Achtung Technik: Messung von Ruteneigenschaften

Hier können Fragen und Anregungen rund um das Gerät zum Fliegenfischen ausdiskutiert werden.
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laverda
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Achtung Technik: Messung von Ruteneigenschaften

Beitrag von laverda »

Hi Flifis,
hier soll es um technische Betrachtungen und Diskussionen rund um das Thema messbare Ruten- und Schnureigenschaften und deren Nutzung zur Geräteabstimmung gehen.

Zunächst lasst uns alle Spekulationen um Wurfeigenschaften, Ruten/Schnurklassen außen vor lassen und rein die grundlegenden technischen, messbaren Eigenschaften einer Rute betrachten:

Eine Rute hat eine Länge und ein Gewicht bzw. Masse.

Wesentlich ist jedoch noch eine weitere Eigenschaft, die Rutenkennlinie:
Wenn die Rute am Handteil fixiert wird und auf die Spitze der Rute quer zur Längsachse eine Belastung z.B. in Form eines Gewichtes, Auslenkungsgewicht, wirkt, biegt sich diese, bis die Rückstellkraft exakt der Gewichtskraft des Auslenkungsgewichtes entspricht. D.h. die Rutenspitze senkt sich um eine Strecke, die Auslenkungsstrecke, ab. Dabei speichert die Rute Spannenergie.

Jedem Auslenkungsgewicht entspricht exakt eine Auslenkungsstrecke.
Trägt man in einem Koordinatensystem die Auslenkungsstrecken über die Auslenkungsgewichte ein, so ergibt sich eine Linie, die Kennlinie der Rutenaktion. Dieses Verhältnis steht für jede Rute fest, ist eine konstruktive Eigenschaft.

Wird die Belastung schlagartig entfernt, stellt sich die Rute unter Umwandlung der Spannenergie in Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsenergie schwingend in ihre Ausgangslage zurück. Die Rückstellgeschwindigkeit und Schwingungsfrequenz wird dabei durch den Betrag der Spannenergie, die Massenträgheit der Rute selbst und die Dämpfungseigenschaften des Rutenwerkstoffes bestimmt. Vom technischen Standpunkt gesehen, ist eine Rute eine für Biegebelastung ausgelegte Stabfeder.

Die weiteren für uns relevanten Eigenschaften sind auf Länge, Masse, Materialdämpfung und Kennlinie der Rute zurückzuführen und stehen mit diesen in einem eindeutigen Zusammenhang.

Natürlich ist die Festigkeit des Werkstoffes auch ein wesentlicher Faktor, jedoch geht es hier um die Betrachtung eines geeigneten Arbeitsbereiches unterhalb der Bruchgrenze oder anderer irreversibler Veränderungen des Blanks. (Temperaturverhalten, Alterung usw.……………)

Wahrscheinlich ist dies alles gar nichts neues, nur sollten jedoch die Grundlagen m.E. hier einmal aufgelistet werden und es interessiert mich schon sehr, ab welchem Punkt die Meinungen ggf. auseinanderdriften oder Alternativen zu Tage treten. Demnächst mehr.

Gruß vom platten Niederrhein
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kepzky606
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Beitrag von kepzky606 »

Hallo,

ist die Absenkung an der Spitze denn wirklich die richtige "Messgröße"?
Ist nicht viel mehr die Biegelinie, also die Absenkung der gesamten Rute abhängig von der Längskoordinate interessant?

Es gibt doch viele viele verschiedene "Biegekurven" - Spitzenbetont, parabolisch...

Der wesentlichste Einflussfaktor ist das Flächenträgheitsmoment (quasi die Querschnittsfläche). Durch dessen Variation lassen sich die verschiedenen Biegelinien generieren.

lg Erik
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laverda
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Beitrag von laverda »

Hi Eric,

in der Kennlinie fließen diese Einflüsse als Rückstellkraft vs Auslenkungsweg und Schwingungsfrequenz zusammen. Wenn ich die Rute in Bezug auf Geometrie, Materialeigenschaft oder Biegeverlauf der Rutenachse selbst verändere, erfolgt dadurch auch eine Änderung des Kennlinienverlaufs. Diese Kennlinie ist zunächst der Beginn der Betrachtung, als weitere Größe für die Aktionsbeurteilung (Spitzenaktion, Semibaraboliosch usw.) ziehe ich u.a. zusätzlich den Neigungswinkel der Rutenspitze bei definiertem Auslenkungsweg heran. Auch die getrennte Auswertung von Rückgrat- und Spitzenwinkel werden vorgenommen.

