Het wordt een saai technisch verhaaltje. Maar ik heb me laten vertellen dat er toch genoeg lezers in de materie belangstelling hebben.
Offertes
We beginnen op diverse beurzen zoals de METS en Boot Düsseldorf wat rond te vragen naar mogelijkheden. Zeker een heel aantal bedrijven staan ons welwillend te woord. Er zijn exotische modellen en prototypes te bekijken en bevoelen. Maar over concrete prijzen en mogelijkheden blijft het dan nog behoorlijk vaag. Wel komen we met name op Boot Düsseldorf mensen tegen die schrikbarend korte levensduurverwachtingen hebben van slechts vier tot zes jaar. Al met al komen we op deze manier tot afspraken bij twee bedrijven voor een offerte. We sturen een mail met alle benodigde gegevens, tekeningen en foto’s. En wachten rustig af. Het is inmiddels dik 2018 en we hebben nog maar een paar maanden te gaan als eindelijk de offertes in de mail zitten. Helaas wijkt het aangebodene teveel af van onze wensen. Verder zitten er nogal wat inconsequenties in het aangebodene. Zoals de noodzaak alle bronzen spanners te vervangen maar niet de lepel terminals. Terwijl die laatste vaak als point of failure aangemerkt worden. Al met al niet de juiste stimulans voor mij als Bob de Zelfbouwer om het karwei aan een bedrijf over te laten. Mijn, niet altijd terechte, instelling blijft toch: als iets goed moet, moet je het zelf doen.
Zelf doen
Al met al zien wij maar twee mogelijke wegen die we kunnen volgen. Of nieuwe rvs verstaging of zelf op een houtje-touwtje-manier met Dyneema lijn het spul aan elkaar knopen.
Het principe van Dyneema verstaging zoals wij die willen toepassen heeft een sympathiek simpele basis. De stag bestaat uit een uit Dyneema gevlochten holle lijn met aan beide zijden een oogsplits. De oogsplits om een voldoende grote ronding doen en je hebt een ijzersterke verbinding tussen de twee uiteinden.
Maar zoals meestal er zijn een aantal ‘maren’. Met name de volgende:
– Welke lijn heeft vergelijkbare eigenschappen dat die een rvs-staaldraad kan vervangen? Dyneema lijn kan onder belasting op verschillende manieren langer worden te weten kruip, rek en elasticiteit. Hoe verhoudt dit zich met rvs?
– Hoe bevestig je de ogen aan de mast en dekputtingen?
Eerst maar eens mijn ideeën over de veelbesproken rek en kruip van Dyneema. Nu wordt dit verhaaltje waarschijnlijk pas echt vervelend technisch.
Constructie-rek
Dyneema lijn is heel soepel en makkelijk te knopen, buigen, splitsen en wat al niet meer. Echter als je vervolgens eraan gaat trekken, moeten alle vezels waar de lijn uit bestaat eerst weer keurig op een gestrekte wijze gaan liggen voordat ze pas echt belast gaan worden. Een draadje wat in een bocht ligt, zal eerst in een rechte lijn moeten gaan liggen voordat het weerstand gaat bieden. Deze eerste ‘rek’ die waargenomen wordt als je de lijn belast, wordt constructie-rek genoemd. Deze rek is bij onbewerkt en gesplitst Dyneema zo groot dat het normale spanbereik van een stagspanner niet toereikend is. Om de lijn te kunnen toepassen direct op stagspanners moet deze voorgerekt en in gestrekte toestand gefixeerd worden. Daarvoor ga ik een HS-versie van de lijn gebruiken. HS staat voor heat set. Na het vlechten van de lijn is deze in de touwfabriek gerecht en verwarmd waardoor hij voor een groot deel in een gerekte toestand blijft. Maar ook veel stugger is. Bij het splitsen moet deze stugheid weer deels teniet gedaan worden. Na het splitsen rek ik de lijn weer tot nabij zijn werkbelasting en breng een krimpkous om de splitsen aan om deze op hun beurt weer te fixeren in gestrekte toestand. Hiervoor heb ik in de werkplaats twee stalen bevestigingen op de betonvloer gemaakt. Hiertussen verbind ik de stag en een kettingtakel. Door middel van de kettingtakel kan ik de stag op spanning brengen. Omdat ik niet beschik over een mooie loadmeter met een bijbehorende digitale uitlezing van de kracht, ga ik in de weer met een emmer met tien liter water. Ik meet de doorbuiging in het midden, daaruit volgt met wat rekenwerk een waarde voor de op de stag staande spanning. Eenmaal op spanning laat ik de stag een paar uur zitten om daarna de krimpkous over de splitsen te plaatsen. Door zorgvuldig bij de eerste hoofdwanten, die minder kritisch wat lengte betreft zijn, de lengtes te meten voor splitsen en narekken krijg ik een behoorlijk idee van de rek/krimp die optreedt als gevolg van de splits. Later blijkt dat de lengte van de tussenliggende lijn ondanks HS-versie ook enige constructierek vertoont. Waardoor de korte onderwanten uiteindelijk maar net lang genoeg zijn om de spanner op zijn max. te kunnen bevestigen.
Elasticiteit
Mijn idee is dat de elasticiteit vergelijkbaar moet zijn aan de originele rvs verstaging. Het dynamische gedrag van de mast zal dan niet veranderen t.o.v. het oorspronkelijke ontwerp. Uitgaand van 10 mm 1×19 rvs met een break load 7250 kg en een safe working load van 1300 kg. Mijn aanname is dat de ontwerper van mijn tuig van een statische veilige werkbelasting van 1300 kg uit is gegaan. Iets wat ook aannemelijk is gezien de maximale spanning die met de aanwezige stagspanners gehaald kan worden. Uit wat tabellen op internet haal ik voor 10 mm 1×19 bij een belasting van 1300 kg dat de elastic stretch = 13/(107,5 kN/mm² x 59,7 mm²) = 0,2% Dit wordt de richtwaarde voor de nieuwe verstaging.
Ik heb keuze uit twee diktes DynaOne® HS (SK78) lijn. Te weten: 12 mm met een break load van 17600 kg en 10 mm met een break load van 10000 kg.
De opgave van de fabrikant van Dyneema lijn is: totale rek 0,3% bij 10% break load. Voor het rekengemak neem ik aan dat dit voornamelijk de elasticiteit is die overwegend lineair verloopt. De 12 mm lijn zou dan een elastische rek bij 1300 kg, de werkbelasting van de rvs verstaging, van 1300/1760 x 0,3 = 0,22% hebben en de 10 mm lijn 0,39%
Als ik de 12 mm lijn neem, kom ik op vergelijkbare elasticiteit als de originele verstaging. Met een meer dan tweemaal zo grote breeksterkte!
Kruip ofwel creep
Hieronder wordt verstaan het langer worden van de lijn / vezel die voortdurend onder spanning staat. De creep verschilt nogal tussen de verschillende smaken Dyneema. De hoeveelheid creep wordt door DSM, de maker van het spul, aangegeven in een percentuele verlenging bij een spanning van 20% van de breeksterkte over een tijdsduur van één jaar. Daarnaast wordt het aantal jaren gegeven dat de vezel het kan volhouden als hij permanent belast wordt op 20% breeksterkte. De drie smaken van meer naar minder.
