endlich hat mal einer ein kraftdreieck gezeichnet........................
k.
k.
Seitensteifigkeit größer bei maximalem Flanschabstand oder bei sym. Flanschen?
- Ersteller Robert-XC
- Erstellt am
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flanschabstand .
Chakotay schrieb:Mal eine kleine Zwischenfrage (zur Grafik):
Grundvorraussetzungen: gleiche seitliche Kraft (rot) an Felge, gleiche Speichen
rechts: großer Nabanflanschabstand
links: kleiner Nabanflanschabstand
Welche Felge wird weiter in Kraftrichtung ausgelängt?
Antwort sollte links lauten!
Die Kraft die auf die Speiche links wirkt ist deutlich höher als auf die Speiche rechts (zur Not mal Vektordiagramm einzeichnen). Somit längt sich die Speiche links mehr (Kraft größer = Längung größer). Somit wird auch die Felge weiter seitlich ausgelängt.
Hm, hast du ne links-rechts-Schwäche oder bin ich der einzige der die Zeichnung nicht versteht? Für mich ist links der Abstand Flansch-Nabenmitte größer...
Mal nur nen Denkansatz: Wir nehmen zwei Speichen und ein 100kg-Gewicht. Nur ziehen wir die Speichern auseinander dass es so aussieht: -----O----- . Alternativ hängen wir das Gewicht an die Speichen:
||
o
Welche Speichen werden jetzt wohl auf Zug mehr belastet und dehnen sich mehr? Die die 90 Grad zur Kraftrichtung stehen!
Was das für unser Beispiel heißt: Je höher der Winkel der Speiche zur Kraftrichtung desto stärker die Belastung. Zudem würde sich eine gleiche Längung einer steiler stehenden Speiche in einer stärkeren seitlichen Verschiebung auswirken als bei einer flacheren (läßt sich leicht mit Pytaghoras nachprüfen).
Gruß
Robert
M
Mischiman
Guest
Wtf?Chakotay schrieb:
Welche Felge wird weiter in Kraftrichtung ausgelängt?
Antwort sollte links lauten!
Die Kraft die auf die Speiche links wirkt ist deutlich höher als auf die Speiche rechts (zur Not mal Vektordiagramm einzeichnen). Somit längt sich die Speiche links mehr (Kraft größer = Längung größer). Somit wird auch die Felge weiter seitlich ausgelängt.
Die Frage hast Du richtig beantwortet, die Speiche der linken Felge nimmt mehr Kraft auf und längt sich somit mehr.
Nur Dein Fazit daraus ist falsch. Denn da die Felge links mehr Kraft aufnimmt, ist sie seitenstabiler. Die Felge rechts leitet weniger Kraft in die Speichen, da diese steiler zur wirkenden Kraft stehen. Folge: diese Felge verbiegt stärker, ist also weniger seitenstabil.
Viele Grüße
Mischiman
is leider alles falsch solange die vorspannung nicht berücksichtigt wird.
was ich in dem rechnbeispiel auf der ersten seite zeigte war dass um die felge in der mitte zu halten das kräftedreiek in beiden fällen die gleiche horizontale komponente aufweisen muss da sonst permanent ne kraft in horizontaler richtung wirkt was die felge auslenkt.
durch die geringere vorspannung der flacher stehenden speichen genügt ne geringere kraft um sie weiter zu spannen
@jcoop
hast du inzwl. das mit der vorspannung recherchiert oder bist du immer noch der meinung dass die speichenspannung keinen einfluss auf die laufradstabilität hat?
falls du jetzt doch weisst was ne vorspannung ist darfste es den herren gern erklären
ma guggen ob ich dem photoshop n masstäbliches kräftedreieck entlocken kann
wieso kann man hier keine bilder einstellen ohne die vorher irgendwo hoch zu laden...ging doch früher auch direkt...sowas nervt
oh man..grad n roman geschrieben und der browser hats geschluckt...also nochmal
hier erstma ein bild eines kräftedreiecks dass nicht nur eine, sondern 2 speichen berücksichtigt:
zu sehen sind
blau: das kräftedreieck der speiche am flansch der näher an der achsenmitte liegt als der andere
grün: das kräftedreieck der gegenüberliegenden speiche, wenn in dieser die gleiche spannung vorherrscht wie in der andern
blau: das kräftedreieck der 2. speiche wie es aufgrund des gleichgewichts in horizontaler richtung tatsächlich ist.
auffallend ist dass
1: durch die geringere vorspannung die horizontale spannung die gleiche ist, dass muss aber so sein damit die felge mittig läuft...siehe rechenbeispiel
2: durch die geringere vorspannung der zweiten speiche die vertikale kraftkomponente alles andere als gleich ist, und somit die gesamtsteifigkeit des laufrads in vertikaler richtung stark abnimmt(rechenbeispiel über 20%)
3: die tatsächlichen sachverhalte viel komplizierter sind.
