Sapim und die Physik
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Sapim und die Physik .
Geisterfahrer
unplugged
Hab ich auch schon gemacht, als ich noch etwas leichter war. Mit 74 kg und Notubes Alpine 26" gab's da bei mir keine Probleme. Mit Flow erst recht nicht.
Nippel hatte ich vorher immer in Leinöl, das ließ sich recht sauber (abgesehen von der Leinöl-Sauerei (; ) aufbauen. Ich halte immer mit dem linken Daumen und Zeigefinger die Speiche beim Nippel-Drehen. Da merkt man gut, ob und wie weit sie tordiert und kann dann ggf. gegensteuern, soweit nötig.
Ach ja, im 28" SSP-LRS am Crosser habe ich auch rundum 32 x 1,5er Speichen. Weiß nicht mehr, ob Laser oder Revo. Die Naben sind symmetrisch, gebremst wird mit Felgenbremsen, also habe ich es einfach mal gewagt. Funzt ebenso. Dass das Hinterrad besonders weich wäre, kann ich nicht behaupten.
Laser Straightpull gibt es für Endkunden einzeln übrigens z. B. bei R2Bike. Die liegen allerdings noch daheim rum. Da brauche ich mal etwas mehr Zeit am Stück, um den LRS zu bauen. Insofern gilt das oben Geschriebene nur für J-Bend, mit SP hatte ich noch nichts zu tun.
Zuletzt bearbeitet:
Mit Zange festhalten muss man aufpassen, die Oberfläche nicht zu beschädigen. Auch wenn man etwas dazwischen bastelt um sie zu schonen. Ich hatte z.B mal einen Latexhandschuch in einer bearbeiteten Presszange. Mit Kratzer, Kerben etc.. kanns irgendwann und sehr plötzlich knallen!
schnellerpfeil
German-Lightness Laufradbau
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Öl und Fett hilft auch noch
Jupp, da habe ich in den vergangenen Jahren eine Wissenschaft draus gemacht und eine passable Lösung erarbeitet.
@xrated Welches Programm hast du denn da? Ich glaube das brauche ich auch.http://www.mtb-news.de/forum/m/xrated.474/
Spucks aus bitte! Kanüle, Sieb, Pinsel?
Bei 26"-27,5" sehe keine Probleme 32/36L komplett Laser/Revo aufzubauen. Wenn die Felge genug Fleisch hat, dann auch für 90kg Fahrer mit Disc.
Bei 28" gehe ich gern fast komplett auf 1.6mm DD Speichen + VR 1.5mm. Ein guter Kompromiß gegen die Torsion beim Aufbau.
Bei SP habe ich überhaupt keine Bedenken komplett Laser/Revo zu bauen. Ab einer Gewissen Spannung verdrehen die sich kaum noch. Zumindes bei 1.6mm.
Was mich aber stört sind die weiten Bohrungen bei den meisten Flanschnaben mit 2.5mm.
Es wäre besser die enger zu machen (2,1mm) und dann dafür die 1.8-1.5 Revolution + 1.8-1.6 Comp zu benutzen.
Mir ist nur nicht ganz klar, ob es Nachteile bei der Übertragung von Dreh,- bzw. Bremsmoment gibt bei den dünnen Speichen. Und wenn ja, wieviel?
Bei 1.6mm ist mir kein Nachteil bisher aufgefallen gegenüber 1.8mm.
Geisterfahrer
unplugged
Theoretisch gibt's den sicher, bei härterem Einsatz oder starken Oberschenkeln merkt man es bestimmt auch in der Praxis.
Mir mit meinem beschränkten Fahrkönnen und der nicht besonders materialfordernden Fahrweise sind allerdings bisher keine Nachteile aufgefallen.
Ich würde es aber sicherlich nicht jedem empfehlen, da ich Praxiserfahrungen eben nur aus meiner beschränkten Warte habe.
Was das Bremsen angeht: Wenn man überlegt, wie viele Laufradsätze einige unserer im Forum vertretenen Laufradbauer schon mit 1,8er Speichen hinten rechts und 1,5er hinten links aufgebaut haben, kann das wohl kaum so gravierend sein. Sonst gäbe es da wohl reihenweise Probleme, und sie würden es nicht mehr machen.
Mir mit meinem beschränkten Fahrkönnen und der nicht besonders materialfordernden Fahrweise sind allerdings bisher keine Nachteile aufgefallen.
Ich würde es aber sicherlich nicht jedem empfehlen, da ich Praxiserfahrungen eben nur aus meiner beschränkten Warte habe.
