węgiel w gryfie - potencjalne problemy regulacyjne?

Dyskusje na temat budowy gitar elektrycznych.

Moderator: poco

Awatar użytkownika
Jan
Posty: 1987
Rejestracja: 2017-05-11, 19:22
Lokalizacja: Racibórz

Re: węgiel w gryfie - potencjalne problemy regulacyjne?

Post autor: Jan » 2019-05-21, 21:56

będzie gwizdać;)
[/quote]
Wiedziałem!!!
Pozdrawiam Janek
poco
Moderator
Posty: 4626
Rejestracja: 2010-12-06, 14:36
Lokalizacja: Blok Dobryszyce

Re: węgiel w gryfie - potencjalne problemy regulacyjne?

Post autor: poco » 2019-05-21, 22:17

Temat okazuje się ważny, tylko jak dla mnie jest jedno ale. Co zyskujemy?
W przypadku gitar klasycznych, gdzie struny są z tworzywa -pożądane, aczkolwiek niewielu lutników z tego korzysta ( wypadało by zapytać dlaczego)
W gitarach ze strunami stalowymi można wymienić lżejszy gryf- to pewne, sztywniejszy- to może, albowiem bez pręta i tak będzie się wyginał, czyli pręt i tak potrzebny, trudniejszy w wykonaniu gryf- na bank.
Firma Rickenbacker rozwiązała ten problem już dawno i stosuje dwa pręty regulacyjne w gryfie, co moim zdaniem załatwia wiele problemów gryfowych za jednym zamachem. No może trochę cięższy gryf będzie powodował lekkie "nurkowanie " gitary, ale gryf będzie stabilny i głównie o to chodzi.
Równie skuteczny sposób stabilizacji gryfu uzyskamy przy wykonaniu go z wielu różnych sklejonych gatunków drewna.
Ja tak to widzę z pozycji użytkownika, serwisu i opinii muzyków - to tak poza innymi doświadczeniami z kompozytami wszelkiej maści.
Kolega pytał o te profile zamknięte, to według mojej wiedzy są one bardziej sprężyste i lżejsze od pełnych profili, a wklejanie, to jednak głównie epoksydem.
Jeżeli rozpatrywali byśmy sam kształt i sztywność, to z równie dobrym efektem możemy posłużyć się kompozytem na bazie rurek z włókna szklanego, które jest łatwiej nabyć i jest tańsze. Poza tym dają się odkształcać do przekroju elipsy-owalu.|" (dobrą alternatywą mogą być elementy szczytowych części wędzisk wykonywanych również z włókien węglowych !) ;-) :-D
Pozdrawiam, Ryszard
via vita curva est
Awatar użytkownika
PiotrCh
Posty: 4398
Rejestracja: 2013-02-12, 00:04
Lokalizacja: Gdańsk

Re: węgiel w gryfie - potencjalne problemy regulacyjne?

Post autor: PiotrCh » 2019-05-22, 10:37

U teoretyka nic nie działa - ale za to wie dlaczego,
u praktyka wszystko działa - ale nie ma pojęcia dlaczego,
a my łączymy teorię z praktyką - nic nie działa i nie mamy pojęcia dlaczego ;)

Aby sztywność gryfu zwiększyła się po zastosowaniu (wklejeniu na epoxyd) pręta węglowego - musi być spełniony warunek:

stosunek sztywności ekwiwalentu węglowego względem sztywności drewna wybranego do utworzenia kanału na pręt - musi być>1.

Z literatury możemy odczytać, że moduł Younga dla drewna (gatunków lutniczych) oscyluje wokół kilkunastu GPa (max~ 25GPa ), natomiast moduł dla profili węglowych to dajmy na to 90GPa: https://carboncenter-sklep.pl/pret-z-wl ... p-608.html

Z tego wynika, że stosując profil pełny - zawsze zwiększymy sztywność gryfu o X % bo I drewna wybranego I pełnego profilu dobrze dopasowanego do kanału - jest jednakowy.

