Kalkulator for beregning av buens effektivitet - v1.1

[Windrhrafn]

EDIT: Versjon 1.1 er nå tilgjengelig, se vedlegg til denne posten!


Hei godtfolk,
Jeg har satt sammen en hendig kalkulator til beregning av buers effektivitet, energilagring og energitap.

Kalkulatoren angir total energilagring, dynamisk effektivitet og energitap og tegner en oversiktlig dravekt-kurve. Alt du trenger å gjøre er å mate den med litt data fra tillerstokken og gjerne kronometeret, og resten ordner den selv. Det er også med et ark hvor man kan lagre data fra flere buer, slik at man lett kan holde oversikt og sammenligne buene sine. Kalkulatoren er i Excel-format, og er lagt ved denne posten i en zip-fil. (Fikk ikke lov å legge ved .xls format)


Kalkulatoren v1.1 ser slik ut:


Feltene med de grønne tallene er det eneste man trenger å fylle ut. Det ligger litt data i kalkulatoren fra før, men dette er ment som eksempeldata, og kan fjernes ved ønske. Kalkulatoren er låst for annen redigering enn inndata for enkelhets skyld, men hvis du vil låse den opp og se på formler og så videre så er passordet "Vindravn". Har prøvd å legge ved litt forklaringer i hovedbildet på kalkulatoren, men hvis det er noen uklarheter eller spørsmål så skriv her eller send meg en PM så skal jeg svare så godt jeg kan. For å beregne energilagring trenger du kun tillerstokk og dravekt, men for å beregne effektivitet og energitap må du også vite pilhastighet og vekten på den målte pilen.

Jeg kan ikke ta kreditt for å ha funnet opp formlene, det er det noen på et utenlands bueforum som har kommet frem til såvidt jeg vet, alt jeg har gjort er å sette de sammen i et oversiktlig format slik at det blir lett å bruke for alle og enhver. Håper denne kan være til hjelp for de eminente buemakerne her på forumet!

- Windrhrafn

[Oddbjørn]

Det er fint at du kommer med nye ting, men om kalkulatoren du viser gir et riktig resultat eller ikke kan jeg ikke uttale meg om på stående fot. Men hvis en bues energilagringsevne skal måles i % på en eller annen måte bør jo det maksimale en bue kan lagre være 100%. At en flatbue i tre, sogar en ganske så whip tillered sak som bøyer for lite nær grepet skal kunne lagre 90% av hva som er mulig, høres i alle fall høyst merkelig ut for meg. Jeg synes det blir litt intetsigende å bare si at en bue har en energilagringsevne på et visst antall prosent. I forhold til hva? Oddbjørn.

[Windrhrafn]

Oddbjørn,
jeg forstår du er skeptisk til en nykomling som meg som kommer og presenterer en kalkulator med ukjente formler som hevder at den regner ut energilagring og så videre. Formelen stemmer, men jeg burde kanskje vært mer nøye med beskrivelsen av hva utregningene faktisk viser. Du kan selv se på formlene i kalkluatoren ved å låse det opp for redigering som nevnt i første post, eller jeg kan poste dem her hvis du ønsker det.

"Buens totale energilagring" er en verdi som viser hvor mange prosent av buens egen maks dravekt som lagres i form av fot-pund. Det vil si, den potensielle energien som er lagret i buen ved maks dralengde. I eksempelet har buen en maks dravekt på 57#, og den potensielle energien, eller buens lagrede energi om du vil, er 51 ft-lbs, det vil si 89% i forhold til sin egen maks dravekt. 88% er gjennomsnittet for en grei hjemmelaget bue. Hvorvidt det er mulig for en bue å oppnå over 100% vet jeg ikke, men i teorien skulle det gå an - og selv om over 100% høres rart ut, så er det den potensielle energien i forhold til sin egen maks dravekt det er snakk om - ikke i forhold til en gitt verdi, og ikke i forhold til andre buer. Ikke heng deg alt for mye opp i dette tallet.

Den "reelle" indikatoren på hvor bra eller veldesignet (eller dårlig laget) en bue er, er buens totale effektivitet - som viser hvor mange prosent av buens lagrede energi (verdien i ft-lbs ovenfor) som faktisk overføres til pilen når strengen slippes. I dette eksempelet har jeg plukket et vilkårlig pilhastighetstall - 170 fps. Kalkulatoren beregner hvor mange prosent av de 51 ft-lbs av buens potensiell lagrede energi som faktisk overføres til pilen, og hvor mye som går tapt i vibrasjoner i buelemmene, buestrengen, treghet i buen og så videre.