Was das Bremsen angeht: Wenn man überlegt, wie viele Laufradsätze einige unserer im Forum vertretenen Laufradbauer schon mit 1,8er Speichen hinten rechts und 1,5er hinten links aufgebaut haben, kann das wohl kaum so gravierend sein. Sonst gäbe es da wohl reihenweise Probleme, und sie würden es nicht mehr machen.
Gerade hinten halte ich die Belastung durch Bremsen für vernachlässigbar. Sobald das Rad blockiert ist die Belastung weg.
Da spielt eher vorne die Musik; zumindest bei meiner Fahrweise
Hinten Links ist Laser/Revo bei Disc problemlos, da sind wir uns wohl alle einig.
Hast du jetzt Unterschiede ausmachen können zwischen 1.5mm und 1.8mm beim Bremsen vorne?
froschn
Let op! Fietser!
Nicht wirklich... Ich benutze aber gerne Naben mit einer freundlichen Flanschgeometrie, wie DT 240 oder 440, oder Chris King.
Da sind die Spannungen nicht so weit auseinander links/rechts.
Ich wiege fahrfertig noch unter 80kg, vielleicht liegt es mit daran.
Auch wenn ich weiß, wie man eine Vorderbremse beherzt bedient
Geisterfahrer
unplugged
froschn
Let op! Fietser!
Es gibt halt nichts was einen zwingt, irgendwas richtig zu machen 
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Hallo,
die Antriebskraft, der eine einzige Speiche im Extremfall ausgesetzt ist, könnte man vielleicht ganz grob folgendermaßen berechnen:
Antriebskraft am Tretlager: Körpergewicht x Fallbeschl. = ca. 1000N
Übersetzungsverhältnis 1: Kettenblatt (20z)/Ritzel (30z) = 3/2
Übersetzungsverhältnis 2: Hebelarm Kurbel (175mm)/Hebel von Nabenmitte zu Speiche (die Normale von der Speichenlinie zur Nabenmitte, bei sehr kleinen Lochkreisen sagen wir mal 17,5mm) = 10/1
Gesamtkraft auf alle Zugspeichen ist somit: F = 1000N x 3/2 x 10 = 15000N
bei 32 Loch haben wir 16 Speichen, die diese Kraft aufnehmen, also: jede dieser Speichen wird mit einer Zugkraft von knapp 1000N zusätzlich zur Vorspannung von gut 1000N (hinten rechts) belastet!!
diese Berechnung bezieht sich auf den äußersten Extremfall: 100kg Fahrer, Wiegetritt im sehr leichten Gang den Berg hoch und mit einem ungünstigen/kleinen Nabenflansch für die Krafteinleitung in die Speichen.
Bei größeren Flanschen nehmen die Kräfte ab, bei weniger Speichen und weniger Kreuzungen zu etc.
falls die überschlägige Berechnung halbwegs die Realität abbildet, hieße das ja, dass hier die dünnen Speichen schon sehr nahe an ihre Zugfestigkeit kommen (bei den Laser 2650N, wenn die Angaben vom Spokomat stimmen). Die Frage ist, bei wieviel N die Streckgrenze beginnt?
aus der Praxis: ich fahre einige LRS komplett mit Revos und hatte noch nie Probleme. Allerdings wiegen ich auch nur 70kg.
bleibt die Frage: wie hoch sind vorne die Kräfte bei einer Vollbremsung?
PS: gut möglich, dass meine Berechnung nicht korrekt ist. also bitte korrigiert mich!
Ergänzung: da die Dehngrenze vieler Stähle laut Tabellenbuch bei ca. 80% der Zugfestigkeit liegt, könnte sie bei der Sapim Laser bei ca. gut 2000N liegen. D.h. man befindet sich in meinem Beispiel noch im elastischen Bereich, solange man sie nicht über 1000N vorspannt.
Grüße
die Antriebskraft, der eine einzige Speiche im Extremfall ausgesetzt ist, könnte man vielleicht ganz grob folgendermaßen berechnen:
Antriebskraft am Tretlager: Körpergewicht x Fallbeschl. = ca. 1000N
Übersetzungsverhältnis 1: Kettenblatt (20z)/Ritzel (30z) = 3/2
Übersetzungsverhältnis 2: Hebelarm Kurbel (175mm)/Hebel von Nabenmitte zu Speiche (die Normale von der Speichenlinie zur Nabenmitte, bei sehr kleinen Lochkreisen sagen wir mal 17,5mm) = 10/1
Gesamtkraft auf alle Zugspeichen ist somit: F = 1000N x 3/2 x 10 = 15000N
bei 32 Loch haben wir 16 Speichen, die diese Kraft aufnehmen, also: jede dieser Speichen wird mit einer Zugkraft von knapp 1000N zusätzlich zur Vorspannung von gut 1000N (hinten rechts) belastet!!
diese Berechnung bezieht sich auf den äußersten Extremfall: 100kg Fahrer, Wiegetritt im sehr leichten Gang den Berg hoch und mit einem ungünstigen/kleinen Nabenflansch für die Krafteinleitung in die Speichen.
