Trimschema Jan ten Hoeve en trimadviezen van Roland Franzmann en ervaringen met het geprofileerde roer



Trimschema Jan ten Hoeve

trim1trim1

Stand mast:
(a = afstand steven tot de mast)
Stand mast gemeten vanuit voorsteven Mik-boten of overeenkomstige: 111 - 113 cm.
Juiste (mm) standen zijn mede afhankelijk van mast/tuig en romp/stuurman.
De zeiler moet dit zelf uitvinden door veel (proef) te varen t.w. wat is "neutraal" roergedrag.

trim2trim2

Mast/tuig combinatie:
(b=mastbuiging in cm tov rechte lijn)
Gewenste kromming van mast is afhankelijk van de snit van het zeil en vice versa.
Nederlandse zeilen zijn met een kromming van 18 en 22 cm (b) gesneden.
Tuigen zijn boven veelal 15 graden flauwer gesneden, vandaar bij het doorzetten plooien onderin vanuit de mast.
Openen tuig:
Voorstag los.
Overloop naar binnen! (mast kan meer buigen)
(overloop alleen naar buiten in zeer extreme omstandigheden)
Cunninghamhole aan.
Zeillatten andersom.
Nadere verklaring overloop:
Als overloop naar buiten dan kan de mast niet recht naar achteren buigen, maar moet buigen over een zekere hoekverdraaiing, dus waar hij stijver is en/of een andere buigingshoek heeft. Denk aan de afstand top mast tot een achterlijkpunt op de giek (hoe meer naar buiten, hoe korter)
Dus: hoe boller het tuig, des te meer de overloop naar binnen gevaren moet worden.

trim3trim3

Gewenste mastbuiging:
Controle verticale stand door de val als loodlijn te gebruiken (na vasttrimmen stagen) (c).
Stand van de top van de mast meten door het verschil in afstand tussen ongetrimde en aangetrokken stagen.
Hulplijntje (d) gebruiken met hierop afstanden van 38, 40, 42, 44 cm. De te hanteren afstand is afhankelijk van zeilmaker en type.

trim4trim4

Maten (d):
Moritz tuigen: 44 cm.
Jama radiaal, Hagoort: 42 cm.
Jama radiale top: 40 cm.
Jama horizontaal, Hagoort vlak: 38 cm, (maat (a) naar 112 cm)
Aftrimmen stagen:
Controle op verticale stand mast c.q. valse zijbuiging door de val onderin bij de giek vast te zetten, aan te trekken en mast op zijwaartse buiging te controleren, eventueel herstellen door bakboordstag op te vieren en stuurboordstag an te halen of omgekeerd (cm kwestie).
Aftekening stagstanden: op schot (voorkant dubbelblok), op lijn (mits niet doorlopend systeem), of op de stag (boven dek).
Tips voor de "luie" zeiler:
Mast moet hoog buigen. Dit in verband met betere lozing bovendeel van het tuig ("wegwaaien"). De voortstuwende werking van het tuig ligt toch hoofdzakelijk in het onderste gedeelte.

trim5trim5

Zeiltrim, enige aanbevelingen en instructies:
(a) Achterlijk tot de zwarte band.
(b) Halshoek:
Naar voren (aan): bolling tuig naar boven,
nadeel: betekent meer hangen.
Naar achteren (lossen): bolling tuig naar achteren.
voordeel: loopt hoger.
(c) Cunninghamhole:
Naar beneden (aan): geeft drukverlies,
tuig wordt vlakker bovenin = noodmaatregel.
Overloop:
Bij bol tuig naar "binnen".
Bij vlak tuig naar "buiten" (zie hierboven).
Dit alles t.o.v. de ideale stand, te weten giek achterkant plm. boven snijlijn met buitenzijde achterdek.

