Pedal Konstruieren

[Jay-Z]

Hallo zusammen,

ich möchte mir gerne als Projekt ein Plattformpedal konstruieren und bauen. Da ich Maschinenbau studieren trau ich mir das Projekt langsam zu. Mir fehlt jedoch ein bisschen spezifisches Wissen dazu.

Deshalb wollte ich fragen ob es hier Leute gibt die damit schon Erfahrung gemacht haben und mir evtl. einige Tipps geben können?

Weiterhin interessiert mich:
-Gibt es Normen? Wenn ja, welche?
-Welche Annahmen trifft man für die angreifenden Lasten? Hat da jeder Hersteller seine eigenen Werte die aus Erfahrung und Prüfungen kommen, oder gibt es dazu Normen?
-Welche Lagertypen werden vorzugsweise verwendet?
-Gibt es zum Thema spezifische Literatur?

Da ich mich momentan noch in der Planungsphase befinde, bin ich um jeden Hilfe froh. Vielen Dank!

Gruß
Jay-Z

 

[CubeFan1998]

-Gibt es Normen? Wenn ja, welche?

Ja die Gewinde. Hört sich vielleicht doof an. Das Gewinde außer du kannst es solltest du dann schneiden lassen der es kann.

 

[memphis35]

Welche Annahmen trifft man für die angreifenden Lasten? Hat da jeder Hersteller seine eigenen Werte die aus Erfahrung und Prüfungen kommen, oder gibt es dazu Normen?
-Welche Lagertypen werden vorzugsweise verwendet?

Solltest nicht du als Maschienenbaustudent genau diese Fragen lösen und in deine Konstruktion einfließen lassen .
Und Normen sollten doch für einen Studenten zugänglich sein .

 

[Jay-Z]

Bitte kein unnützes Gefasel! Danke.

 

[Bener]

Schau Dir mal Explosionszeichnungen von Shimano-Pedalen an. Die sind dafür bekannt, lange zu halten. Oder schraub welche auseinander und überleg Dir, was wo warum und so..!

Konstruieren ist das eine. Hast Du Erfahrungen in der Metallbearbeitung? (Ich kann mir auch nen GPS-Track um die Welt klicken, gefahren werden muß das aber auch!)

Bener

 

[Jay-Z]

Erfahrung (also eher Grundlagen) hab ich schon ein bisschen durch ein Praktikum gemacht (Konventionelles Drehen und Fräsen etc.). Bei uns an der Uni gibt es auch eine "offene" Werkstatt für Studenten (dort bekommt man auch viel Hilfe und Tipps). Da würde ich es dann auch gerne fertigen. Soweit zumindest der Plan

 

[Surtre]

Die wichtigste Frage ist doch, was Du mit deiner eigenen Konstruktion verbessern bzw. dir passender gestalten kannst, wenn Du schon den Aufwand treibst?!

Oder geht es dir nur darum irgendein Pedal selbst zu bauen? Dann nimm doch einfach die Achse und Lagerung eines x-beliebigen Pedals und baue einen eigenen Pedalkörper. Um Größe und Pinlayout kannst Du dir ja z.B. Gedanken machen. Welche Normen an den Schnittstellen zur Lagerung eingehalten werden müssen, solltest Du schon beantworten können, oder? @memphis35 muss ich zustimmen.

 

[TheRace]

N'Abend.
Coole Idee.
Wenn du Werkzeug und Material hast, nur zu!
Bin zwar nicht ganz vom Fach, aber ich denke, genormt ist nur das Gewinde - rechts/links.

Ansonsten darfst du alles Andere nach belieben machen.
Bei der Lagerung der Plattformen würde ich auf gute Standardlager achten - günstig und gut.
Die Achsen müssen stabil sein - aber da du ja vom Fach bist, weisst du , wie du die bemessen musst.

Wenn du nur für dich produzierst, ist für den Anfang Surtres Vorschlag nicht schlecht.

Wenn du über eine kommerzielle Produktion nachdenkst, müsstest du was Eigenes entwerfen.

Kannst ja mal Ergebnisse zeigen!
Ich teste auch für dich und schreibe eine Rezession.

 

[Deleted138492]

Dito @ Surtre. Macht doch weder Sinn noch Spaß, einfach nur Bücherwerte umzusetzen oder andere Pedale zu kopieren.