Dette er den reelle verdien man kan bruke til sammenligning med andre buer - jo høyere prosent dynamisk effektivitet (eller "buens totale effektivitet", som det står i kalkulatoren), jo mer energi overføres fra buen til pilen. Jo tyngre pil, jo mer energi vil overføres til pilen, selv om hastigheten på pilen gjerne synker. Men for å regne ut dette må man måle gjennomsnittlig pilhastighet, det anbefales å bruke en pil med omtrent 10 grains per pund dravekt.

Buens totale energitap regner man seg enkelt ut til ved å trekke fra "buens totale effektivitet" fra 100%. I eksempelet som er oppgitt er dette 62,9% - 100% = 37,1% totalt energitap.


Hvis du vil diskutere tiller på flatbuen min er det fint om du tar det i buetråden min, og ikke her.

Med vennlig hilsen,
- Windrhrafn

[Windrhrafn]

Må legge til her at hvis "Buens totale effektivitet" (det som også kalles Dynamic efficiency) skal kunne brukes til å sammenligne forskjellige buer, må forholdet mellom pilvekt og dravekt være den samme på alle målingene. Det vil si, at hvis man skal ha noe sammenligningsgrunnlag må man alltid måle med piler som har en vekt på for eksempel 10 grains per pund av buens dravekt, som vi alle vet er en fint utgangspunkt til tradbuer.

Det vil si at skal man sammenligne energitapet eller energieffektiviteten til to buer av forskjellig dravekt, må man ha en konstant - nemlig pilvekt/dravekt. Da får man en verdi som gir et sammenligningsgrunnlag mellom buer av forskjellig design og dravekt, siden forholdet mellom pilvekt og dravekt er det samme: 10 grains.


Eksempel på sammenligning:
Bue A, dravekt 57# @ 29" - måles gjennomsnittlig pilhastighet med 570 grains piler.
Bue B, dravekt 120# @ 32" - måles gjennomsnittlig pilhastighet med 1200 grains piler.



Litt vanskelig å forklare dette på en enkel måte... Bare spør hvis det er noen uklarheter.

- Windrhrafn

[Kviljo]

Kult Windrhrafn! Har lastet ned noen andre slike skjemaer tidligere, men dette var jo mye lekrere.

Jeg tror kanskje det at du har gitt buens totale energilagring et prosenttall er litt forvirrende, men det gir jo samtidig et interessant tall på hvor "feit" trekk-kurva er. Det er mulig at en bue lagrer mer enn 100% av sin trekkvekt i foot-pounds. Jeg plottet inn en av hornbuene og fikk 105,8% til svar

[Windrhrafn]

Takker! Ser for meg at det kan være et hendig lite bonusverktøy for oss som er litt buenerder.. 8)

Ja, ser hva du mener! Burde nok kanskje forklart litt bedre, men kan jo alltids lage en versjon 1.1 med litt bedre forklaringer osv..
Finfin kurve, 105,8% er jo relativt respektabelt...!

- Windrhrafn

[Kviljo]

Absolutt!

Om du skulle lage en V1.1, så kanskje du kunne sett på mulighetene for å komprimere graf-bildet litt i bredden? Jeg tror kanskje det ville gjøre kurva enklere å tolke?

Buen jeg plotta inn er en mongolsk variant, forresten.

[Windrhrafn]

Kviljo (eller Ivar, alt ettersom), versjon 1.1 er nå tilgjengelig, til ære for deg.
Et par småfiks, litt mer forståelig oppsett, noen flere utregnede verdier vist, og litt smalere graf-bilde. (Nå går det også an å legge inn og lagre egne buedata i ark nr 2 i kalkulatoren uten å måtte låse opp arket.. *host*)

Håper jeg får anledning til å se den plottede mongolbuen i aksjon en gang!

- Windrhrafn

[Kviljo]

Yey! Liker at den beregner grains pr. pund også

[Windrhrafn]

La merke til noe etter å ha lekt litt med dravekt og dralengde i kalkulatoren - det virker som energilagringen i en bue øker relativt betraktelig for hver "ekstra" tomme dralengde man klarer å lure frem av buen, hvis teorien stemmer med realiteten..?