a) nachgiebigkeit der felge=> umlastung auf benachbarte speichen
b) 32 statt 2 Speichen
c) dynamische faktoren => mathematisch korrekte beschreibung min. 2 gekoppelte DGL`s 2er ordnung=> nicht analytisch lösbar
hab grad nochma mit nem ehemaligen carbonsports mitarbeiter geredet(carbonsports=lightweight)
der meinte
was ich in dem rechnbeispiel auf der ersten seite zeigte war dass um die felge in der mitte zu halten das kräftedreiek in beiden fällen die gleiche horizontale komponente aufweisen muss da sonst permanent ne kraft in horizontaler richtung wirkt was die felge auslenkt.
durch die geringere vorspannung der flacher stehenden speichen genügt ne geringere kraft um sie weiter zu spannen
@jcoop
hast du inzwl. das mit der vorspannung recherchiert oder bist du immer noch der meinung dass die speichenspannung keinen einfluss auf die laufradstabilität hat?
falls du jetzt doch weisst was ne vorspannung ist darfste es den herren gern erklären
ma guggen ob ich dem photoshop n masstäbliches kräftedreieck entlocken kann
wieso kann man hier keine bilder einstellen ohne die vorher irgendwo hoch zu laden...ging doch früher auch direkt...sowas nervt
oh man..grad n roman geschrieben und der browser hats geschluckt...also nochmal
hier erstma ein bild eines kräftedreiecks dass nicht nur eine, sondern 2 speichen berücksichtigt:
zu sehen sind
blau: das kräftedreieck der speiche am flansch der näher an der achsenmitte liegt als der andere
grün: das kräftedreieck der gegenüberliegenden speiche, wenn in dieser die gleiche spannung vorherrscht wie in der andern
blau: das kräftedreieck der 2. speiche wie es aufgrund des gleichgewichts in horizontaler richtung tatsächlich ist.
auffallend ist dass
1: durch die geringere vorspannung die horizontale spannung die gleiche ist, dass muss aber so sein damit die felge mittig läuft...siehe rechenbeispiel
2: durch die geringere vorspannung der zweiten speiche die vertikale kraftkomponente alles andere als gleich ist, und somit die gesamtsteifigkeit des laufrads in vertikaler richtung stark abnimmt(rechenbeispiel über 20%)
3: die tatsächlichen sachverhalte viel komplizierter sind.
a) nachgiebigkeit der felge=> umlastung auf benachbarte speichen
b) 32 statt 2 Speichen
c) dynamische faktoren => mathematisch korrekte beschreibung min. 2 gekoppelte DGL`s 2er ordnung=> nicht analytisch lösbar
hab grad nochma mit nem ehemaligen carbonsports mitarbeiter geredet(carbonsports=lightweight)
der meinte
Ok, hier noch mal mein zeichnerischer Beitrag.
Zuerst einmal ist es absolut richtig dass die flacher stehende Speiche weniger vorgespannt werden kann damit eine gleich große horizontale Komponente entsteht (sieht erste Zeichnung von mir). Man sieht dass der Pfeil entlang der linken Speiche im linken Teil viel kürzer ausfällt/ausfallen muss. Also eine geringere Vorspannung will man die Felge nicht aus der Mitte ziehen.
-> ein Vorteil für RECHTS
Genauso aber verhält es sich wenn nun von der Seite eine Kraft eingeleitet wird. Hier sieht man meiner Meinung nach dass eine viel höhere Kraft auf die linke Speiche im rechten Teil wirkt. Die Winkel der Kraftpfeile sind gleich dem der Speichen bzw. orthogonal dazu. Dadurch wird die Speiche stärker gelängt bzw. der Vorteil der größeren Vorspannung aufgehoben.
-> ein Vorteil für LINKS
So, die zweite Zeichnung beschäftigt sich nun mit den Auswirkungen wenn eine Längung eintritt. Da wir ein Verformen der Felge nach außen und innen ausschließen wird eine Längung ausschließlich in eine Seitwärtsbewegung umgesetzt. In der Zeichnung ist die Mittenmarkierung noch von der anderen Zeichnung übernommen, allerdings wurde jede Speiche um einen gleichen/konstanten Betrag verlängert. Wie man sieht wird die rechte Seite viel stärker ausgelenkt. Dies kann man auch, sofern man der Zeichnung nicht traut, mit dem Pythagoras-Satz nachrechnen (a^2 = b^2 + c^2, a Hypothenuse, b,c Sekanten) oder sich mit einem Bindfaden klar machen.