trim6trim6

Schootspanning:
"Eerste" schootspanning:
tuig aan tot weerstand wordt ondervonden (op de wal vast te stellen).
"Tweede" schootspanning:
aanbevolen stand.
merkteken plaatsen 20 resp. 40 cm naar boven (giek) vanaf grondblok. (20 cm bij 2 blokken, 40 cm bij 3 blokken)
(e): 20 cm respectievelijk 40 cm.

trim7trim7

Trim roer:
Voorzijde blad: zo dicht mogelijk naar draaipunt,
voordeel: minder weerstand bij sturing = remnivellering.
Trim zwaard:
Onderwaterdeel zo groot mogelijk (nat wateroppervlak), bij de meeste nieuwe boten reeds door bouwer voorzien.
Ophalen zwaard bij indewindse rakken bij (niet houdbare) sterke wind:
heeft geen voordeel,
geeft verlijering,
geeft verplaatsing gewichtspunt naar boven.
Alleen voor "werkende" zeiler die bijvoorbeeld onder het veld door wil varen, middels optimaal hangen, snelheidsontwikkeling en daardoor driftbeperking.


Enige losse opmerkingen zeiltrim:
Meer doek voorin (achterlijk los > naar mast) betekent voor de wind "meer rollen".
Stand mastvoet onderin: verstelbaar mastspoor: mastbout dient zich 1 cm. achter het hart van de mast te bevinden.




Kleine trim- en praktijkschool voor aankomende O-jol sterren
Zorg voor een gezond, functioneel en competitief schip!, door Roland Franzmann.



1. Wanttrim:
Uitgangspunt voor alle triminstellingen: een loodrechte positie van de mast. Die stel je in met behulp van de dekklosjes, zorg ervoor dat er geen spanning op de stagen staat. Beleg nu de grootzeilval zodanig, dat het uiteinde precies tot aan de bovenkant van de onderste zwarte mastband reikt (onder lichte spanning). Nu loop je met de val naar de spiegel, en meet de afstand van het uiteinde van de val tot aan de bovenkant van de spiegel. Dit moet 134 tot 136 cm zijn. (weer onder lichte spanning)
Als de mastvoet verstelbaar is, moet je er op letten dat deze in het midden van de mastvoetrail staat. Als dat allemaal klopt dan staat je mast nu loodrecht! Mocht de mast op dekniveau nog wat speling hebben naar voren, omdat de klosjes het mastgat niet helemaal opvullen, dan is dat geen probleem. De mast buigt zo veel eleganter dan wanneer hij daar muurvast ingemetseld zit.
We proberen nu van de mast en het zeil een harmonische eenheid te maken. We beginnen ermee het zeil, van welk merk dan ook, op een droge ondergrond te leggen (grasveld, beton, sporthal).
Ligt het zeil goed, zet dan top- en halshoek vast, zodat het niet verschuift. Nu wordt de door de zeilmaker ingebouwde bocht in het voorlijk duidelijk zichtbaar. Leg een loodlijn tussen tophoek en halshoek en meet op twee meter boven de halshoek de horizontale afstand tot het voorlijk. Deze afstand verschilt wat per zeilmaker, maar ligt meestal rond de 12 cm.
We proberen nu met behulp van de zijwanten de mast op eenzelfde buigingsdiepte te brengen, op twee meter boven de giek. Gebruik hiervoor de grootzeilval als loodlijn.
Bij het meten stel je je op enig moment de vraag: "hoe weet ik of mijn zijwanten dezelfde spanning hebben?": Neem gewoon weer de grootzeilval en voer hem naar het punt waar een want uit het dek komt. Beleg hem. Nu loop je met de val naar de andere kant (want). Wanneer de val nu ook precies tot op het dek komt, weet je dat beide wanten dezelfde spanning hebben.
Dit is vanaf nu de beginstand voor elk aandewinds rak.