Bei größeren Flanschen nehmen die Kräfte ab, bei weniger Speichen und weniger Kreuzungen zu etc.
falls die überschlägige Berechnung halbwegs die Realität abbildet, hieße das ja, dass hier die dünnen Speichen schon sehr nahe an ihre Zugfestigkeit kommen (bei den Laser 2650N, wenn die Angaben vom Spokomat stimmen). Die Frage ist, bei wieviel N die Streckgrenze beginnt?
aus der Praxis: ich fahre einige LRS komplett mit Revos und hatte noch nie Probleme. Allerdings wiegen ich auch nur 70kg.
bleibt die Frage: wie hoch sind vorne die Kräfte bei einer Vollbremsung?
PS: gut möglich, dass meine Berechnung nicht korrekt ist. also bitte korrigiert mich!
Ergänzung: da die Dehngrenze vieler Stähle laut Tabellenbuch bei ca. 80% der Zugfestigkeit liegt, könnte sie bei der Sapim Laser bei ca. gut 2000N liegen. D.h. man befindet sich in meinem Beispiel noch im elastischen Bereich, solange man sie nicht über 1000N vorspannt.
Grüße
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ok, dann könnte es bei kräftigen Fahrern, kleinen Nabenflanschen und großer Übersetzung schon kritisch werden.
Was ich mich aber frage:
Wie viel Kraft bringt man wirklich bei kräftigem Antritt auf die Pedale?
Und es wird auch nicht die ganze Kraft nur in die Dehnung der Speichen investiert, sondern eben auch noch in Vortrieb. Daher dürfte die Pedalkraft nur anteilig in die Speichenkraft einfließen, oder?
Was ich mich aber frage:
Wie viel Kraft bringt man wirklich bei kräftigem Antritt auf die Pedale?
Und es wird auch nicht die ganze Kraft nur in die Dehnung der Speichen investiert, sondern eben auch noch in Vortrieb. Daher dürfte die Pedalkraft nur anteilig in die Speichenkraft einfließen, oder?
Die Antritts,- bzw. Pedalkraft wird von der Kette übertragen und die schluckt schon etwas durch Reibung.
Dazu kommt die ovale Verformung der Laufräder im Betrieb wovon die Speichenbewegung ein Teil ist. Mit entscheidend ist auch der Sitz des Kopfes/Bogens im Flansch und die Steifigkeit der Felge um die Verluste gering zu halten. Zusätzlich spielt der TAW im Zusammenhang mit Drehmoment noch eine Rolle.
Es ist schwierig eingebaute Speichen im LRS-System isoliert zu betrachten, weil eben nicht nur 3 Speichen arbeiten sondern alle im Verbund und jede einzelne individuell.
Es ist auch ein Mißverständnis, dass die Spannung im LRS-System zunimmt im Betrieb - das Gegenteil ist der Fall.
Meiner Meinung nach ist es nicht möglich durch die menschliche Muskelkraft am Pedal eine einzelne Speiche im Verbundssystem über den plastischen Bereich zu dehnen.
Dazu kommt die ovale Verformung der Laufräder im Betrieb wovon die Speichenbewegung ein Teil ist. Mit entscheidend ist auch der Sitz des Kopfes/Bogens im Flansch und die Steifigkeit der Felge um die Verluste gering zu halten. Zusätzlich spielt der TAW im Zusammenhang mit Drehmoment noch eine Rolle.
Es ist schwierig eingebaute Speichen im LRS-System isoliert zu betrachten, weil eben nicht nur 3 Speichen arbeiten sondern alle im Verbund und jede einzelne individuell.
Es ist auch ein Mißverständnis, dass die Spannung im LRS-System zunimmt im Betrieb - das Gegenteil ist der Fall.
Meiner Meinung nach ist es nicht möglich durch die menschliche Muskelkraft am Pedal eine einzelne Speiche im Verbundssystem über den plastischen Bereich zu dehnen.
