Die Konstruktion erfolgte mit AUTOCAD LT 2000, dessen Investition sich wirklich gelohnt hat. Mit diesem Programm läßt sich einfach und sehr schnell auch in 3-D konstruieren. Einige der 3-D Ansichten durfte ich bei einem Bekannten auf AUTOCAD erstellen. Alle anderen Konstruktionen erfolgten ausschließlich mit AUTOCAD LT, das, zumindest für mich auch besser handhabbar ist als AUTOCAD.
Die Planken für den Rumpf wurden klassisch als Kegel und Zylinder abgewickelt. Hierzu war die Decklinie in Seitenansicht und Grundansicht zu definieren. Der 3-D Schnitt in ca. 20 cm langen Teilstücken ergab jeweils die Knicklinie in 3-D. Über eine Spantenform ergaben sich die weiteren Plattengänge. Die erhaltenen Drei- und Vierecke ergaben Regionen, die in AUTOCAD LT die Gesamtflächen ergaben und zu Schnittmustern abgewickelt wurden.
Für die statischen Berechnungen wird die Vorschrift des Germanischen Lloyd und BOAT STRENGTH von Dave Gerr verwendet. Die Werte für dieses Boot liegen zwischen diesen beiden Berechnungsanleitungen, d.h etwas stärker als der GL und etwas schwächer als DG. Ausgelegt für ein Fahrtengebiet III („nahe der Küste“, wobei wir diesseits der Küstenlinie bleiben werden).
| Ausmaße | |||||||
| Länge über alles | 12,67 | m |
LAO
|
||||
| Länge Wasserlinie | 12,14 | m |
LWL
|
||||
| Breite (ohne Bargholz) | 3,90 | m |
B
|
||||
| Berechnungslänge | 12,31 | m |
L
|
||||
| Höhe (neben Eingang-Mitte Rumpf) | 1,25 | m |
H
|
||||
| Höhe Deckaufbau (max(vorne+hinten) | 1,90 | m | |||||
| Spantenabstand | 0,40 | m |
a
|
||||
| Max Geschwindigkeit | 8,21 | Kn |
v
|
15,20
|
km/h |
| Fahrtenbereichs- abschlag |
0,90 | Abschlag |
F_B
|
||||
| Entwurfsbelastungen | |||||||
| Außenhautboden (max(vorne+hinten) | 32,86 | kN/m2 |
PDBM
|
3,35
|
t/m2 | ||
| Außenhautseite (max vorne+hinten) | 22,40 | kN/m2 |
PDSM
|
2,28
|
t/m2 | ||
| Geschwindigkeitskorrekturen | 1,00 | – |
FV
|
alle auf 1,
|
|||
| Deck / Deckaufbau | 10,30 | kN/m2 |
PDD
|
1,05
|
t/m2 | ||
| Alu-Faktoren | |||||||
| 5083 | 1,59 |
k_5083
|
|||||
| 6060 | 3,53 |
k_6060
|
|||||
| 6082 | 2,05 |
k_6082
|
|||||
| Knickspantabschlag | für ca. 172 Grad | 2,50 |
f_Knick
|
||||
| Platten |
verwendet
|
||||||
| Außenhaut Boden |
4,68
|
mm |
7 mm
|
||||
| min. Stärke | 3,98 | mm | |||||
| Außenhaut Seite |
3,87
|
mm |
6 mm
|
||||
| Schotte = Außenhaut |
3,87
|
mm |
6 mm
|
||||
| Deckplatte=Seitenplatten Aufbau |
2,67
|
mm |
5 mm
|
||||
| Profile |
verwendet
|
||||||
| Bodenwangen | |||||||
| Länge | 1,60 | m |
6082
|
24,83
|
cm4 |
T 80x80x7
|
|
| Stegdicke min für 6082 | 5,52 | mm |
6060
|
42,76
|
cm4 |
6082
|
|
|
5083
|
19,26
|
cm4 |
52,2 cm4
|
||||
| Querspanten | |||||||
| Plattenbreite | 0,40 | m |
T 40x40x4
|
||||
| min Plattenbreite | 0,65 | m |
6082
|
2,04
|
cm4 |
6060
|
|
| Plattenbreite f. Berechung max | 0,65 | m |
6060
|
3,51
|
cm4 |
>7,4 cm4
|
|
| Rahmenspanten im Maschinenraum | |||||||
| das 5-fache der Querspante |
6082
|
10,21
|
cm4 |
T 60x60x6
|
|||
|
6060
|
17,57
|
cm4 |
6060
|
||||
|
25,1 cm4
|
|||||||
| Rahmenspante | |||||||
| Abstand | 2,80 | m |
6082
|
46,30
|
cm4 |
T 80x80x7
|
|
| ununterstützte Länge | 1,20 | m |
6082
|
||||
| 52,2 cm4 | |||||||
| Querdeckbalken | |||||||
| Faktor für Querbalken | 0,277 | ||||||
| Balkenabstand | 0,40 | m | |||||
| Ununterstützte Länge Kuesal | 1,30 | m |
6082
|
3,95
|
cm4 | ||
|
6060
|
6,81
|
cm3 |
T 40x40x4
|
||||
| Ununterstützte Länge Vorne | 1,00 | m |
6082
|
2,34
|
cm3 |
6060
|
|
|
6060
|
4,03
|
cm3 |
>7,4 cm4
|
||||
| Balken Boden | 0,28 |
T 60x60x6
|
|||||
| Balkenabstand | 0,8 | m |
6060
|
13,61
|
cm3 |
6060
|
|
| ununterst. Balkenlänge | 1,3 | m |
13,6 cm4
|
||||
| Mittellängsträger | |||||||
| ununterstütze Länge | 2,8 | m |
5083
|
58,99
|
cm3 |
Kastenkiel
|
|
| Maschinenbett | Gerr |
min
|
9,5
|
mm | |||
| Unterzüge | |||||||
| Faktor | 0,227 | ||||||
| frei gelagert, Faktor | 1,33 | ||||||
| Abstand Unterzüge Kuesal | 1,20 | m |
6082
|
47,79
|
cm3 | ||
| ununterstützte Länge | 2,50 | m |
6060
|
82,29
|
cm3 |
T 80x80x7
|
|
|
6082
|
|||||||
| Abstand Unterzüge Vorne | 1,20 | m |
6082
|
47,79
|
cm3 |
52,2 cm4
|
|
| ununterstützte Länge | 2,50 | m |
6060
|
82,29
|
cm3 | ||
| Abstand Unterzüge seitlich | 1,20 | m | |||||
| ununterstützte Länge | 1,20 | m |
6060
|
18,96
|
cm3 | ||
| Steifen Deckhaus | |||||||
| Steifenabstand | 0,40 | m |
T 28x20x5
|
||||
| Steifenlänge Kuesal | 1,30 | m |
6082
|
1,92
|
cm3 |
6060
|
|
|
6060
|
3,31
|
cm3 |
3,4 cm4
|
Rechentabelle der GL Daten. Die Bewertungsgrößen der einzelnen Legierungen,
als eingehende Faktoren, sind im oberen Drittel zu finden. Die Widerstandsmomente der Profile sind mit der verschweißten PLatte zu sehen. Hier wird die Stegdicke des Profiles in 40-facher Breite der Platte als Flansch miteinbezogen.