Spezifische Literatur wäre unter Anderem Roloff/Matek Maschinenelemente.

 

[memphis35]

Bitte kein unnützes Gefasel! Danke.

Dafür verbringst du deine Zeit auf der Uni .
Um zu lernen , forschen , entwickeln . Sonst kannst gleich bei einer chinesischen Nachbaubude anheuern .

 

[Freefloh]

Also als Maschinenbaustudent solltest doch schon etwas mehr Ahnung haben. Und sich mit der Materie zu beschafen gehört dazu. In welchem Semester bist du denn schon?
Egal, wir hatten im 4 Semester Produktentwicklung und genau das gleiche solltest du auch hier betreiben.

Erkunde den Markt, wie hat welcher Hersteller etwas gelöst? Wo treten welche Probleme auf und was hat einer super umgesetzt. Erstelle dir einen Lösungskatalog und daraus kannst du wunderbar einen Morphologischenkasten erstellen.

Die einzigste Frage die sinnvoll von dir war/ist ob es Erfahrungswerte zum Thema Karftwirkung gibt. Den Rest deiner Fragen solltest du alle alleine Problemlos lösen können.

Als Lagerung setzten sich momentan die IGUS-Lager durch. Vorteil keine Schmierung nötig sowie geringe Bauhöhe.
Und wie auch schon erwähnt sind die einzigsten genormten Teile einer Pedale die beiden Gewinde (Links- und Rechtsgewinde) zur Montage am Kurbelarm.

Und jetzt sei mal ein angehender Ingenieur und mache deine Hausaufgaben und lasse sie nicht von anderen machen.

 

[Deleted138492]

In welchem Semester bist du denn schon?

Der Fragestellung und Attitüde nach zu urteilen - erstes.

 

[Freefloh]

Der Fragestellung und Attitüde nach zu urteilen - erstes.

Leider kann ich das nicht bestätigen, depremierender Weise gibt es solche Fragestellungen auch noch in höheren Semestern.

Da leider die Bewertungen wie das allgemeine Benotungssystem herabgesetzt wurde, damit die deutschen Notenspiegel besser darstehen. Und zudem auch Professoren in Bereichen /Fächer eingesetzt werden wo sie einfach keine solides Wissen vorzeigen können, nur weil der Staat oder die Hochschule zu geizig für vernüftiges und vorallem fachspezifisches Lehrpersonal ist. Hauptsache die Dozenten haben einen Prof. Dr. Dr. Titel. Wir lernen zum Teil mehr von irgendwelchen Laborpersonal als von den eigentlichen Dozenten, da sie uns keine fachspezifischen Fragen bzw. Fragen außerhalb des zuvermittelnen Stoffes beantworten können.

 

[Jay-Z]

Was ich mit meinen Fragen erreichen wollte war keine Vorlage zu finden um diese abzukupfern, sondern ein paar grundlegende Informationen zu sammeln.

Ist das denn so schwer zu verstehen?

Sehe jetzt gar kein Grund wieso hier manche schon wieder so nen Flipper schieben...

 

[RetroRider]

Schau Dir mal Explosionszeichnungen von Shimano-Pedalen an. Die sind dafür bekannt, lange zu halten. [...]

Das wäre die Grundsatzfrage Konuslager (selber konstruiert) vs. Industrielager (zugekauft). Konuslager dürfte anspruchsvoller herzustellen sein. Wenn Konuslager, dann wie bei Shimano: 1 durchgehende Lagerschale statt 2 Lagerschalen. Bei 2 Lagerschalen ist das Lagerspiel temperaturabhängig, weil der Alukörper eine andere Wärmeausdehnung hat als die Stahlachse. Shimano hat innenliegende, kleine Konuslager. Ich wäre für außenliegende, hohe Konuslager, die aber trozdem nur eine durchgehende (Stahl-)Lagerschale haben, auf die dann der (Alu-)Pedalkörper irgendwie haltbar draufgebastelt ist. Das dürfte schwer sein aber ewig halten (vernünftige Dichtungen vorausgesetzt).