Pamiętajmy, że sztywność pręta zależy nie tylko od modułu Younga ale również od geometrycznego momentu bezwładności I.
Ekwiwalentne I mamy już podsumowane. Teraz co się stanie jak odejmiemy trochę z I - w pręcie będzie pustka powietrzna (powietrze nie dodaje sztywności). Przykład niekorzystny:

Znormalizujmy I do jedynki [m^4].
EI drewna niech wyniesie Ed*Id=25*1, a EpIp pręta Ep*Ip=90*0.26=23.4. Wniosek? Zamienił stryjek siekierkę na kijek.

W większości przypadków sytuacja będzie odwrotna (miejmy nadzieję) - ale warto się upewnić.
EI przy E=15GPa drewna i I=1 wynosi 15. Wynika z tego, że przy E pręta 90 GPa - I musiałoby być zredukowane do 0.167 - a to jest nie realne bo pręty węglowe dostępne na rynku i stosowane przez lutników nie są aż tak cienkościenne :) Wniosek - w każdym wariancie poprawimy sztywność gryfu.
Jednak mam wrażenie, że poprawa ta bardziej wpłynie na samopoczucie wykonawcy/klienta - niż na wymierną jakość gryfu - a zwłaszcza gryfu z prętem napinającym. To tak jakby do litra spirytusu dolać naparstek miodu i powiedzieć - że już nie będzie palić w gardło;)

sztywność - miara oporu pręta na deformację pod wpływem siły wymuszającej - zewnętrznej.
sprężystość - cecha materiału z jakiego wykonany jest pręt mówiąca o tym, że po odciążeniu pręt wraca do pierwotnego kształtu (brak odkształceń trwałych przy krótkotrwałym obciążeniu)
podatność - odwrotność sztywności
E*I - sztywność na zginanie - zależy od materiału i od przekroju
E - moduł Younga - nie zależy od przekroju a od materiału
I - geometryczny moment bezwładności - nie zależy od materiału a od przekroju pręta

Problemu skręcania nie tykam - ale jeśli drewno w gryfie nie jest stabilne i sztywne na skręt - to żadne pręty nic nie dadzą i tego jestem pewien.
pozdrowienia
Piotr
poco
Moderator
Posty: 4626
Rejestracja: 2010-12-06, 14:36
Lokalizacja: Blok Dobryszyce

Re: węgiel w gryfie - potencjalne problemy regulacyjne?

Post autor: poco » 2019-05-22, 11:14

I po tym wywodzie PiotraCh można by temat uważać za wyjaśniony. Argumenty nie do podważenia.
Mirzar i Intaro oraz inni nasi koledzy forumowi budują gitary sklejane z wielu gatunków drewna, co wydaje się być logiczne z punktu widzenia sztywności i małej podatności na skręcanie. Być może tylko o efekt designerski tu chodzi, ale nie sądzę.
Podobnie, co zauważyłem u lutników na yt ,gryfy do klasyków i akustyków robione są także z elementów sklejanych, pewnie z tego samego powodu.
Zrobiłem celowo takie wtrącenie, aby pokazać, że podobny efekt do wklejania usztywnień z włókien węglowych - materiał obcy! daje się uzyskać bez ich udziału.
Reszta, jak zapodał PiotrCh, z którym się całkowicie zgadzam. :-D
Pozdrawiam, Ryszard
via vita curva est
michqq
Posty: 582
Rejestracja: 2017-04-04, 20:57

Re: węgiel w gryfie - potencjalne problemy regulacyjne?