Konstruktionselemente in Gitternetzlinien
Aluriverboat – Grundriss
Aluriverboat – Seitenriss
Aluriverboat – Profil-Plan
Aluriverboat – Abwicklung
Berechnung des Schwerpunktes vom verdrängten Wasser in aufrechter und gekrängter Lage. Das Metazentrum liegt bei 20° Krängung weit über den zu erwartenden Schwerpunkt des Bootes. Für die Fahrt in den Kanälen und anderen Binnengewässern eine für uns ausreichende Sicherheit.
Ausbau des Bootes durch die Profile und Schotte. In einem ersten Schritt wird die Bodenplatte mit Kiel (hier nicht dargestellt), dem Tunnel und den Wrangen gefertigt. Anschließend alle Spanten und weiteren Profilelemente montiert. Erst dann wird die Beplattung des gesamten Bootes vorgenommen.
Für einen möglichst geringen Tiefgang (angestrebt werden ca. 85 cm) wird ein Tunnel notwendig, um den Propeller (ca. 60 cm Durchmesser) unterzubringen.
Schnittansicht: Die Details Waschraum, Dusche und Toilette fehlen hier noch. Die durchscheinenden, grünen Objekte unter der Küchenzeile sind Wassertanks. Die Dieseltanks im Motorraum fehlen hier, ebenfalls der Abwassertank.
Wellenanlage : da die Wellenlänge die ca. 2000 mm noch erlaubten, erheblich überschreitet, muß noch ein drittes Wellenlager in der Mitte eingebaut werden. Ein Gummigleitlager am Prop, eines am Ende des Stevenrohres und ein Drucklager, mit anschließender Knickwelle zum Getriebe (Details noch offen).
Durch den Tunnel und die Lage des Motors ist die Länge der Welle mit ca. 400 cm vorgegeben. Durch die sehr flache Schräge des Tunnels würde eine 2-Punkt-Lagerung (Prop – Aquadrive) nicht so leicht möglich sein, da der erforderliche Platz für Stopfbuchse und AD nur mit einem sehr „dicken“ und weit in den Tunnel reichenden Kiel erreichbar wäre, dieser jedoch die Strömungsverhältnisse im Tunnel sicherlich nicht verbessern würde. Ausserdem würde man hier an die Grenze von ca. 220 cm Lagerabstand kommen, der für 70 PS und Wellendrehzahl von 1200 max erlaubt wäre (40 – 45 mm Wellendurchmesser)
Die Frage wäre, ob eine Dreipunktlagerung möglich ist, da o.g. Probleme gelöst würden.
Gedacht wird folgende Anordnung:
Lager in der Propellerstütze (Gummilager, wassergeschmiert)
Lager kurz vorm Eintritt in den Tunnel (Gummilager, wassergeschmiert, mit entsprechendem Wasserzutritt)
Stevenrohr nach innen, abgeschlossen mit Stopfbuchse (Gummibuchse o.ä.)
Aquadrive – Drucklager auf entsprechendem Widerlager, geschraubt, elektr. isoliert, (für ev. Korrektur im Wasser: Spiel für Endposition)
Aquadrivewelle zum Flansch am Motor. Alles sollte weitgehend in einer Flucht montiert werden.
Ansicht von unten. Den Kiel würde ich (bei einer Lagerung mit 3 Stützstellen) sehr viel spitzer zulaufen lassen und kürzer anlegen können. Ev. müßte man für die Lagerung noch zwei Flanken/Stützen hoch/runterziehen, aber schmal.
Die Verlängerung der Kielsohle nach hinten, bis unter den Prop ist hier weggelassen.
Ansicht von oben. Wie o.a. Kielausnehmung viel kleiner.
Detail im Stützrohr vor dem Propeller.
Das wassergeschmierte Wellenlager soll mit einer Lage GFK umwickelt, dann spindelförmig abgedreht und in das Stützrohr eingeklebt werden. Die spindelförmige Ausgestaltung soll eine bessere Ausrichtung der Wellenachse ermöglichen.