-> ein Vorteil für LINKS
daher würde ich 2:1 für links werten
Wie gesagt, ich denke die ersten beiden Effekte heben sich auf und den Unterschied macht der Effekt der durch die Längung bedingt ist.
Gruß
Robert
Zuerst einmal ist es absolut richtig dass die flacher stehende Speiche weniger vorgespannt werden kann damit eine gleich große horizontale Komponente entsteht (sieht erste Zeichnung von mir). Man sieht dass der Pfeil entlang der linken Speiche im linken Teil viel kürzer ausfällt/ausfallen muss. Also eine geringere Vorspannung will man die Felge nicht aus der Mitte ziehen.
-> ein Vorteil für RECHTS
Genauso aber verhält es sich wenn nun von der Seite eine Kraft eingeleitet wird. Hier sieht man meiner Meinung nach dass eine viel höhere Kraft auf die linke Speiche im rechten Teil wirkt. Die Winkel der Kraftpfeile sind gleich dem der Speichen bzw. orthogonal dazu. Dadurch wird die Speiche stärker gelängt bzw. der Vorteil der größeren Vorspannung aufgehoben.
-> ein Vorteil für LINKS
So, die zweite Zeichnung beschäftigt sich nun mit den Auswirkungen wenn eine Längung eintritt. Da wir ein Verformen der Felge nach außen und innen ausschließen wird eine Längung ausschließlich in eine Seitwärtsbewegung umgesetzt. In der Zeichnung ist die Mittenmarkierung noch von der anderen Zeichnung übernommen, allerdings wurde jede Speiche um einen gleichen/konstanten Betrag verlängert. Wie man sieht wird die rechte Seite viel stärker ausgelenkt. Dies kann man auch, sofern man der Zeichnung nicht traut, mit dem Pythagoras-Satz nachrechnen (a^2 = b^2 + c^2, a Hypothenuse, b,c Sekanten) oder sich mit einem Bindfaden klar machen.
-> ein Vorteil für LINKS
daher würde ich 2:1 für links werten
Wie gesagt, ich denke die ersten beiden Effekte heben sich auf und den Unterschied macht der Effekt der durch die Längung bedingt ist.
Gruß
Robert
Anhänge
das is danis ansatz, der aber noch nicht zu ende gedacht ist.
hier ist der fehler.
durch die ab und zu nahme der spannungen in den einzelnen speichen verändert sich teilweise stark die kraft in vertikaler richtung welche die felge dazu zwingt
-sich nach unten zu beugen wenn man richtung antriebsseite zieht
-sich nach oben zu bewegen wenn man richtung gegenseite zieht
genau diese kurvenbahn entsteht durch das prinzip des kleinsten zwanges blabla werlcher grob umrissen so lautet dass ein system welches im gleichgewicht unter belastung von aussen sich eine neue gleichgewichtslage sucht...is ja an sich nix neues,
seis drum....diese verschiebung in vertikaler richtung wirkt der zunahme der spannung in den einzelnen speichen exakt entgegen mit dem resultat dass die steifigkeiten wieder die gleichen sind.
da kommen wir dann übrigens an den punkt wo eine einfache mathematische beschreibung mit kräftedreiecken und co nicht mehr funktioniert
hatte dein ansatz mal durchgerechnet mit teilweise lustigen ergebnissen....mal is die linke, mal die rechte seite steifer, dann wieder keine von beiden, also jeweils abhängig vom winkel
hier ist der fehler.
durch die ab und zu nahme der spannungen in den einzelnen speichen verändert sich teilweise stark die kraft in vertikaler richtung welche die felge dazu zwingt
-sich nach unten zu beugen wenn man richtung antriebsseite zieht
-sich nach oben zu bewegen wenn man richtung gegenseite zieht
genau diese kurvenbahn entsteht durch das prinzip des kleinsten zwanges blabla werlcher grob umrissen so lautet dass ein system welches im gleichgewicht unter belastung von aussen sich eine neue gleichgewichtslage sucht...is ja an sich nix neues,
seis drum....diese verschiebung in vertikaler richtung wirkt der zunahme der spannung in den einzelnen speichen exakt entgegen mit dem resultat dass die steifigkeiten wieder die gleichen sind.