 

[Deleted138492]

@ Jay-Z: Es geht eigentlich mehr um deine Einstellung. Ein Ingenieur soll nun mal fähig sein, mittels seines Wissens/Büchern und seinem Verstand eine Lösung zu finden. Gerade Dinge wie (nicht-)existierende Normen sind schnell zu überprüfen, Lagerberechnung ist das kleinste aller Probleme, die angreifenden Lasten kann man in diesem Fall durch eigene Erfahrungen abschätzen und grob errechnen. Dass man dann den Hinweis auf eigenständiges Denken als unnützes Gefasel abtut, zeugt von Faulheit. Führ dich im Berufsleben ruhig auch so auf, dein Chef wird dir was husten...

btw @ Freefloh: Meinst du nicht eher IGUS-Lager?

 

[Freefloh]

@Müs Lee: du hast Recht

 

[Philmachine]

Ein paar simple Fragen gepaart mit der Aussage man sei Student und es fühlen sich wieder die Herren von Welt berufen, über die Einstellung des Verfassers zu lamentieren. Da hat doch keiner nach gefragt, mensch seid doch nicht so erbärmlich...

 

[Deleted138492]

Wenn er Ingenieur werden möchte, soll er sich gefälligst auch so benehmen... Es gibt schon genug Leute, die erst mal alles und jeden um Rat fragen, bevor sie selbst anfangen zu denken (wenn überhaupt).

 

[RetroRider]

... Es gibt schon genug Leute, die erst mal alles und jeden um Rat fragen, bevor sie selbst anfangen zu denken (wenn überhaupt).

Beweis: Wahlergebnis.

 

[nullstein]

Junge Junge...hier tummeln sich ja ein paar klug*******nde Nasen.
Ein junger Mensch stellt Fragen und dann kommen wieder die Helden,die daraus sofort schließen in welchem Semester er ist und als cand.-Ing. gefälligst seine Fragen selbst zu beantworten hat.Aber ihr sitzt vermutlich alle als Eigenbrödler am Schreibtisch und erfindet lieber das Rad zum xten Mal,statt mit Kollegen zu diskutieren.Über andere motzen ist doch deutlich leichter,als selbst Leistung zu zeigen.
Zum Thema:
DMS auf ein vorhandenes Pedal oder den Kurbelarm und Testfahrten durchführen.Dann hast du realistische Lastannahmen.
Bei der Achse wird es auch noch Potential geben.Kannst ja mal den Volumennutzungsgrad von der Achse bestimmen.
Zum Pedalkörper:
Hier würde ich mal Evolutionsalgorithmen rüberlaufen lassen.

 

[Toolkid]

Mein Ausbilder hat es mal so formuliert: Vor allen anderen in der Firma sind Ingenieure diejenigen, die mit einen weißen Blatt Papier (sprich ohne Vor-/Angaben) anfangen.

Lastannahmen: Systemgewicht Z kg nach Y m Drop mit X mm Federweg mit W mm Abstand zum Kurbelarm + U % Zuschlag für Überlast und Dauerschwingfestigkeit

Vorgaben: g=9,8 m/s²

Normen: Pedalgewinde, Wälzlager, Gleitlager, Passungen, Schrauben, Muttern, Werkstoffe

bei den Lastannahmen fängt deine Arbeit als Ingenieur an. Achja, Versuch macht klug. 30-40 Prototypen sollten für den Anfang ausreichen.

 

[Freefloh]

Also wenn ich ein Pedal konstruieren soll und ich keine Ahnung von den angreifenden Kräften habe, würde ich meine Freundschaften fragen ob ich mir mal für einen Tag ein Pedal ausleihen könnte. Dann könnte ich das Pedal auseinander nehmen und die jeweiligen Achsen vermessen. Wenn du dann noch einen netten Dozenten hast, würde ich mit der Erlaubnis der Pedalbesitzer mal eine Brinell- oder Vickers-Härteprüfung an den einzelnen Achsen durchführen. Hierdurch könntest du dann evtl. noch etwas mehr über das Achsmaterial erfahren. Hast du nun alle Daten gesammelt und die Pedale den Besitzern zurück gegeben, kannst du nun per Festigkeitsnachweis und etwas Statik die ungefähr maximal möglichen Kräfte berechnen. Ab hier an kannst du dann mit deiner Konstruktion anfangen und weitere Überlegungen anstellen. Was möchtest du für Lager verbauen Kugellager, Zylinderrollenlager, Gleitlager ...? Wie möchtest du den Sitz des Los- und Festlagers realisieren? Wie weit soll die Pedale vom Kurbelarm entfernt sitzen? Wie groß soll deine Standfläche sein oder soll lieber ein Klicksystem eingebaut werden? Wenn diese Fragen geklärt sind kannst du los konstruieren ab hier an hast du dann auch die freie Designwahl. Welche Passungen du dann zum Schluß für die Lagersitze benötigst hängt dann von den Lagern ab. Aber auch hierbei kannst du dann auch deine Dozenten oder das Laborpersonal um Rat fragen. Die werden dich dann mit Garantie auch unterstützen.

