Pfeilgeschwindigkeit mit Schießmaschine

[Pictor Lucis]

Klick:
Meine Bilder sind drin.

Danke an Rabe für die Beratung bezgl. der Stauchrißchen an meinem Bogen (den ich nicht selbst gebaut habe )

Gruß
Lutz

[Snake-Jo]

@Pictor:
Vielen Dank für die Doku zur Schießmaschine. Immer schön, wenn sich einer auch um die Bilder kümmert. Die Akteure an der Maschine waren ja zu sehr eingespannt.
Übrigens: War wohl ziemlich spannend die Geschichte, wenn der release betätigt wurde. Die stärkeren Bogen hautn mächtig rein und es tat immer gewaltige Schäge.
Aber mal im Ernst: Sooo spannend?

(klick mich zweimal)

[Siyah]

Da es ja mal um die Bestätigung der Formel:
fps = 100 + lbs - für 10gr/lbs Pfeile
geht, habe ich das mal geplottet, und noch einen Fit dazugepackt

[Galighenna]

Joa.. wobei ich die beiden gewaltigen Ausreißer nach oben und unten, die ganz rechts in der Grafik zu sehen sind, aussortiert hätte... Wie sähe die Kurve dann aus?

[Botjer]

Ich fände es ganz sinnvoll, wenn wir die Daten zu den Bögen noch präzisieren würden, also Material und/oder Aufbau (bei laminierten), Front- / Seitenprofil und Wurfarmquerschnitt, effektive Länge.

Also z.B.
Bogen 3: Ahorn mit Leinenbacking, pyramidal von 55mm auf 7mm, gerade, rechteckiger WA-Querschnitt, 157,5cm/62''

Es könnte dann jeder seine Bögen ausmessen und Jo die Daten per PM zukommen lassen, damit die in die Tabelle eingearbeitet werden können, d.h. wenn Jo damit einverstanden ist.

[Feanor1307]

Joa.. wobei ich die beiden gewaltigen Ausreißer nach oben und unten, die ganz rechts in der Grafik zu sehen sind, aussortiert hätte... Wie sähe die Kurve dann aus?

Ich hatte das was du sagst mal am Sonntag mit Jo's Daten gemacht, war mir aber nicht sicher ob ich sie hier hereinstellen kann (eben weil es ja Jo's Daten sind). Nun da Jo nix gesagt hat bin ich auch mal so frei und nenne das Ganze: "Daten modifiziert nach Snake-Jo"
Ich habe Bogen 6, 9, 11 und 12 eliminiert und eine log. Regression reingelegt. Fitting würde ich das nicht nennen denn ich habs dem Programm überlassen und nix modifiziert. Einzig halt das ich keine lin. Regression reinlegen würde, da dass sowie ich denke bei Bögen über 100 Pfund keinen Sinn macht . Ähnliches gilt sicher auch bei Miniaturbögen, wobei ich mich damit nicht auskenne.
Interessant ist weiterhin das es keinen wesentlichen Unterschied zwischen laminierten und Selfbows zu geben scheint: Sie liegen beide mit gleicher Streuung in der Punktwolke.

Grüße, Feanor

[Snake-Jo]

@Botjer: Ja, wir werden/ sollten die Tabelle bezüglich der Bogendaten komplettieren. Beim Bogenbauertreff war es mir zu wuselig und ich hab auch öfters Deckung gesucht, weil ich nicht wußte, ob die Pfeilauflage so funzt. Da blieb keine Zeit für vieles Aufschreiben. Also bitte, her mit den Werten zu den Bogen. Danke!

@Feanor/ Siyah; Danke für die Berechnungen. Natürlich frreu ich mich, wenn mit den Daten gearbeitet wird. Die ist im Sinne eines offenen Forums zu verstehen, sonst hätten wir das nicht eingestellt.
Wir müssen allerdings beachten: 14 Messwerte sind nicht viel, zumal auch jeder Bogen für sich ein eigenes Cluster mit gleichartigen Bogen (also gleichem Zuggewicht) bilden könnte, aber hier einzeln dasteht. Also wäre die Frage nach der Signifikanz.
Sehen wir das ganze mal als Anfang und stocken bei Gelegenheit auf.

Zur Frage Laminierte oder Selfbow: Natürlich hat die Herstellung laminierter Bogen Vorteile (einfachere Herstellung,Einbau vom Reflex etc.), aber er ist eben auch nur aus dem inhomogenen Werkstoff Holz. Der Selfbow hat den Vorteil der größeren Harmonie in der gewachsenen Struktur (wenn er denn gut gemacht ist). Wir sollten beide Gruppen trennen...