da kommen wir dann übrigens an den punkt wo eine einfache mathematische beschreibung mit kräftedreiecken und co nicht mehr funktioniert
hatte dein ansatz mal durchgerechnet mit teilweise lustigen ergebnissen....mal is die linke, mal die rechte seite steifer, dann wieder keine von beiden, also jeweils abhängig vom winkel
J-CooP
Eisenschweinkader
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Ich glaube, du hast mich nur falsch verstanden. Ich habe mit keinem Wort gesagt, dass ein Laufrad komplett ohne Vorspannung Sinn macht, sondern nur dass eine Vorspannung, die höher ist, als es die Bedingungen erfordern, keinen Steifigkeitszuwachs mit sich bringt.Hugo schrieb:
Nehmen wir mal an eine Federgabel wird mit 1500N vorgespannt. Dann wird ein 70kg Fahrer keinen Unterschied zu einer Gabel feststellen können, die mit 2000N vorgespannt ist. Beide Gabeln sind einfach nur knüppelhart und bewegen sich beim normalen Fahren keinen Millimeter. Beide Gabeln sind gleich steif. Stimmst du mir da zu?
Wieso sollte das bei Speichen anders sein, solange die Vorspannung durch die einwirkenden Kräfte nicht völlig abgebaut wird?
J-CooP schrieb:
stimmt so nicht ganz, weil wenn der fahrer über einen hubbel fährt der gross genug ist wird die gabel einmal einfedern und einmal nicht.
fährt er über einen noch grösseren hubbel wird die gabel einmal durchschlagen und einmal nicht.
nichts destotrotz wäre es natürlich sinnvoller eine härtere feder zu verwenden um sowohl im unteren als auch oberen bereich für komfort zu sorgen
wo ist dann deiner meinung nach die obergrenze der sinnvollen speichenspannung?
wenn DT damit wirbt ihre felgenböden so dick zu machen dass man eine deutl. höhere speichenspannung fahrn kann als bei den mitbewerbern, und DT ja durchaus einen guten ruf geniesst und eigentlich keiner deren kompetenz in sachen laufräder in frage stellt vermute ich einfach mal dass die speichenspannung praktisch nicht hoch genug sein kann. kann sie auch tatsächlich nicht, ist bei einem flachen winkel (hatte es für die 82grad mal durchgerechnet) bereits nach 2mm das ende der vorspannung ereicht, und 2mm is läuft die felge mal schnell aussermittig.
nicht dass man das großartig spüren würde(naja...sobald die vorspannung weg ist spürt mans doch gewaltig), aber die speichen leiden unter dieser art der belastung ganz gewaltig was langfristig zu brüchen führt
übrigens schneidet beim vorspannungsverlust der steilere speichenwinkel deutl. besser ab
M
Mischiman
Guest
Sorry, I fear I can't follow. 
roadrunner_gs
tune speedigel
Hugo schrieb:
OMFG?
Zu hart hält nicht sehr lange.
Eine Federgabel die übrigens 200% härter ist als der Fahrer benötigt kommt ihm trotzdem noch härter vor als eine die nur 100% härter ist, da sie ja viel weniger einfedert.
Ansonsten sträuben sich hier die Haare des geneigten Leser ob der groben Verallgemeinerungen - alleine die Krafteinwirkungen werden komisch festgelegt...
Ansonsten ist der Titel des Threads auch ein Vergleich von Äpfel mit Birnen.
Natürlich ist das Laufrad mit dem maximalen Flanschabstand steifer als eines das Flansche mit symmetrischem Abstand von der Nabenmitte die den gleichen Durchmesser haben - aber nur wenn man die Felge off-center setzt.
Ansonsten ist ja das Laufrad durch den Parameter des rechten Flansches begrenzt, der wiederum durch die Kassette definiert wird.
p.s.: Ich vermute mal ein "Tensiometer" misst die Kraft die ich mit F3 in meiner Skizze eingezeichnet habe?
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UPPS ...Chakotay schrieb:Mal eine kleine Zwischenfrage (zur Grafik):
Grundvorraussetzungen: gleiche seitliche Kraft (rot) an Felge, gleiche Speichen
rechts: großer Nabanflanschabstand
links: kleiner Nabanflanschabstand
Welche Felge wird weiter in Kraftrichtung ausgelängt?
Antwort sollte links lauten!
eindeutig eine links-rechts-Schwäche ... ist natürlich genau andersrum
... tschuldigung, wollte keine verwirrenmeine Freundin bring mich ganz durcheinander. Sie verwechselt ständig links-rechts. Jetzt hat sie mich auch schon soweit ... ohweia
checky
.... lass laufen !!
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Chakotay schrieb:UPPS ...
... ist natürlich genau andersrum
meine Freundin bring mich ganz durcheinander. Sie verwechselt ständig links-rechts. Jetzt hat sie mich auch schon soweit ... ohweia
Ah
ich kam seit Do. erst jetzt wieder zum lesen & dachte erst nun bin ich völlig behämmert
Bitte beachte unsere Verhaltensregeln beim Antworten. Danke 🙂
