiert(e) das auch aber erst viel später. Und mit etwas mehr Spiel in den Ruderlagern steigerte sich das auf dem Mini bei mehr als 12..15kn zu echtem Lärm (am besten bei ca 7:20..40)....


Moin Florian.

Das, was Du beschreibst, hat mit Wirbeln - vom Ruderblatt selbst oder von Kiel / Schwert - nichts zu tun. Wenn es brummt, ist das eine Schwingung, also ein gleichmäßiges Bewegen des Ruderblattes in einer bestimmten Frequenz. Eine solche definierte Frequenz haben Wirbel nicht.

Wie kann das zustandekommen? Ruderblätter sind symmetrisch gebaut und werden von beiden Seiten identisch angeströmt. Das erzeugt bei profilierten Ruderblättern auf beiden Seiten nahezu identischen Unterdruck. Das Problem liegt im "nahezu". Wenn eine Seite mehr Unterdruck hat, schwingt das Ruderblatt da hin, und sofort danach aufgrund seiner Eigenspannung wieder zurück, woraufhin die andere Seite wieder mehr Unterdruck hat ..... usw. Irgendwann hat diese Schwingung dann eine Frequenz nahe der Eigenfrequenz des Ruderblattes, und dann schwingt das ganze System in Resonanz (s.o.). Das ist der von dir genannte Geschwindigkeitsbereich.

Was tun? Den Beginn der Schwingung verhindern. Das macht man dadurch, dass man das Ruderblatt künstlich asymmetrisch macht. Die rechtwinklige oder gerundete Achterkante des Ruderblatts leicht schräg schleifen, so ungefähr 5 - 8°. Dann bleibt der überwiegende Unterdruck immer auf der "längeren" Seite des Ruderblattes, nix schwingt mehr. Die dadurch neu entstandenen Wirbel an der Achterkante sind minimal und auf der Logge nicht zu messen.

Ob ich das schon gemacht habe? Nein. Aber ich habe ein Schiff, bei dem das werftseitig schon so gebaut ist und genau aus diesem Grund. So bauen übrigens viele skandinavische Werrften.

11

Freitag, 26. April 2019, 19:19

Vielen Dank euch allen für die vielen Antworten.
Ich tendiere im Moment dazu das Ruder asymetrisch zu schleifen...
Bin mal gespannt ob es was bringt.
Ich werde hier wieder berichten!
Schönes Wochenende
Florian

P.S.: eine östreichische Werft gestaltet das Ruder ihrer 22er "serienmäßig" so:
»Flonz« hat folgende Datei angehängt:
  • sb22_ruder.jpg (16,95 kB - 12 mal heruntergeladen - zuletzt: 28. April 2019, 17:27)

Beiträge: 1 133

Bootstyp: Albin Express

Heimathafen: Kiel

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12

Freitag, 26. April 2019, 19:55

Diese spezielle Ruderform soll grössere Anstellwinkel des Ruder ermöglichen ohne dass es zum Strömungsabriss kommt.
Das macht also das Ruderblatt hauptsächlich im Grenzbereich besser.
Es kann evtl. ein wenig kleiner in der Fläche ausfallen.

Wenn das Ruder brummt und es achtern eine gerade Abschlusskante hat,
kann ein Anschrägen (Anspachteln / Schleifen) helfen.
Eigentlich ein alter Trick vom Surfen.

Holger

alupera

Leichtmatrose

Beiträge: 37

Bootstyp: Allures 39.9

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13

Freitag, 26. April 2019, 21:06

Zu dem Thema hält das Internet umfassende, meist englisch-sprachige Informationen bereit. Unter http://jeanneau.proboards.com/thread/129…vibration-speed (Originalquelle: "Principles of YACHT DESIGN (third edition)" by Lars Larsson & Rolf E. Eliasson, 2007, ISBN-10 0-7136-7855-0, p. 137) findest Du die Ergebnisse einer Erprobungsreihe mit unterschiedlichen Designs für die Hinterkante von Kielen und Ruderblättern sowie zahlreiche Posts von betroffenen Usern.

Ich hatte bei meinem vorherigen Boot (Oceanis 37) das Problem des bei einer bestimmten Geschwindigkeit vibrierenden Ruderblattes erfolgreich mit einem Umschleifen der Hinterkante auf das Profil Nr. 7 beseitigt. Original war die Hinterkante einfach symetrisch rund verschliffen.

14

Samstag, 27. April 2019, 20:12

Das passiert auch.. wenn die Ruderlager ausgeschlagen sind.
Überprüfe das Spiel der Ruderbefestigung.
„Unwissenheit erzeugt viel häufiger Selbstvertrauen als Wissen“,

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