[Galighenna]

Das sieht doch schon sehr stimmig aus Ob die Kurve nun am besten durch eine logarithmische funktion angenähert werden sollte, hmm das weiß ich nicht... Ich hätte zusätzlich noch als Vergleich eine Lineare Regression eingebaut, um sie optisch einfacher mit der theoretischen Geraden vergleichen zu können.

Ich find die Grafik aber durchaus interessant. Wenn ich jetzt mal so theoretisch darüber nachdenke, warum sollte es eigentlich so sein, das die Pfeilgeschwindigkeit bei einem Bogen mit einen Zuggewicht das gegen 0 geht, eigentlich 0 sein? Schließlich geht dabei auch das Gesamtgewicht des Pfeils gegen 0,so das wir theoretisch eines Mathematische Grenzwertbetrachtung durchführen müssten.
Ich vermute einen Grenzwert in der groben Nähe der 100fps, wenn man vorraussetzt, das ein Bogen mit einem kleinen Zuggewicht auch entsprechend kleiner (schmaler, kürzer, mit geringerem Auszug und geringerem Gewicht der WA gebaut wird) Rabes Minibogen hatte ja 8,5lbs und war mehr oder weniger Maßstabsmäßig eine Verkleinerung eines echten größeren Bogens. Somit war auch der Pfeil eine Maßstabsmäßige Verkleinerung, so das die gesamtbilanz ausgeglichen war. Zusätzlich sollte man berücksichtigen, das bei Miniaturbögen die "Fertigungsgenauigkeit im Verhältnis zur Größe abnimmt, was die Leistung negativ beeinflusst.

Versteht ihr worauf ich hinaus will? (Mal wieder blödes Mathematisches Zeugs *gg* )

[tomtux]

wenn diese messwerte wirklich eine eindeutige tendez für die güte der bogen darstellt, dann heisst das auch dass der wirkungsgrad mit den derzeit gebräuchlichen konstruktionen mit sinkendem zuggewicht gnadenlos in den keller geht!

dann gehört das design für niedrige zuggewichte dringend überdacht.

[Snake-Jo]

@tomtux: Nein, bitte nochmals bedenken: Hier geht es um End-Zuggewicht zu 10-Grain-pro lb-Pfeil.

Der Wirkungsgrad eines Bogens beinhaltet ja nicht (nur) Pfeilgeschwindigkeit und (End-)Zuggewicht, sondern die gesamte, gespeicherte Energie zu abgegebener Energie. Wenn ein zuggewichtsschwacher Bogen eben auch nur wenig Energie speichert, so kann doch der Wirkungsgrad hoch sein, weil er eben seine wenige Energie zu einem höheren Prozentsatz auf den Pfeil überträgt. Oder seh ich da was falsch?

Was das Design angeht: Ich hatte ja extra zwei gänzlich unterschiedliche Bogen mitgebracht für den Test.
Oben Bogen No. 6 mit 30 lb und ELB-Form, kräftig Stringfollow, Auszug 26"
unten Flachbogen, pyramidal mit Vorspannung, 22 lb bei 16" und heftig hart im Auszug, Sehne gibt Ton wie Gitarrensaite

Ich habe dem unteren Bogen mehr zugetraut, weil kurz, wenig Masse, Vorspannung etc. ein richtig giftiges Teil. Pustekuchen!
Der schlappe ELB war besser.

[tomtux]

2 bögen mit gleichem auszug (netto) aber unterschiedlichem zuggewicht.
wirkungsgrad ist recht simpel abgableistung (=kinetische energie des pfeils) durch die in den bogen eingebrachte leistung (= die fläche unter der auszugskurve).

damit es richtig einfach zu rechen ist nehmen wir eine linearen zuggewichtszuwachs, dann ist die auszugkurve eine gerade und die fläche unter der kurve die eines rechtwinkeligen dreiecks. das wäre zuggewicht mal auszug halbe oder Fh/2.

die kinetische energie des pfeils ist mv²/2

unser wirkungsgrad ist also mv²/(Fh) oder m/F x v²/h = n

wenn die relation pfeilmasse zu zugewicht (m/F) immer konstant ist, dann bleibt für unseren wirkungsgrad nur mehr die relation v²/h als bestimmende grösse übrig. dann ist das zuggewicht (bei gleichem auszug) aber entweder scheissegal weil für das gemessene v nur die wurzel aus n/(h x konstante) überbleibt oder es wirkt sich auf den wirkungsgrad aus.

und zwar nach den messergebnissen echt grausam und mit sinkendem zuggewicht immer schlimmer.