Post autor: michqq » 2019-05-22, 12:40

PiotrCh pisze:
2019-05-22, 10:37
sztywność - miara oporu pręta na deformację pod wpływem siły wymuszającej - zewnętrznej.
sprężystość - cecha materiału z jakiego wykonany jest pręt mówiąca o tym, że po odciążeniu pręt wraca do pierwotnego kształtu (brak odkształceń trwałych przy krótkotrwałym obciążeniu)
podatność - odwrotność sztywności
E*I - sztywność na zginanie - zależy od materiału i od przekroju
E - moduł Younga - nie zależy od przekroju a od materiału
I - geometryczny moment bezwładności - nie zależy od materiału a od przekroju pręta
(...)
Teraz co się stanie jak odejmiemy trochę z I - w pręcie będzie pustka powietrzna (powietrze nie dodaje sztywności).
(...)
I po tym wywodzie PiotraCh można by temat uważać za wyjaśniony.
No to teraz łopatologicznie:
Jak okorujemy gałązke i potem ją zginamy mocno, tak żeby pooglądac jak włókna drewna w niej zaczynają pękać, to widzimy że z jednej strony włókna drewniane są rozrywane a z drugiej strony są ściskane, kompresowane.
Otóż przy zginaniu jedne włókna pracują na ściskanie a drugie na rozciąganie.
Inżynierowie mówią o modelu matematycznym takiej łamanej (lub inaczej tam maltretowanej) gałązki czy dowolnego innego podłużnego przedmiotu: "belka" i cała teoria matematyczna została napisana na temat "maltretowania belek" zginaniem, ściskaniem, tudzież skręcaniem, mocowaniem przegubowym i innetakie.

Dla łopatologicznego wyjaśnienia sprawy wystarczy, że zauważymy iż przy łamaniu gałązki włókna z jednej strony są rozciągane, włókna z drugiej strony są ściskane, a włókna pośrodku - no właściwie ani jedno ani drugie.

Stąd powstał pomysł na "belki" (w rozumienu inżynierskim używam tu słowa "belki") zoptymalizowanej pod pracę zginaniem, belki która ma dużo materiału "na brzegach" to jest tam gdzie toto pracuje, a mało materiału "na środkach" to jest tam gdzie i tak włókno nie pracuje.

Rozwiązania praktyczne takich belek są dwa, albo profil z pustką w środku (różnech kształtów rurki i rurkopodobne ), albo profil dwuteownika, czyli takiej belki która wygląda jak dwie litery "T" sklejone nóżkami.
Dużo na brzegach mało na środku.

I tu dochodzimy do sedna profili węglowych typu rurka. One są przeznaczone do samodzielnego pracowania na zginanie.
Gdy zgina się taką rurkę to włókna jednej strony się rozciągaja a drugiej ściskają, zaś środek który i tak by nie pracował i się by marnował - jest "wybrany".

W lutnictwie stosując węgiel do wzmacniania gryfu potrzebujemy go zaaplikowac w inny sposób, niejako "lokalnie" jako dodatek wprowadzony do gałązki / belki tam gdzie włókienka drewna są silnie rozciągane lub ściskane (upraszczam lekko) tak więc taka "optymalizacja elementu pod jego samodzielną pracę na zginanie" - niczego nam w tym przypadku nie dodaje.

Podsumowując:
Profil węglowy "z wybranym środkiem" można w praktyce zaaplikować tam gdzie się włókna silnie ściskają (example #3) tak samo jak się stosuje pręt ze środkiem niewybranym, uzyskując (w praktyce) dość podobny skutek, zależny od powierzchni przekroju. Troche tracimy na "powietrzu", i Piotr zrobił z tej "utraty na powietrzu" większy wykład.
Można liczyć, można ocenić na intuicję.

Jak ktoś ma więc tanie profile tego rodzaju to czemubynie.
Zadziała jeśli zaaplikujemy tam gdzie włókna są silnie ściskane.

Natomiast jeśli ktoś rozważa zaaplikowanie takiego rurkowego profilu węglowego "przez środek" gryfu, (examlpe #1) i jest to profil na tyle "gruby" że głęboko sięga w gryf, to nawet na oko ma to sporo sensu - jedna włókna profilu będą ściskane inne rozciągane, a wybrany pusty środek wypada tam gdzie włókna nie pracują i tak.