De meeste stuurlui wegen zo'n 75-85 kg. Vanaf 3 Bft. en hoger worden de problemen in het kruisrak steeds groter. De masttrim word nu steeds belangrijker. De lichtgewichtzeiler moet al snel, door wijzigen van de trim, druk uit het zeil zien te halen zodat de boot weer rechtop gezeild kan worden. Hij moet zijn "mastbuiginstallatie" aan het werk zetten.
Bij normale voorbuiging van de mast, dus bij het aanpassen van de mastbuiging aan de ronding van het voorlijk, vermindert de afstand van grootzeilval-uiteinde tot bovenkant spiegel van 136-134 cm. tot 100-95 cm. Bij meer wind is meer buiging nodig!. De voorbuiging voor een zeiler van 80 kg wordt op 85 cm. gezet. Nu opent het achterlijk zich, doordat doordat de masttop verder naar achteren buigt. De druk vermindert. Je kunt nu het zwaard ook 10 cm. omhoogtrekken en je boot meer rechtop varen. Als het nog meer poeiert op de piste: verklein de afstand tot 75 cm. Ziet er wreed uit, is ook wreed! Je zeilt nu op de "oerknalgrens". De keus is aan jou: boven de afgrond hangen of de wal opzoeken.
Al deze instellingen kun je voor de wedstrijd aan land voorbereiden, met de boot op de trailer. De benodigde wantinstellingen kun je met watervaste stift markeren, goed zichtbaar vanuit hangpositie.


2. Neerhaler:
De neerhaler van nu is niet meer dat dunne draadje van vroeger, dat je hoogstens als neerhouder kon betitelen. De neerhaler doet zijn naam eer aan en haalt echt "neer". Zijn functie is om op ruimere koersen, wanneer de grootschoot gevierd wordt, te verhinderen dat de giek omhoog komt (wanneer je giek omhoog komt, opent het achterlijk zo immens dat je geen voortstuwing meer hebt.)
Bij een lossere schoot en een aangetrokken neerhaler, blijft het profiel van het zeil en de voortstuwing intact. Het zeiloppervlak wordt hierdoor aan de achterkant bijna eenderde groter! Omdat de neerhouder meestal zo'n 32 keer vertraagd is, vinden veel mensen het leuk om hier een beetje aan te gaan rondtrekken. Het is ook imponerend, hoeveel oergeweld je daarmee vrijmaakt. De mast krom, het zeil helemaal vervormd. Ziet er gaaf uit maar het is waanzin! De neerhouder heeft in principe alleen de eerder genoemde functies te vervullen, niets meer dan dat. Dat kan via de 32-voudige vertraging, rustig met de hand aangetrokken. Al het andere is verkrachting.
Let op, heel belangrijk om zwaar hoofdletsel te vermijden: concentreer je op manoevres en geef van tevoren de neerhaler wat speling. Anders komt de giek 30-40 cm. boven het dek als een zeis overgevlogen.
Mocht je ooit de een of ander met een valhelm zien zeilen, dan heeft hij vast zijn giek ooit eens voor zijn knar gekregen (neerhaler vergeten, autsj!).
Verder moet je altijd voorkomen (als je die neerhaler toch vergeten was) dat de giek na de gijp aan lij de golven induikt. Vanaf 4 Bft. en weinig oefening wordt het namelijk zwemmen.
Mocht je tot dusver het idee hebben op het voordewindse rak tot de lijton lekker te kunnen uitrusten, dan zit je er goed naast. Omgeslagen O-jollen zie je alleen op deze koers, nooit in het kruisrak!