Insgesamt ist es viel Arbeit, aber für uns Studenten ein netter Einstieg in die Materie, die zum Schluß auch mal real umgesetzt werden könnte und nicht immer nur theoretisch auf einem Blatt Papier steht.
Ich zumindest wünsche dir viel Erfolg und Ausdauer bei der Umsetzung deines Projektes. Und das Wissen welches du dir dabei erarbeitest kann dir danach auch keiner mehr nehmen. Und je nach Firma könnte man es später evtl. sogar mal im Bewerbungsgespräch kurz fallen lassen .

 

[Bener]

Gerade noch so als Idee:

Mach doch dazu noch ne Kurbel, und die Verbindung Kurbel - Pedal würd ich komplett neu überdenken! Was könnte man besser machen? Welche Probleme hat das alte System? Denn: Neue Standards braucht die Fahrradwelt!

Und das meine ich sogar gar nicht mal so unernst!

Bener

 

[Enrgy]

Zum Thema:
DMS auf ein vorhandenes Pedal oder den Kurbelarm und Testfahrten durchführen.Dann hast du realistische Lastannahmen.
Bei der Achse wird es auch noch Potential geben.Kannst ja mal den Volumennutzungsgrad von der Achse bestimmen.
Zum Pedalkörper:
Hier würde ich mal Evolutionsalgorithmen rüberlaufen lassen.

Mein Ausbilder hat es mal so formuliert: Vor allen anderen in der Firma sind Ingenieure diejenigen, die mit einen weißen Blatt Papier (sprich ohne Vor-/Angaben) anfangen.

Lastannahmen: Systemgewicht Z kg nach Y m Drop mit X mm Federweg mit W mm Abstand zum Kurbelarm + U % Zuschlag für Überlast und Dauerschwingfestigkeit

Vorgaben: g=9,8 m/s²

Normen: Pedalgewinde, Wälzlager, Gleitlager, Passungen, Schrauben, Muttern, Werkstoffe

bei den Lastannahmen fängt deine Arbeit als Ingenieur an. Achja, Versuch macht klug. 30-40 Prototypen sollten für den Anfang ausreichen.

Also wenn ich ein Pedal konstruieren soll und ich keine Ahnung von den angreifenden Kräften habe, würde ich meine Freundschaften fragen ob ich mir mal für einen Tag ein Pedal ausleihen könnte. Dann könnte ich das Pedal auseinander nehmen und die jeweiligen Achsen vermessen. Wenn du dann noch einen netten Dozenten hast, würde ich mit der Erlaubnis der Pedalbesitzer mal eine Brinell- oder Vickers-Härteprüfung an den einzelnen Achsen durchführen. Hierdurch könntest du dann evtl. noch etwas mehr über das Achsmaterial erfahren. Hast du nun alle Daten gesammelt und die Pedale den Besitzern zurück gegeben, kannst du nun per Festigkeitsnachweis und etwas Statik die ungefähr maximal möglichen Kräfte berechnen. Ab hier an kannst du dann mit deiner Konstruktion anfangen und weitere Überlegungen anstellen. Was möchtest du für Lager verbauen Kugellager, Zylinderrollenlager, Gleitlager ...? Wie möchtest du den Sitz des Los- und Festlagers realisieren? Wie weit soll die Pedale vom Kurbelarm entfernt sitzen? Wie groß soll deine Standfläche sein oder soll lieber ein Klicksystem eingebaut werden? Wenn diese Fragen geklärt sind kannst du los konstruieren ab hier an hast du dann auch die freie Designwahl. Welche Passungen du dann zum Schluß für die Lagersitze benötigst hängt dann von den Lagern ab. Aber auch hierbei kannst du dann auch deine Dozenten oder das Laborpersonal um Rat fragen. Die werden dich dann mit Garantie auch unterstützen...

jetzt habt ihr ihn aber verschreckt! der exmatrikuliert sich grad und wechselt zur bwl...