Obrazek

(rysujnek z: https://theartoflutherie.com/carbon-fib ... -2-design/ )
Skrzypce – przyrząd do łaskotania wnętrza ucha za pomocą tarcia końskiego ogona o wnętrzności barana.
Awatar użytkownika
PiotrCh
Posty: 4398
Rejestracja: 2013-02-12, 00:04
Lokalizacja: Gdańsk

Re: węgiel w gryfie - potencjalne problemy regulacyjne?

Post autor: PiotrCh » 2019-05-22, 13:53

W pełni się zgadzam z tym co napisałeś w sensie formalnym (mechanika) - widać, że w szkole miałeś (tak jak ja:D). Jest to tzw. teoria 1-szego rzędu, w której nie uwzględnia się sił normalnych na stan naprężeń - czyli takie czyste zginanie wolno podpartego pręta lub utwierdzonego ale w zakresie bardzo małych odkształceń.

To co ja chciałem wykazać to to - że lutnicy nie tyle martwią się stanem granicznym nośności (przekroczenie naprężeń maksymalnych - słusznie że w skrajnych włóknach) a stanem użytkowania czyli nadmierną deformacją przy duuuużym jeszcze zapasie nośności. Dlatego zatrzymałem się na poziomie samej sztywności, która pokazuje bądź co bądź relację pomiędzy podanym obciążeniem a uzyskaną deformacją (jako powiedzmy tangens kąta charakterystyki liniowej czyli zakresu sprężystego, w którym obowiązuje prawo Hooka). Dlatego właśnie jeśli zastąpimy wybrany materiał drewna materiałem o niższym E przy tym samym polu przekroju - zawsze tracimy na sztywności i przyrosną nam deformacje dla tego samego obciążenia. A nawet jak wstawimy element o wyższym E ale nie zadbamy o I - to też stracimy. Oczywiście sztywność EI wpływa na wskaźnik wytrzymałości W - który zależy od miejsca w przekroju, ale to już analiza nośności, a ta jak wiemy z praktyki jest mało potrzebna bo gryfy są na ten stan przewymiarowane:) Niemniej jednak słusznie dopełniłeś ten problem zagadnieniem naprężeń w przekroju belki i sensownego umiejscowienia pręta względem osi neutralnej.

Ja wciąż podtrzymuję, że ma to sens w gryfach pracujących pod niewielkim naciągiem strun (nylony) - gdzie nie stosuje się trussroda napinającego. A i tak procentowy wpływ będzie zazwyczaj nikły bo kto chce mieć full tego węgla w kochanym drewienku? ;) A to co Ryszard sugeruje - kanapka z drewienek odpowiednio ułożonych (układ słoi) da na pewno super efekt - również wizualny :)
pozdrowienia
Piotr
Awatar użytkownika
Fryta
Posty: 225
Rejestracja: 2016-12-21, 19:09

Re: węgiel w gryfie - potencjalne problemy regulacyjne?

Post autor: Fryta » 2019-05-22, 16:36

No dobra :-)))
Poczylem sie jak na studiach :-))) mialem podstawy mechaniki :-)))
A teraz krotko :-))
Example 3# i profile z walcem w srodku. Ma sens?
---------
Łatwiej kijek pocienkować, niż go później pogrubasić ];)
Awatar użytkownika
PiotrCh
Posty: 4398
Rejestracja: 2013-02-12, 00:04
Lokalizacja: Gdańsk

Re: węgiel w gryfie - potencjalne problemy regulacyjne?

Post autor: PiotrCh » 2019-05-22, 17:09

Ale co chcesz osiągnąć? Jaki jest cel?
pozdrowienia
Piotr
Awatar użytkownika
Fryta
Posty: 225
Rejestracja: 2016-12-21, 19:09

Re: węgiel w gryfie - potencjalne problemy regulacyjne?