Beispiel: Wenn du eine Rute in einem Biegebereich konstruktiv versteifst, diese kürzt oder verlängerst ergibt sich neben der veränderten Biegelinie der Rute selbst stets auch eine korrespondierende Änderung der Rutenkennlinie und Schwingungsfrequenz.

Ich beschränke wg Praxistauglichkeit die Messungen und Auswertungen auf die AUSWIRKUNG, die REAKTION der Rute auf Belastungen. Dies entspricht eher dem Vorgehen zur Ermittlung einer Übertragungsfunktion und weniger der Bestimmung der Parameter zur konstruktiven Auslegung.

Es geht also weniger um die Herleitung, WARUM dies so ist, als vielmehr DASS dies so ist und was wir als Rutenwedler im weiteren Verlauf der Auswertung daraus für den Einsatz der Rute ableiten können.

Wollte ich eine Rute von Grund auf und passgenau gemäß einer definierten Kennlinie neu konstruieren, müsste ich natürlich über Flächenmomente, E-Modul, Biegemomentenverlauf etc. die Reaktion der Rute auf Belastungen sowie die Biegelinie der Rute selbst berechnen oder habe eine Menge Erfahrung, so dass mein "Fingerspitzengefühl" dies hergibt (dicken Gruß und Hut ab an die Grasrutenkonstrukteure). Dies alles liegt jedoch bei fertigen Ruten/Blanks bereits fest.

Gruß vom platten Niederrhein
Zuletzt geändert von laverda am 26.11.2010, 10:57, insgesamt 1-mal geändert.
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tangathotty
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Beitrag von tangathotty »

huhu Laverda,

ja sauber, dass du mal deinen heißen thread schmiedest, ich freu mich drauf...
und ich bin ganz ehrlich super neugierig drauf, worauf diese geschichte dann rauslaufen wird..

und @ eric
auch die biegelinie einer rute ist wieder mal ein weiterer "kennwert" der rute, man nennt diese
"biegelinie" wie du schon ganz richtig geschrieben hast "rutenaktion" und sie ist, um das noch
mal nachzuschieben, definiert als
das krümmungsverhalten der rute bei auslenkung um 90 grad.

aus diesem grund hält auch der getakle dealer den spitzenring der rute fest und sagt:
"und jetzt zieh die mal, siehste, die hat richtig power.."
und bei ner vollparabolischen wird`s bekannterweise noch im handteil krumm.

aber ich bin super gespannt, wie denn später hier im thread beschlossen wird welches
die "richtige" messgröße einer rute ist.

ich tippe mal aftma & co sind old school und damit out, kennwertlinien in exeltabellen,
und laser gemessene rückstellgeschwindigkeiten nach auslenkung sind modern und damit hot..
und die gefühlsfraktion denen das alles irgendwie zu technisch ist, ist retro und damit kult..

grüße
Thotty
-- dry or die --
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kepzky606
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Beitrag von kepzky606 »

@thotty,

ich bin auch gespannt. Sie das Übertragungsverhalten der Rute anzusehen und dies an gewissen Parametern fest zu machen ist schon ein interessanter Weg.
Ich bin gespannt wie sich der Kreis dann schließt.

Am Ende wird es doch wieder auf Gefühl Werfers ankommen.
Ich bin gespannt...

Erik
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laverda
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Beitrag von laverda »

Hi Thotty,
ich könnte fast wetten, dass ich auch dich noch ans Maßband und Waage bekomme. Und zwar NICHT, um deinen BMI zu berechnen! :lol: :lol:

@Eric: Es wäre wirklich schade, sollte jemand wegen einiger Zahlen das Gefühl vergessen. Das Gefühl, richtig gut abgestimmtes Gerät zu händeln ist nämlich saugeil!!!!! Genau da soll es hingehen.

Gruß vom platten Niederrhein
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Norbert
Der im Norden Glänzende
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Beitrag von Norbert »

Hallo Laverda

Für dich als Anfänger 8) 3 Jahre mit der Fliegenrute unterwegs
und 1Jahr 2Handerfahrung suchst du natürlich feste Parameter
um dein Gerät abzustimmen.

Ich hoffe es gelingt dir.

Gruß Norbert :wink:
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piscator
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Beitrag von piscator »

Moin,
da
Das Gefühl, richtig gut abgestimmtes Gerät zu händeln ist nämlich saugeil!
ist was wahres dran -- das wurde zwar bisher abfällig als Vibrations tituliert, aber sei's drum.