I eksempeldataen som er gitt i kalkulatoren så vil buens energilagring øke fra 89% til nesten 92% ved èn tomme lenger dralengde, hvis man følger dravekt-tendensen med 3-4 pund per tomme. Øker man med en tomme til - med samme dravekt-tendens - til 31" dralengde så ser vi på 96-97% energilagring..! I "real-life" buefysikk, har virkelig lenger dralengde så stor innvirkning? Vet at pilen får lenger tid på å akselerere med lenger dralengde, men ble igrunn litt overrasket over hva tallene viser. Det skulle vært interessant å foreta noen målinger med samme buen og 10 grains-per-pund piler og se hvor stor forskjell et par tommers ekstra dralengde (med resulterende høyere dravekt, målt med tilsvarende tyngre pil) har å si på fart og energieffektivitet/tap..!

Er det noen av de mer erfarne buehodene her inne som har noen innspill eller forklaring på dette?

- Windrhrafn

[Kviljo]

Det kan nok stemme. Om man plotter inn tall for lengre trekk, hvor buen stacker på slutten, så faller engergilagringsprosenten. Ellers er det vel naturlig at en bue vil forbedre energilagringa ved lengre trekk, forutsatt at den tåler lengre trekk og at den ikke begynner å stacke. - selv i forhold til fulltrekksvekta. Dette ser man i lengdeskytingsklassene hvor pilene skal være tunge. Da gjelder det å ha en bue som er tung og kan trekkes langt.

[Windrhrafn]

Det var det jeg hadde mistanke om, men fint å få det bekreftet. Så i utgangspunktet så er stack noe man igrunn bør prøve å unngå (for å nå en gitt dravekt), hvis man vil ha best mulig energilagring? Det er igrunn logisk, for hvis dravekten øker jevnt og trutt blir faktoren av dravekten fra brace til full draw vesentlig høyere enn om dravekten plutselig skyter i været på slutten, og dermed den totale energilagringen høyere.

...Men hva er stack egentlig? (Rent bueteknisk altså.. jeg vet hva det er, men ikke nødvendigvis hvorfor.) Er det buens måte å si "nå smeller det snart", eller "hit men ikke lenger"? Og kan man fjerne stack ved riktig tillering på maks dralengde, eller unngå det ved riktig buedesign og materialvalg, eller oppstår stack før eller siden uansett når emnet nærmer seg maks, bare man drar langt nok? (Gitt at skiten ikke eksploderer først.. )

- Windrhrafn

[Allan]

Stack henger sammen med strengens vinkel mot slutten av trekket meiner jeg, altså et resultat av trekkets lengde og lengden på bua. Det skulle dermed ikke være så mye å hente på å justere tilleren på det tidspunktet (men her må noen som er bedre enn meg i fysikk forklare mer)

Sent from my GT-I9100 using Tapatalk 2

[Lurz]

Sånn som jeg har oppfatta det er stacking noe som oppstår når vinkelen mellom streng og tuppen på buebeinet nærmer seg og passerer 90 grader, og gjør at buen blir mye tyngre å trekke.
Har forsøkt å illustrere det:

Fra venstre: Whip-tillera bue (nr1) vil stacke tidligere (strengevinkelen passerer 90 grader) enn en bue med stive tupper (nr2).
På en bue som bøyer mye (nr3) vil strengevinkelen før eller siden passere 90 grader, og buen vil stacke selv om buen tåler bøyinga.
Når asiatiske buer (nr4) tåler å bøyes mye og trekkes langt selv om de er korte, kommer det av at siyahene (de stive tuppene) gjør vinkelen mellom bue og streng mindre.
Men alt med måte, og det er mange flere elementer i buedesign...

[Windrhrafn]

Takker for innspill, gutter! Gode svar som kastet lys på saken. Så buedesign, tiller og lengde har igrunn alt å si for når (evt om) buen stacker, og materialvalg lite eller ingenting? Det kan se ut som stive tupper, tupper med motbøy eller siyah-type tupper er trikset for å unngå stack, på en gitt buelengde? Man kan selvfølgelig øke lengden på buen, men hvis man ikke ønsker å stå der med et 2,5 meters monster for å dra litt lengre enn gjennomsnittet så har "valg" av tupp tydeligvis mye å si...

Men hvis man ser bort fra skytter-delen av stack - er stack negativt for selve emnet? Vil stack øke belastningen på emnet (tuppene?), kontra samme dravekt uten stack?
Mye spørsmål her nå, men liker å teoretisere og diskutere rundt sånne ting, og det er veldig greit å gå skikkelig til bunns i noe (der ville tastaturet skrive "noen".. tsk tsk ) når man først er i gang. Lærerikt!

- Windrhrafn