Irgendwas stimmt mit der Rechnung nicht. Es gibt im Netz sicher Berechnungsprogramme, aber ich nehme Deine Daten mal auf und probiere es zu Fuß, weil ich nur die Speichenlängenberechnungsprogramme gefunden habe und nicht eines für die Funktion von Speichen an sich. Das wird aber jetzt ziemlich lang und es passiert da auch leicht ein Fehler:
1000N auf die Kurbel mit 0,175m ergibt 175Nm Kurbeldrehmoment. Mit 20/30-Kombination erzeugt man damit am Hinterrad 1,5 x 175Nm = 263Nm. Ein Reifen 559 x 2,2 hat etwa Außendurchmesser 660mm, d.h. Vortriebskraft = 263Nm/0,33m = 780N. Damit kann Fahrer + Rad zu 110kg folgende Steigung fahren: 1100N * sin(Steigungswinkel) = 780N; Steigungswinkel = 45° = 100% Steigung (rein zufällig so eine glatte Zahl, keine Reibung etc.). Wird kaum gefahren, aber z.B. Hinterrad steckt in zähem Lehm fest und 100kg-Fahrer belastet voll das eine Pedal könnte dem Fall entsprechen. Weitere Querchecks:
- Rohloff-Speedhub begrenzt Antriebsmoment auf 250Nm durch sogenannte Kuppelbolzen.
- Scheibenbremse (180er-Scheibe, mittlerer Reibrand-Radius 82,5mm) für 263Nm Bremsmoment: Bremskraft von 3.200N, bei Reibungskoeffizient 0,4 Kolbendruckkraft von 0,5 x 3.200N/0,4 = 4.000N (die Hälfte wegen der zwei Seiten).
16 Speichen müssen 263Nm an der Felge im Bereich der Nippel erzeugen: pro Speiche also 263Nm/16 = 16,4Nm. Der Felgendurchmesser an den Speichenlöchern: etwa 520mm (ganzer Reifen war ja 660mm): jede Speiche muss eine Tangentialkraft von 16,4Nm/0,26m = 63,1N am Speichennippel erzeugen. Probe: 16 x 63,1N x 0,26m = 263Nm (paßt).
Wenn die Speiche tangential in die Felge eintauchen würde, wäre es perfekt, sie müßte nur diese 63,1N Mehrzug verkraften (geht aber nicht). Wenn sie 90° eintauchen würde (radiale Einspeichung!) wäre keine Drehmomentübertragung möglich. Typisch sind Werte um die 85°. Dann ergibt sich für den Speichen-Mehrzug: 63,1N/cos85° = 724N. Nochmals zum Quercheck: Für 90° bekäme man: 63,1N/cos90° = unendlich (Division durch Null).
Das gleiche gilt auch an der Nabe: der zusätzliche Speichenzug von 724N muß dort wieder auf 263Nm führen. Wenn die Nabe 60mm-Flanschdurchmesser hat gilt: 16 x 724N x cos(alpha) x 0,03m = 263Nm; das ergibt für alpha = 41°. D.h. die Speiche führt hier in die Nabe nur um 41° gegen die Tangente und nicht wie in die Felge mit 85°. Die genauen Winkel ergeben sich aus dem Einspeichmuster und den Maßen der Felge und Nabe.
Jetzt wichtige Korrektur: die 16 Zugspeichen werden durch das Drehmoment der Nabe gezogen und bauen den Mehrzug auf. Die anderen 16 "Druck"-Speichen aber gleichzeitig entlastet. D.h. die 16 Zugspeichen müssen nur den halben Mehrzug aufbauen, weil die anderen Speichen sich um den halben Mehrzug entspannen. Damit ergibt sich an der Felge die notwendig Differenz. Es tragen eben doch alle 32 Speichen zur Drehmomenterzeugung bei, die Vorspannung dient dazu, daß trotzdem die Zugspannung niemals unter Null gehen muß und das Einspeichmuster, damit es in sich stabil ist. Bei einem stehenden Laufrad ohne externes Drehmoment ziehen 16 vorgespannte Speichen die Felge nach links und 16 vorgespannte Speichen nach rechts. Die Summe hebt sich genau auf, sonst würde sich das Rad von selbst drehen. Wenn über die Nabe Drehmoment eingeleitet wird, verdreht diese sich minimal gegen die Felge (kann man ausrechnen) und spannt 16 Speichen noch stärker und entlastet genau die anderen 16 Speichen. Eine Speiche mit 1200N Vorspannung sieht jetzt:
- +/- 362N Antrieb- bzw. Bremskraft (Hälfte von 724N). Zug- und Druckspeichen wechseln ständig die Rollen.
- +/- 138N Fahrergewicht (vereinfacht: je Hälfte VR/HR, immer die vier oberen Speichen tragen das Gewicht, die vier unteren werden entlastet: 0,5 x 1100N / 4 = 138N; stehen alle fast senkrecht passend).
