Federkonstante des Reifens

[andixx]

Hallo jungs und mädels!!!

ich bin zur zeit darüber meine studienarbeit über das federungsverhalten eines fullys zu schreiben. ich baue mir gerade ein modell in einem CAD programm auf das klappt auch alles ganz gut, aber mein problem ist momentan noch dass es anscheinend keine literatur oder sonstige quellen über die federkonstante bzw. dämpfungskonstante eines fahrradreifens gibt.

habt ihr vielleicht schon irgendwo mal was darüber gelesen oder könnt mir sonst einen tipp geben?

danke andi

 

[wiesi991]

soferns dir hilft:

ein reifen ist ja ein in sich geschlossenes system, heißt laut meiner erinnerung müsste der druck überall im reifen konstant sein
von daher könnte man evtl - sofern es eine formel dazu gibt (im 1. semester MB gabs die auf jeden fall noch nicht...) über die druck/volumenänderung in abhängigkeit von der zeit evtl iwie eine federkonstante herausbekommen, wobeis etwas schwierig wird die dämpfung (vermutlich material- und gasvolumenträgheit) einzubeziehen

- wenn du ein ergebnis hast würds mich sehr freuen, wenn du mir das per email zukommen lässt

 

[KainerM]

Federkonstante sollte kein Problem darstellen in der Messung; einfach belasten und Hub messen. c = F/Hub
Also ein bekanntes Gewicht auf ein Rad geben und verformun des Reifens messen.

Die Dämpfungskonstante ist ein anderes Kapitel; wobei ich sagen würde dass die an einem Luftreifen vernachlässigbar klein ist; eher ist da ein Reibelement zutreffend. Das einzig Dämpfende an einem Reifen ist der Gummi selbst, der wiederum hat einen Verlustwinkel (den könnte man in einem Datenblatt für "Gummi" abschätzen); aus dem bekommst du eine Frequenzabhängige Dämpfung. Dann könntest du die Luftfeder (Luft im Reifen) parallel zum Gummi betrachten und so ein System erstellen dass deinem Reifen ähnelt.
Aber wie gesagt; die Reibung ist relativ wichtig, viel der dämpfenden Eigenschaft des Reifens kommt von der Relativbewegung Reifen-Straße. Das abzuschätzen wird jedoch nur mit aufwändigeren Methoden möglich sein, denn das Kontaktverhalten Reifen-Straße ist äußerst komplex.

Ich würd wie folgt vorgehen:
-Federsteifigkeit für einen luftleeren Reifen ermitteln (statischer Versuch, auf der Felge). Du erhälst C_gummi
-Federsteifigkeit für einen befüllten Reifen ermitteln. (wieder statischer Versuch) Du erhälst C_gummi + C_Luft.
-Mit einem Schätzwert für den Verlustwinkel in Gummi (hab ich leider nicht im Kopf) kannst du eine frequenzabhängige Dämpfungskonstante ermitteln.

Das sollte eine relativ leichte aber dennoch hinreichend genaue Abschätzung der Charakteristik eines Reifens geben.

mfg

 

[FrankenRider]

Bezüglich der Federkonstante von Fahrradreifen kannst du alternativ versuchen dich über den Kraftfahrzeugbereich zu nähern.

In "Schriftenreihe Automobiltechnik" von der RWTH Aachen gibts in Vertikal-/Querdynamik von Kraftfahrzeugen ein Diagramm der stat. Radlast über der Eindrückung (c = dFzstat/dz), vllt hilft dirs weiter. Demnach besteht die Reifenfederkonstante aus den vier Anteilen
1.Tragkraft des luftleeren Reifens
2. Rundhaltekraft der Pressluft
3. Kompressionsanteil der Pressluft
4. Tragkraft der Pressluft.

Ehrlicherweise muss ich gestehen, hab ich den Unterscheid zwischen 2. und 4. nicht ganz kapiert aber die größten Anteile haben laut dem Diagramm die Anteile 2 und 4.
Vllt. lässt sich dadurch eine Näherung erhalten.
Die Kompression der Pressluft lässt sich evtl. ggf. errechnen.

Habe leider keinen Scanner, sonst hät ichs kurz angehängt, vllt. hilfts trotzdem.

Gruß