3. Schootvoering:
De positie van de traveller is altijd halverwege kielbalk en uiteinde van de overloop. Als je eens een paar meter hoogte mist voor de bovenboei en je wilt niet overstag gaan, dan kun je hem wat verder naar het midden trekken om eventjes te kunnen knijpen. Daarna weer terug, positie als hiervoor. Bij toenemende wind kun je de traveller centimeter voor centimeter naar buiten laten zakken.
De goede schootspanning heb je te pakken als de giek ongeveer evenwijdig boven het dek staat. Bij erg veel wind eventueel ook naar beneden wijzend. Verder altijd zoveel schootspanning, dat je zeil in het achterlijk druk heeft en voortstuwing kan opbouwen. Denk er altijd aan, je grootschoot is geen gashandle, doe altijd alles met gevoel.
Nou, zeil maar mooi, en altijd daar waar de wind vandaan komt.
Rolli


Aanvulling Robert Numan op bovenstaande...
Over het algemeen klopt deze benadering van trimmen wel, bij ons meten we de afstand van boeg naar voorkant mast op dekhoogte (109-110,5) al naar gelang waar je bout onderin de mast zit.Voor een Hagoort zeil buigen we de mast op 40 cm t.o.v de spiegel (meten met de val). Dit geeft Hagoort ook op voor een mast met binnenpijp (tegenwoordig standaard). Verder voor-de-wind haast geen spanning op je neerhouder. Pas als het uit de hand gaat lopen wat meer spanning.De verstaging lij helemaal los en loef zo los dat de mast net heen en weer kan in de deksleuf. En wat betreft de overloop: "blijven pielen".

groeten, Robert.






Ervaringen met het geprofileerde roer
Tijdens het zeilseizoen 2004 hebben zes zeilers met toestemming van het Koninklijk Nederlands Watersport Verbond ervaring opgedaan met het stuurgedrag van de O-jol wanneer deze is voorzien van een geprofileerd roer met een NACA 0010 profiel.
De ervaringen van deze zeilers, Theo Meus, Johan de Ruiter, Jan van Amerongen, Erik van de Broek, Douwe Gorter en Robert Numan, zijn geregistreerd via een vragenlijst. Gezamenlijk hebben zij ongeveer 135 starts en zo’n 50 testuren gemaakt.


Er zijn 3 typen roeren getest:
1. Houten kern met polyester buitenlaag
(1 vaste en 1 ophaalbare roerkop - Martin van Leeuwen)
2. Schuim kern met polyester buitenlaag
(ophaalbaar, roerkop kunststof type Mik)
3. Schuimkern met polyester, gelijmd om een afgezaagd aluminium blad 6 mm Al-soort ST51T6 (AW 6082T6) (ophaalbaar, roerkop Linnekühl en Jan ten Hoeve)
Voor de vragenlijst en antwoorden zie bijlage
Voornaamste conclusies:
1. Er is geen duidelijk waarneembare wijziging van de trim
2. Bij toenemende wind wordt het stuurgedrag steeds stabieler
3. Bij plotselinge koerswijziging bij sterke wind volgt de jol direct
4. Geen duidelijk waarneembare weerstand door het dikkere profiel
5. Er is geen breuk noch vervorming geconstateerd veroorzaakt door de extra stuurkracht die door het geprofileerde roer wordt gegenereerd.
Om een beter inzicht te krijgen in de theoretische achtergronden, verkregen uit de resultaten van de praktijktest, zijn de volgende aspecten onderzocht:
1. Het stuurgedrag bij verschillende windsterkten en de relatieve aanstroomhoek van het water t.o.v het roer
2. De Lift en Drag eigenschappen. Deze zijn bepaald met een door de TU Delft ter beschikking gesteld simulatiepakket, waarmee het huidige roerblad als profiel ingevoerd kan worden (sleepproeven zijn onbetaalbaar geworden)
3. Veiligheidsberekeningen t.a.v. de breeksterkte van het roerblad zijn uitgevoerd met de uit 1 en 2 verkregen informatie
Om de relatieve aanstroomhoek van het water t.o.v. roer te kunnen bepalen is op 25 cm naast het roer een vrij bewegend meetroertje aan de spiegel van de O-jol bevestigd. Van beide roeren is de hoek t.o.v. de spiegel geregistreerd tijdens het varen. De verschilhoek tussen het roer en het meetroertje is de aanstroomhoek van het water t.o.v. het roer. Tevens geeft de roeruitslag in de tijd een inzicht in het stuurgedrag.


