Håller håller inte?

[SM7CDO]

Hej alla!
Har äntligen möjlighet att komma igång på VHF, UHF banden.
Jag planerar att sätta upp en skapelse enligt bifogad bild.
Frågan är, kommer den att blåsa ner vid första bästa blåsväder?
Skulle gärna vilja höja den lite till, vågar jag?
Dåliga möjligheter med riktiga stag.
Bor i Ängelholm vilket betyder att det är ett blåshål.

Hur gör man för att beräkna hållfastigeten?
Finns här någon som kan den matematiken?

Många frågor
73 SM7CDO / Lennart

 

[SM0RCL]

Intressant upplägg.

För det första skulle jag nog skippa V-Dipolen. Den lär nog förstöra strålningsdiagrammen för VHF/UHF på ett ganska tråkigt sätt. Istället för V-dipolen, varför inte ha en horisontell loopantenn eller Carolina Windom någonstans istället. Fler band och funkar bra. Utan att störa din VHF installation.

Vad gäller hållfasthet så blir det nog också lite tveksamheter. Kan du ha en fackverksmast utefter gaveln istället? Själv provade jag både med aluminium och stålrör och det slutade med en massiv aluminiumstång istället.

Har du simulerat uppställningen i EZNEC? Det skulle nog vara bra för att veta hur eventuella antenner påverkar varandra. T.ex. så misstänker jag att dina 4x9 ele kommer att påverkas kraftigt av aluminiet både under och över i konstruktionen. Jag brottas med liknande problem och har kommit fram till att mer antenner behöver inte nödvändigtvis vara bättre.

Kommer du att ha elevation på 2m?
Ska du köra EME eller test?

För EME vill du nog ha en så smal lob som möjligt, och då kan du lika gärna ha antennerna i H-formation och kanske lite längre antenner också. Om du ska köra tester så är det listigast att stacka på höjden och inte i sida, för att få bra gain och bra bredd på loberna.

Det viktigaste är nog att INTE försöka lasta på allt på en mast.

Och en fackverkskonstruktion som går hela vägen ner kommer helt säkert att höja säkerheten en hel del. Är det en- eller tvåplanshus? För ett enplans så kommer du bra högt med en 9m Vibe. Sådana kan man ju hitta lite var stans....

73 de Kai

PS: Letar efter formelsamlingen. Behöver den för att räkna lite Men fråga är bara, vilken flyttkartong....

 

[SM7CDO]

Hej Kai
Tack för dina kommentarar.
Det blir ju inte stabilare med en fackverksmast, jag kommer högre men maströret blir ju lika långt.
Hur långa var dina Al respektive stålrör som du bytte till massiv Al?
Vilka antenner har du i den masten?
Jag har inte simulerat i EZNEC, tack för tipset, skall kolla.
2 m och 70 cm sitter i en H-konstruktion med 23 cm inuti, enligt bild.
Hade tänkt försöka lite EME, tänkte ev. utvidga med längre antenner senare.
Att stacka på höjden betyder ju att alltsammans blir ännu högre och osäkrare.
Takåsen ligger på c:a 5 m över backen.
Har tyvärr inte så mycket att hänga någonting i runtomkring.
Har en DX-88 c:a 10 m från denna mast som får duga på KV.
73 Lennart

 

[SM0RCL]

Jag tänkte snarare på momentet som du belastar husväggen med. Det är nog ingen fara om det är en armerad betongvägg, men om det är som de flesta hus, dvs. träreglar och trävägg så är jag tveksam till om väggen klarar vridmomentet över tiden. Fackverket skulle bli utefter hela väggen och du skulle kunna fästa den i marken eller längre ner på väggen, då skulle belastningen på din vägg minska högst avsevärt.

Jag hade 4m aluminium respektive 3m stålrör. Då satt röret direkt i rotorn, men det var tillräckligt för att röret skulle vika sig över tiden och påbörja en knäckning av vindlasten. Det satt en 6m och en 8,2m lång Yagi på rören. Om inte annat, så gå på tjocka gods, minst 5mm. Sen är det viktigt vilken stål eller aluminiumkvalité som man väljer. Det är väsentlig skillnad i hållfasthet på de olika sorterna.

En av anledningarna till att jag valde massiv aluminiumstång i AW-7075 var just att jag tänkte ha en H-ram med 4x13 ele på 2m med 8,2m bomlängd.

Läs gärna hur EME-folket resonerar kring H-ramar och antenner inuti varandra. Det lär kunna bli 1-2dB sämre med andra antenner inne i H-ramen, och då har man i praktiken ändå förlorat en antenn i gain. Plus att stråldigarammet kan vara lite orent.

Kul att du ska prova EME, jag har samma ambition. Du behöver nog inte större antenner, 9 elementare är ganska ok om man ska köra datamoder som JT65 osv.

Jag tror att om du skippar V-dipolen och 23cm antennerna, så kommer ditt upplägg att bli strålningsmässigt bra. Eller ha en 23cm antenn mitt i H-ramen under elevationsrotorn.