Aber lasst mich das mal aus meiner Sicht darstellen: Ich persönlich finde es überaus langweilig diese a) Versuche ein Wurfgewicht für Fliegenruten zu bestimmen, mit dem sie funktionieren. b) dieses auch noch zum wiederholten Male in gleicher Form darzustellen. Das ist ungefär so, als würde man das Rad zum x-ten mal beschreiben.

Viel interessanter und auch noch nicht so durchgekaut sind andere Eigenschaften der Ruten und vielleicht sollten wir hier mal diskutieren welches diese Eigenschaften sind. Dann kann man versuchen, dafür messbare Proxys zu finden. Aber dies ist auch nicht mein Thread und deshalb good luck, Jürgen
Petri Heil, J.
brauch keine Gewalt, nimm einfach 'ne längere Rute
http://www.baltic-cane.de/
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laverda
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Beitrag von laverda »

@Norbert: Schon geschehen.
Übrigens, innerhalb von 3 Jahren werden Doktorarbeiten geschrieben, große Industrieprojekte abgewickelt, Schüler zu Facharbeitern ausgebildet.....
Man muss sich halt nur hinteichend "reinhängen" 8)

@Jürgen: Mach´s doch etwas konkreter? Was genau meinst du?
Kleines Missverständnis: Es ging stets darum, dass die ERMITTLUNG der Komponenten für dieses geile Gefühl auch "technisch" möglich ist.

Aber nun zum Thema:
Im Folgenden geht es darum, die Kennlinie in erste Zusammenhänge mit Ruteneigenschaften zu bringen.

Zunächst eine hypothetische Annahme:

Wenn bei einer Rute bei z.B. 15gr Auslenkungsbelastung 15cm Auslenkung gemessen werden und ebenso bei 60gr 60cm, entspricht dies einem konstanten Verhältnis von Belastung und Auslenkung von 1gr/cm. Die Kennlinie wäre eine konstant ansteigende Gerade.

Hätten alle Ruten ein solches konstantes Verhältnis über die gesamte Auslenkungsstrecke, das sich nur im Betrag unterscheidet,

z.B. Rute 1: 1,5gr/cm; Rute2: 2gr/cm usw,

würde wahrscheinlich jeder zustimmen, dass es sinnvoll und möglich ist, Ruten gemäß dieses Verhältnisses einzuteilen und geeignete Wurfgewichte daraus zu ermitteln.

Hätte ich für die Rute mit 1,5gr/cm ein für mich geeignetes Wurfgewicht festgestellt, könnte ich dies auf die Rute mit 2,0gr/cm sehr einfach übertragen. Das Übertragungsverhalten der Ruten bei eingeleiteten Belastungen ist qualitativ gleich.

Die realen Verhältnisse liegen jedoch etwas anders:

Rute A hat z.B. bei 15gr Belastung 15cm Auslenkung (1gr/cm) und bei 70gr 60cm (1,17 gr/cm), Rute B bei 15gr Belastung ebenfalls 15cm Auslenkung (1gr/cm) aber 80gr bei 60cm (1,33gr/cm).

Das Auslenkungsverhältnis ist also nicht konstant sondern verschiebt sich im Verlauf zunehmender Auslenkung zu höheren Werten hin, bei Rute B stärker als bei Rute A.

Die Kennlinien sind keine geraden Linien sondern nach oben gekrümmte Kurven (vgl. Grafik in Beitrag 1). Stets wird das Verhältnis größer, niemals kleiner!!!

Dem Betrag der hypothetisch betrachteten konstanten Kennlinienwerte überlagert sich ein zusätzlicher, nicht konstanter Betrag. Diese Überlagerung tritt merkbar erst bei größeren Auslenkungen zutage. Dies bedeutet für unsere Ruten A und B, dass diese im ersten, dem unteren Belastungsbereich annähernd konstante Kennliniensteigung aufweisen und der deutliche Steigerungsunterschied, die Entstehung der Kurve erst im höheren Belastungsbereich merklich zutage tritt.

Die Aktionslänge einer Rute ist die Gesamtlänge abzüglich Griff- und Rollenhalterlänge. Die Aktionslänge der Ruten im o.g. Beispiel müsste also min 150cm betragen.

Bei meinen Messungen ermittle ich das Auslenkungsverhältnis für den unteren Bereich stets bei 1/15tel entsprechend 6,7% der Aktionslänge. Für eine Rute von 275cm Länge, 25cm Griff-/Rollenhalterlänge also 250cm / 15 = 16,7cm.

Dies soll zunächst reichen.