[Feanor1307]

@Galighenna

Könnt' schon sein das du da recht hast! Dann wäre das Ganze wohl eher mit einer Sigmoidkurve zu fitten. Also mit Grenzwert unten und Grenzwert oben. Aber wie Jo schon sagt jeder Bogen stellt für sich ein eigenes Cluster dar. Mal angenommen jemand würde sich bereit erklären 100-150 Bogen in der Gewichtsklasse 1-120 Pfund zu bauen, immer gleiches Design und immer gleicher Tiller, und immer gleiche Holzqualität ... (das wird schwierig ... ), dann hätte man die von Jo geforderte Signifikanz und vielleicht auch eine Sigmoid Kurve :S. Wie auch immer, in dem für die meisten Schützen relevanten Bereich von 30-90 Pfund ist wahrscheinlich eine lineare Näherung, wie die Formel q.e.d. aussreichend um die Qualität des Bogens zu vergleichen .

@Snake-Jo
Schön das du das so relaxed siehst , das ist leider im wiss. Bereich nicht gang und gäbe... .

@Tomtux
Schöne Herleitung! Dem kann man sich nur anschließen: Vergleicht man Bögen bei identischem gr/lb, ist die erreichte Geschwindigkeit, bei Vernachlässigung der Reibung, direkt proportional zum Wirkungsgrad . Von daher kann man auch jedem Schützen der von den Vorteilen der schnellen Bögen profitieren möchte nur raten ggf. den "Sport" im "Bogensport" zu betonen und dann ein Zuggewicht jenseits der 50 Pfund zu wählen (natürlich immer in Abhängigkeit von den jeweiligen pers. Gegebenheiten und Spass machts auch mit leichten Bögen). Aber mit Designvebesserungen allein wirst du das mit der höheren Geschw. nicht hinbekommen. Das erinnert mich an ein Bogenbauprojekt (ich glaube hier im Forum): Da wollte jemand einen Selfbow mit plus 200 fps bei 10 gr/lb bauen ich glaube Zuggewicht ich glaube 50 Pfund. Einer von den alten Füchsen hier meinte darauf so etwas wie: "Entweder du musst die Naturgesetze brechen oder du brauchst 20 PS im Arm; aber 200 fps mit 50 Pfund geht nicht." (Ich fand die Sache mit den PS so klasse ....

Grüße Feanor

[Blacksmith77K]

...aber 200 fps mit 50 Pfund bei 10 gr/lb geht nicht."

Grüße Feanor

...warum?

[acker]

Ich fände es ganz sinnvoll, wenn wir die Daten zu den Bögen noch präzisieren würden, also Material und/oder Aufbau (bei laminierten), Front- / Seitenprofil und Wurfarmquerschnitt, effektive Länge.

Also z.B.
Bogen 3: Ahorn mit Leinenbacking, pyramidal von 55mm auf 7mm, gerade, rechteckiger WA-Querschnitt, 157,5cm/62''

Es könnte dann jeder seine Bögen ausmessen und Jo die Daten per PM zukommen lassen, damit die in die Tabelle eingearbeitet werden können, d.h. wenn Jo damit einverstanden ist.

Die Sehne biite auch beschreiben :
Welches Material
Wie viele Stränge
Gewicht

Echt ärgerlich das ich nicht dabei sein konnte, Dank an Jo , Dirk , Botjer das ihr das Dingen durchgezogen habt .

[Heidjer]

Es geht um die "Magische" 200ft/s Grenze die es mit einen Self- bzw Primitivbogen zu knacken gilt. Dabei muß der Bogen aus einen Stück Holz bestehen, kleben oder spleissen von Holz ist nicht erlaubt, höchstens Tippoverlays aus Naturmaterial, dabei muß der Pfeil 10gpp bringen und die Sehne 3gpp soviel ich mich erinnere. Soviel ich weiß steht der Rekord jetzt bei 199 ft/s.
Vorgaben für das Zuggewicht oder die Auszugslänge gibt es nicht.


Gruß Dirk

PS: Alle Angaben aus dem Gedächtnis.

PPS: Ebend gefunden, es geht doch um 10gpp für den Pfeil. Hier ein Thread zum Thema.