För HF kan du i värsta fall sätta upp en vertikal, eller köra lite Spiderbeam eller motsvarande master för att få upp HF-trådar.

Jag publicerar mina äventyr på min blogg, bl.a. om antennen. Trots att jag ska få upp en 24m Versatower kommer jag inte att lasta på för mycket i toppen. Det blir lite riskabelt över tiden att överlasta. I regel är utmattning det som händer efter ett par år.

Lycka tilll med funderingarna.

73 de Kai

 

[SM7-8291]

Massiv aluminium, nej tack

Massiv Aluminium slöseri med metall till ingen nytta!! Tung i förhållande till hållfastheten.
Fackverksstolpe, massvis med svetsning!!
Titta på hur en lyktstolpe är konstruerad. Tjock nedtill och smal upptill.

 

[SM7CDO]

Roligt att läsa om dina eskapader på din blogg Kai.
Väggen består av glasbetong, eller vad det heter, sådant man kan sticka en skruvmejel igen med lite våld. Den är 20 cm tjock och med genomgående bult och plåtar på båda sidor så håller det nog.
Har laddat ner EZNEC för att studera, manualen är rätt tjock.
Beträffande SM7-8291 lyktstolpe så kan det vara en ide, men en lampa är betydligt mindre än en antennkonstruktion.
Tyvärr så har jag bara plats för en mast så jag måste försöka lasta allt på den.

Tackar för intresset
73 SM7CDO Lennart

 

[SM7-8291]

Lampa liten javisst

Visst är en lampa liten!!!
Men lyktstolpen är inte dimensionerad med hänsyn till vindpåkänning i lampan.
Den är dimensionerad för att inte svaja när det blåser.
Lyktstolpen tåler alltså betydlingt större vindyta än vad den lilla lampan har.
Jag menar inte att någon skall köpa en lyktstolpe. Jag menar att bygga en liknande konstruktion i aluminium.

 

[SM7CDO]

Ja varför inte, tål att tänka på.

Lennart

 

[SM0RCL]

Fackverkslyktstolpen är konstruerad för att brytas av vid vissa laster, för att säkerställa att fordon som råkar krocka med dem inte blir för söndermosade. Dessutom så kan jag med 100% säkerhet säga att en lyktstolpe är underdimensionerad för antenner. Jämför bara med en Versatower. Lyktstolpen är klen i jämförelse. Och det händer då och då att Versatowers viker sig med mycket last.

I vissa fall är mycket metall bra....

73 de Kai

 

[SM7CDO]

Jag tror att du har rätt Kai.
Frågan är fortfarande om det går att räkna ut hållfastigheten på min skapelse?
Kanske någon som kan det där med matematiken bättre än jag.

73 Lennart

 

[SM0RCL]

SS-EN 1993-3-1 är normen som styr torn och mastbyggande.

mvh
Kai

Jag tror att du har rätt Kai.
Frågan är fortfarande om det går att räkna ut hållfastigheten på min skapelse?
Kanske någon som kan det där med matematiken bättre än jag.

73 Lennart

 

[SM2DNR]

Jag tror att du har rätt Kai.
Frågan är fortfarande om det går att räkna ut hållfastigheten på min skapelse?
Kanske någon som kan det där med matematiken bättre än jag.

73 Lennart

Fick du nån hjälp med ditt problem Lennart?

 

[SM7CDO]

Hej Kjell!
Tack för din fråga.
Har varit off under de senaste 2 veckorna.
Nej något egentligt svar har inte framkommit.

73
Lennart

 

[SM0RCL]

Har inte hittat min gamla formelsamling ännu.

Spontant tycker jag dock att konstruktionen ser lite överbelastad ut, med hänsyn tagna till mina egna erfarenheter inom masteriet .

Better safe than sorry, som man säger.

73 de Kai

 

[SM2DNR]

SS-EN 1993-3-1 är normen som styr torn och mastbyggande.

mvh
Kai

Har nu försökt hitta den där normen du refererar till men inte lyckats. Den finns inte att låna på något bibliotek i Sverige inklusive KTH-biblioteket.
Enda chansen att få ta del av vad som sägs i normen är att köpa den - och det innebär drygt 1000SEK. Vilket jag inte tänker lägga upp för den ev. nya information som finns i normen.
Så tills vidare får man hålla sig till de vedertagna normerna och det har bevisligen fungerat tidigare.
Lite fundersam blir man ändå när nya normer kommer ut men som inte är tillgängliga för gemene man om man inte tar ett tag ner i plånboken...

 

[SM0RCL]

Trist men sant, en konsekvens av EU.

Man skulle helt plötsligt börja ta betalt för en massa normer. Förr kallades det för en allmän handling och skulle delges till självkostnadspris.

Någon vänlig själ måste väl scanna lite för att få till den i pdf-format...

Men visst är det konstigt att ett regelverk kostar mer än självkostnadspriset?!