Gruß vom platten Niederrhein
Zuletzt geändert von laverda am 26.11.2010, 19:26, insgesamt 5-mal geändert.
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tangathotty
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Beitrag von tangathotty »

huhu Laverda...

jetzt bin ich mal ganz neugierig, wie du denn Ludwig Reim und Theo Matschewsky in diesem heißen technikthread verortest.
die gehören hier in dieses theoriegebäude nämlich mit dazu. ich bin mal gespannt, ob du die verstanden hast,
da will ich dir doch mal ganz unbescheiden auf den zahn fühlen.

denn die geschichte bisher, dass rutenauslenkung irgendwie proportional zur angelegten kraft ist, ist hart an der grenze zur banalität..

und wenn
Hätten alle Ruten ein solches konstantes Verhältnis über die gesamte Auslenkungsstrecke, das sich nur im Betrag unterscheidet,
würde wahrscheinlich jeder zustimmen, dass es sinnvoll und möglich ist, Ruten gemäß dieses Verhältnisses einzuteilen und geeignete
Wurfgewichte daraus zu ermitteln.
das so wäre, hätten natürlich alle rutenhersteller dieses geheimnis nicht für sich behalten, sondern daraus eine rutenklassifizierung gebastelt.

aber das das nicht so ist, hast du ja selbst schon erkannt.

ich bin neugierig auf deinen thread und super gespannt, wie es weiter geht..

Thotty
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SIMPLE SHRIMP
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Beitrag von SIMPLE SHRIMP »

.
Thotty hat geschrieben: ... denn die geschichte bisher, dass rutenauslenkung irgendwie proportional zur angelegten kraft ist, ist hart an der grenze zur banalität ... und wenn das so wäre, hätten natürlich alle rutenhersteller dieses geheimnis nicht für sich behalten, sondern daraus eine rutenklassifizierung gebastelt. ... aber das das nicht so ist, hast du ja selbst schon erkannt.

Stuart hat auf diese Rutenherstellergeheimnisse im Partner Thread kürzlich hingewiesen.

Stiffness Rating

Action vs. Power

Rod vs. Line Class

Chosing a Flyline

Die stellen das Ergebnis ihrer Rutenbautechnik ganz banal und für fast jeden nachvollziehbar dar!

:wink: Klaus
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Bernd Ziesche
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Beitrag von Bernd Ziesche »

Hallo Laverda :wink:

wer ist denn Dein Zielkunde für die Betrachtung der Kennlinie?

Wenn ich Dich richtig verstehe, soll dieses XY-Diagramm dem Einsteiger und Experten bei der Abstimmung von Schnur und Rute helfen?
Wie tut es das denn? Und welches Hintergrundwissen setzt Du voraus?

Gruß
Bernd
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tubefly77

Beitrag von tubefly77 »

@ Bernd....


Ich weiss es nicht! Du weisst es nicht und Meine Frau auch nicht.........


Tja was soll man dazu sagen.

@ Laverda; Ich versteh dein anliegen, hab aber keine Physik studiert! Geht das auch in 2 bis 3 einfachen Sätzen????


Mawill
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Bernd Ziesche
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Beitrag von Bernd Ziesche »

tubefly77 hat geschrieben:Geht das auch in 2 bis 3 einfachen Sätzen????
Mawill
:wink:
Sehr schnelle Rute (hohe Wurffrequenz, da wenig Biegung beim Werfen im Kurz und Mitteldistanzbereich) mit parabolischer Rutenaktion, passend für Schnurklasse 5. Einsatzbereich: Für das Führen einer großen Schnurlänge, hilfreich für sehr enge Schlaufen und dennoch mit nennenswerter Aktion am Fisch.

Kurz genug und verständlich?

In etwa so würde ich z.B. die 5er TCR von Sage beschreiben, wenn mein Zielkunde der Nicht-Physiker (also einer aus den 90% der potentiellen Kunden) wäre.

Unabhängig dessen lassen wir Laverda fairer Weise erst einmal Raum, um die fehlenden Glieder zur Abstimmung per Diagramm einzufügen bzw. zu erläutern... 8) .
Ich verstehe solch Diagramme mehr als Zusatzinfos für die Spezialisten.

LG Bernd
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emka
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Beitrag von emka »

miste...hab beim messen gerade meine geliebte 8er sp zerbrochen...wahrscheinlich zuviel auslenkungsgewicht...und dabei hat die doch so schön mit meinem selbstgedengelten schusskopf geworfen...danke laverda, vielen dank!


c&df
mk.
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