Post autor: Fryta » 2019-05-23, 14:04

Usztywnic gryf w 7ce z fl - 27 cali
---------
Łatwiej kijek pocienkować, niż go później pogrubasić ];)
Awatar użytkownika
PiotrCh
Posty: 4398
Rejestracja: 2013-02-12, 00:04
Lokalizacja: Gdańsk

Re: węgiel w gryfie - potencjalne problemy regulacyjne?

Post autor: PiotrCh » 2019-05-23, 14:22

Jeśli chcesz usztywnić gryf - to tak jak napisałem - wstawiając sztywniejszy (względem drewna) ekwiwalent wyfrezowanej objętości (kanału) - podniesiesz sztywność gryfu. Dlaczego myślisz, że brakuje w gryfie sztywności? Czego się obawiasz?
pozdrowienia
Piotr
Awatar użytkownika
Fryta
Posty: 225
Rejestracja: 2016-12-21, 19:09

Re: węgiel w gryfie - potencjalne problemy regulacyjne?

Post autor: Fryta » 2019-05-24, 05:24

Chce zwiększyć pewność stabilności stroju.
7 strun z FL jakos tak na mnie dziala :-)
---------
Łatwiej kijek pocienkować, niż go później pogrubasić ];)
poco
Moderator
Posty: 4626
Rejestracja: 2010-12-06, 14:36
Lokalizacja: Blok Dobryszyce

Re: węgiel w gryfie - potencjalne problemy regulacyjne?

Post autor: poco » 2019-05-24, 09:27

Ja bym optował na rozwiązaniu Rickenbackera, czyli dwa pręty. Po prostu , jak dla mnie obliczanie ekwiwalentnego przekroju i wszystko, co pochodne to w ciul roboty , a efekt taki sobie.
Z drugiej strony, to nawet z jednym prętem gryf da sobie radę, bez tych wodotrysków.

Pozdrawiam, Ryszard
via vita curva est
Awatar użytkownika
PiotrCh
Posty: 4398
Rejestracja: 2013-02-12, 00:04
Lokalizacja: Gdańsk

Re: węgiel w gryfie - potencjalne problemy regulacyjne?

Post autor: PiotrCh » 2019-05-24, 10:46

Co to jest 7 strun z FL?

Jak się wczytasz w nasze wynurzenia - to wyczytasz tam sceptycyzm co do prętów węglowych w gryfach z regulowanym prętem w środku. Truss rod jest po to, żeby kompensować naciąg strun. Ja próbowałem stosować pręty w takim celu, żeby zrezygnować z trussa - nie pomogło - rozbierałem 2 gryfy (gitara elektryczna, mandolina) i dokładałem trussroda.
pozdrowienia
Piotr
popik10

Re: węgiel w gryfie - potencjalne problemy regulacyjne?

Post autor: popik10 » 2019-05-24, 11:08

Z założenia w tym układzie węgiel pełni funkcję wzmacniającą nie regulacyjną. Po czasie okazuje się że pręt jest niezbędny.
Awatar użytkownika
PiotrCh
Posty: 4398
Rejestracja: 2013-02-12, 00:04
Lokalizacja: Gdańsk

Re: węgiel w gryfie - potencjalne problemy regulacyjne?

Post autor: PiotrCh » 2019-05-24, 15:19

Dokładnie tak. Jest film na YT sygnowany przez stewmaca, gdzie Dan wzmacnia gryf starej gitary (bez truss roda) dwoma płaskownikami i twierdzi, że stabilność takiego ustroju jest wystarczająca. Myślę, że w jakimś sensie ma rację. Ja już na taki wariant nigdy nie pójdę, ryzyk fizyk. Natomiast jak jest truss - to stosowanie dodatkowych profili węglowych jest co najmniej dyskusyjne.
pozdrowienia
Piotr
ODPOWIEDZ