Belangrijkste conclusies:
1. De aanstroomhoek is afhankelijk van de trim (hoe loefgieriger - hoe groter de aanstroomhoek)
2. Bij lichtweer gemiddeld 4 graden met een spreiding van +/- 3 graden (bij 10 graden helling)
3. Bij zwaarweer gemiddeld 6 graden met een spreiding van +/- 7 graden (bij 10 graden helling)
4. Hoe meer wind, hoe onrustiger de roerbeweging
Met het simulatiepakket zijn de Lift en Drag curves bepaald van het huidige vlakke aluminium roerblad en het geprofileerde roerblad met het NACA 0010 profiel bij een bootsnelheid van 2,9 m/sec. Bij het vlakke roerblad bleek de vorm van de voorkant van het blad een grote invloed te hebben op de Lift component.
Na optimalisatie werd een liftcoëfficiënt van 0,9 haalbaar bij een aanstroomhoek van 8 graden. Het NACA profiel heeft een liftcoëfficiënt van 1,4 bij 15 graden.
Voor de grafieken zie Lift en Drag


Belangrijkste conclusies:
1. De hoek waarbij de stuurkracht toeneemt is bij het NACA 0010 profiel tweemaal zo groot als bij het vlakke aluminium roerblad
2. Het NACA 0010 profiel geeft maximaal 1,55 keer meer Lift dan het vlakke aluminium blad
3. Het NACA 0010 profiel heeft bij meer dan 6 graden roeruitslag minder weerstand dan het vlakke aluminium blad
4. Doordat Drag curves bij 6 graden elkaar passeren en de Lift curves nog gelijklopen zal er bij middenweer, wanneer juist in dit gebied de roerbewegingen plaatsvinden, geen waarneembaar verschil zijn tussen de roerprofielen. Bij lichtweer zal theoretisch het vlakke roerblad minder weerstand hebben omdat men dan gemiddeld met minder dan 6 graden roeruitslag vaart, maar bij zwaarweer is het NACA 0010 profiel beter; dit geeft minder Drag en meer Lift boven de 6 graden roeruitslag. Deze verschillen zijn echter zo gering dat ze bij normale windsterkte en –richting fluctuaties niet meer meetbaar zijn.
Voor de veiligheid is gekeken of het afgezaagde aluminium roerblad met schuimprofiel sterk genoeg is om een veilige vaart te waarborgen. De fabricage van een dergelijk roerblad is door een amateur uit te voeren en de bestaande roerkop kan gebruikt worden, wat kosten bespaart. Uitgegaan is van 6 mm dik aluminium van de legering ST51T6 (AW 6082T6).
Gekeken is of de spanning direct onder de roerkop niet de vloeigrens (blijvende vervorming) overschrijdt.
Voor de grafiek zie deze bijlage
Uit de berekeningen, die met het ANSYS softwarepakket zijn gemaakt, blijkt dat een belasting van 1350 N op het roerblad toelaatbaar is zonder dat dit blijvend vervormt. De maximale belasting treedt op bij een roeruitslag van 15 graden en een snelheid waarbij de stroming langs het roerblad nog net niet overgaat van laminair naar turbulent. Voor een O-jol roer ligt deze overgang bij 2,9 m/sec (5,4 knt.). De belasting zal dan zijn 1118 N. Dit is 1350 – 1118 = 232 N onder het maximum. Hierbij moet men bedenken dat het gaat om berekende statische belasting. Bij het bewegen van het roer zal de boot direct reageren, waardoor de belasting van 1118 N nooit bereikt zal worden.
Uit bovenstaande blijkt dat in TECHNISCHE zin met de invoering van een geprofileerd roer de bestuurbaarheid van de O-jol aanzienlijk zal verbeteren en daardoor een grote bijdrage zal leveren aan de veiligheid van de zeiler .
Namens de Monitoringscommissie,


Robert Numan en Douwe Gorter
10 maart 2005