Sen kan jag nog hålla med om att de gamla reglerna funkar tillräckligt bra, dvs. minst en säkerhetsfaktor på 4, helst 6. 8 om konstruktionen ska bära människor....

God Jul på Er.

/Kai

Har nu försökt hitta den där normen du refererar till men inte lyckats. Den finns inte att låna på något bibliotek i Sverige inklusive KTH-biblioteket.
Enda chansen att få ta del av vad som sägs i normen är att köpa den - och det innebär drygt 1000SEK. Vilket jag inte tänker lägga upp för den ev. nya information som finns i normen.
Så tills vidare får man hålla sig till de vedertagna normerna och det har bevisligen fungerat tidigare.
Lite fundersam blir man ändå när nya normer kommer ut men som inte är tillgängliga för gemene man om man inte tar ett tag ner i plånboken...

 

[SM7NTJ]

Håller eller inte var första frågan.

Så här dags på julafton tänkte jag avge ett svar på frågeställningen.

Tyvärr är det som Kai säger lite överlastat.
Jag gjorde ett hastigt överslag och fann att böjmomentet blev lite väl stort.

För beräkningen använde jag 25 m/s och 890N/m2 taget ur tabellerna för vindlast i Ängelholm och med angivna vindareor och montagehöjder fick jag fram 3200Nm. Detta är långt över vad ett 50mm rör tål.

Som alternativ tittade jag i en materialkatalog och fann att den kraftigaste antennmasten med diameter 76 mm är godkänd för 1600Nm, så det var inget alternativ.


Men även hur man räknar ut det är av intresse.

Lite surfande gav följande länkar:

Ett kalkylblad
http://thebont.com/spreadsheets/AntennaMast.xls

En handbok
http://k7nv.com/notebook/topics/TowerTips.pdf

Och ytterligare ett kalkylblad
WD9P's mast calculator

Jag stoppade in dina värden i det sistnämnda och fann att med säkerhetsfaktorn 5 håller ett 50mm rör för 11m/s och kollapsar vid 24m/s

OBS värdet maximum stress 60000 psi gäller för maströr.
Värden för övriga rörtyper finns i towertips handboken
Några värden återges nedan

Aluminum, 6061-0 8,000 psi
Aluminum, 6061-T4 - 24,000 psi
Aluminum, 6061-T6 - 40,000 psi

Steel, 1050 95,000 psi

Tool steel, 4140, quenched, tempered to 1200F - 95,000 psi
Tool steel, 4140, quenched, tempered to 400F - 238,000 psi
(4140 is commonly referred to as 'chrome-moly steel')

Wrought iron - 23,000 to 32,000 psi
Wrought Steel (water pipe) - 23,000-32,000 psi

Enda sättet att på det att hålla är att minska fria längden. Det går ofta att med lite klurighet lista ut hur ett stödlager kan monteras direkt under H-ramen. Tänk även på att det går att staga med rör ned till tak så behövs det bara 2 stag.

Lycka till med både konstruktion och beräkningar.

God Jul och gott nytt år
73 de SM7NTJ Lorentz

p.s Har jag räknat fel? Då kommer säkert någon annan och berättar hur man ska räkna. ;=)

 

[SM0RCL]

Better safe than sorry, som jag har upplevt det.

Det finns många alu-sorter som håller mer eller mindre. Men som jag ser det, så bör du fundera på vilka antenner och varför i första hand. En horisontell loop bör lösa dina problem för HF. För 6m och högre kan du köra med Yagis eller log-periodiska antenner. Min idé vad gäller fackverksmast och stödlager borde hålla fortfarande. Så varför inte bygga en mast ner till backen som har ett klart högre vridmoment än enbart ett maströr. Kör med 50-51mm maströr, helst ett solitt, så kommer det att hålla för "alltid". Jag räknar med att min maststång (7075) kommer att överleva mig, så varför inte överdimensionera? Den viktiga frågan är dock, ska du ha alla antennerna uppe i konstruktionen?

Satsa på ett eller två band ordentligt, de andra kan du lämna över till en lite mer kompromissande antennlösning. Så klarar du av alla krav på ett enkelt sätt utan att det blir för tungt eller överdjävligt. Och när du väl har klarat av din ambition för bandet, så byter du antenn...

Man ska inte gapa efter för mycket, som jag ser det. Just nu så har jag en bra mastlösning, men kör ändå bara 2m riktigt seriöst. Man kan alltid hänga mer, ända till antennerna faller ner på backen... jag vet, jag har varit där...

Jag skulle faktiskt fundera på vertikalantenner för HF och sen kanske bara satsa på 6/2m eller 2m/70cm initialt för Yagis. Men det är som vanligt, smaken som avgör...

God fortsättning på Julen...
/Kai

 

[SM7CDO]

Hej Lorentz och Kai

Tack för julklappen.
Det var precis en sådan formel i Excel jag letat efter.
Har härmed tänkt om med en vertikal för kortvägen i stället.
Väntar nu på lite värme och inte så blåsigt så skall bli antennmontering.

Gott Nytt År
Lennart SM7CDO