- - 100N durch den Luftdruck (preßt die Felge zusammen)
Material-Streckgrenze guter Speichen: 1300 - 1600N/mm2 (normaler Stahl nur um die 400N/mm2). Für eine Speiche mit 1,8mm Durchmesser: 1600N/mm2 x pi x 1,8mm x 1,8mm / 4 = 4.100N. Ein dünne Speiche mit 1,5mm Durchmesser und 1300N/mm2: 1300N/mm2 x pi x 1,5mm x 1,5mm / 4 = 2.300N. D.h. die Speichen haben meist genug Reserve, um nicht selbst über die Streckgrenze zu kommen, vorher kollabiert eher die Felge, Nippel oder Speichenloch.
Ist jetzt viel Text, geht aber leider nicht kürzer, sonst kann niemand auf Fehler überprüfen.
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.
genau!! danke für die Korrektur!
Man kann sich das Speichengerüst als Federschaltung (Parallelschaltung von 32 Federn) vorstellen, die schon gegeneinander vorgespannt sind. In diesem Fall verdoppelt sich die Gesamt- Federsteifigkeit.
Daher müssen also die Werte meiner Berechnung oben halbiert werden, d.h. dass ganz grob jede Zugspeiche des Hinterrades durch die Antriebskraft um bis zu 500N mehr belastet wird.
Bei einer Vorspannung von 1000N werden Speichen also bis zu 1500N belastet, d.h. weit unterhalb ihrer Zugfestigkeit auch bei dünnen Speichen.
Wie seht ihr eigentlich die Belastung beim Aufprall auf ein Hindernis? Mal als Beispiel, man fährt mit dem Vorderrad gegen einen Baum oder landet bei einem Drop im Flat und auf einen Stein. Das ist ja eine extrem hohe Belastung für einen Teil der Felge.
Inwieweit spielt die Speichenspannung da eine Rolle wenn die Felge an einer kleinen Stelle deformiert wird? Wenn man sich solche Höhenschläge anschaut ist das ja meist über 1-2 Speichen hinweg.
Eine extrem hohe Speichenspannung wäre hier doch noch schlechter für die Felge?
Wäre es da für die Felge! (nicht die Speiche selbst) nicht besser extrem dicke Speichen zu verwenden die wenn die Felge nachgibt komplett entlastet wird und so die Felge beim Aufprall nicht noch weiter nach innen zieht?
Und klar das eine komplett entlastete Speiche weniger lange hält aber vielleicht noch lange genug wenn man diese nicht zu lose vorspannt.
Allgemein hohe Speichenvorspannung bringt ein steifes Laufrad aber die Felge muss das erstmal verkraften können.
Inwieweit spielt die Speichenspannung da eine Rolle wenn die Felge an einer kleinen Stelle deformiert wird? Wenn man sich solche Höhenschläge anschaut ist das ja meist über 1-2 Speichen hinweg.
Eine extrem hohe Speichenspannung wäre hier doch noch schlechter für die Felge?
Wäre es da für die Felge! (nicht die Speiche selbst) nicht besser extrem dicke Speichen zu verwenden die wenn die Felge nachgibt komplett entlastet wird und so die Felge beim Aufprall nicht noch weiter nach innen zieht?
Und klar das eine komplett entlastete Speiche weniger lange hält aber vielleicht noch lange genug wenn man diese nicht zu lose vorspannt.
Allgemein hohe Speichenvorspannung bringt ein steifes Laufrad aber die Felge muss das erstmal verkraften können.
ok, jetzt ist mir auch klar, was Du mit den Hebelverhältnissen in #42 gemeint hast. Man kann das auch so rechnen (statt mit Drehmomenten mit Hebelverhältnissen). Man braucht für die genauen Zahlen auch hier wieder die Eintrittswinkel der Speichen in die Felge und in die Nabe, sowie deren Durchmesser bzw. Lochkreis (Naben-Lochkreis-Radius x cos(alpha) = Normale der Speichenlinie zur Nabe). Winkel, Lochkreise und Felgendurchmesser an den Speichennippeln (müsste eigentlich dem ERD nahekommen) zusammen mit dem Einspeichmuster haben einen festen Zusammenhang, der wohl auch im Spokomat hinterlegt ist.
Halbierung der Werte pro "Zugspeiche" wegen Einspannung der Nabe in zwei gegeneinander verspannte Federpaket paßt (bzw. anstatt mit 16 gleich mit 32 rechnen, was aber zunächst weniger anschaulich ist).
Bitte beachte unsere Verhaltensregeln beim Antworten. Danke 🙂
