Konstruktion - Z-Rahmen mit Schnitten - Scheibe im Schnitt

[Zimt]

Wenn Du das Rad oft in kaltem Zustand in's Warme stellst

...und andersrum- wenn Du dein Rad im Warmen stehen hast und dann im kalten Regen losreitest saugts dir Wasser durch alle Ritzen in den
Rahmen. Mit der Zeit kommt da was zusammen. Ein Stahlrahmen braucht Ablauflöchlein ...und sichereitshalber alle paar Jahre einen Schluck Fluid Film oder Leinöl.

 

[Fetzer]

Wenn Du das Rad oft in kaltem Zustand in's Warme stellst, finde ich das nicht so unplausibel.

Bedenke: kalte Luft kann nur wenig Feuchtigkeit aufnehmen, warme Luft dagegen viel. Im Winter ist die Luft im Freien oft viel trockener als die warme Luft in Innenräumen.

Damit sich beim Übergang von draußen (Rahmen mit kalter Luft "gefüllt") nach drinnen Kondenswasser in nennenswerter Menge bildet, müsste m.E. ziemlich schnell (solange der Rahmen noch kalt ist) warme Raumluft in den Rahmen strömen und die enthaltene Feuchtigkeit auskondensieren.

Und wenn der Rahmen so undicht ist, dann regnet's auch rein.

Ich bestreite nicht, dass sich Kondenswasser bilden kann, aber zentimetertiefe Pfützen haben andere Ursachen.

Gruß

Fetzer

 

[Racertje]

wenn Du dein Rad im Warmen stehen hast und dann im kalten Regen losreitest saugts dir Wasser durch alle Ritzen in den
Rahmen.

Mit anderen Worten: Rad unter Dach bei Außentemperatur geparkt ist am schonendsten? Oder reichen da die Temperaturwechsel zwischen Tag und Nacht auch schon wieder, um das vernichtende Werk voranzutreiben? Wahrscheinlich muss man dann noch unterscheiden zwischen täglich genutzten Rädern und denen, die nur an schönen Tagen mal raus kommen - ist das vielleicht schwierig...

Ansonsten gehe ich mit, dass von warm nach kalt wahrscheinlich schlechter ist, weil die sich abkühlende Luft im Rahmen eben wirklich saugt, während ein ins Warme kommender Rahmen zwar außen sehr feucht wird, drinnen aber die trockene Luft sich langsam erwärmt und dann eher aus dem Rahmen heraus drängt.

Gruß,
Martin

 

[HFKLR]

also das Rad am besten in einem Pool, der mit Öl gefüllt ist, lagern...

 

[Kurbel]

Ansonsten gehe ich mit, dass von warm nach kalt wahrscheinlich schlechter ist, weil die sich abkühlende Luft im Rahmen eben wirklich saugt, während ein ins Warme kommender Rahmen zwar außen sehr feucht wird, drinnen aber die trockene Luft sich langsam erwärmt und dann eher aus dem Rahmen heraus drängt.

Was wie schlimm ist, hängt sicher von der individuellen Belüftung der Rohre ab.
Nur wenn die Hohlräume fast dicht sind, kann der warme Rahmen draußen in der Kälte Nässe unmittelbar einsaugen. Wenn da aber ausreichend große Öffnungen sind, dass nicht schon ein Wassertropfen drauf dichtet und dann reinwill, sollte das eigentlich nicht passieren.

Wann immer der Rahmen kälter ist, als der Taupunkt der Umgebungsluft, wird er mit Feuchtigkeit beschlagen. Wenn aber der kalte Rahmen ins Warme kommt, deht sich die Luft darin aus und daher kommt im Optimalfall keine warme Raumluft in den noch kalten, aber sich langsam erwärmenden Rahmen. Bei einem fast dichten Hohlraum also kein Problem, aber bei einem sehr gut durchlüfteten wirds kondensieren und sobald der Rahmen angewärmt ist auch wieder abtrocknen.

Wenn aber der Rahmen lang genug in der warmen Luft des Wohnraums steht, dass selbst durch kleine Öffnungen sich die Luftfeuchte im Rahmen an die Raumluft angeglichen hat, dann wird es sofort innen beschlagen, wenn der Rahmen unter den Raumlufttaupunkt abgekühlt wird. Dann würde man sich sicher wünschen, dass der Rahmen so offen ist, dass innerhalb von kürzester Zeit durch Spühlung sowieso nur noch Outdoor-Luft im Rahmen ist, die nicht kondensiert.

Es gibt also immer eine Situation, in der Beschlag auftreten wird.

Eine Strategie wäre, alles sehr offen zu halten und auch auf der Innenseite zumindest irgendweine Art von Korrosionsschutz vorzusehen, so dass vorrübergehender Beschlag ok ist. So etwa kenne ich es z.B. von Brompton.

Bei Flugzeugen gibt es noch die Strategie, den Innenraum als einen gasdichten Hohlraum zu gestalten, der mit Stickstoff befüllt wird, und zwar mit einigen bar Überdruck. Am angebauten Manometer lässt sich dann sogar jederzeit die Rissfreiheit prüfen. Bei Fahrrädern wäre das aber wohl eher die Lösung für ein paar schräge Freaks.

 

[windwärts]

Ich bestreite nicht, dass sich Kondenswasser bilden kann, aber zentimetertiefe Pfützen haben andere Ursachen.

ja, das sehe ich auch so. (nach meinen erfahrungen)
z.b. ein hauswart der dein velo immer mit dem schlauch (ordentlich druck) abduscht, so unglücklich, das er immer ins schwarze trifft.

 

[Krischan]

Können weitere Beiträge zur Bewässerung von Fahrradrahmen bitte im Abschweifen beschrieben werden?
Fachlich ist die Lösung dargestellt.
Danke für ONTOPIC
Gruß Krischan

 

[jensNBG]

Angeregt durch meinen neuen gefederten Highracer, habe ich ich durch einen 135 Grad Schnitt mittig ein 1 1/8 Zoll Steuerrohr gebaut. Das Steuerrohr hat den Außendurchmesser 35,9mm und den Innendurchmesser 33,8mm (lag in der Werkstatt rum). Ich habe erstmal für das Rundrohr 3 Varianten erzeugt:
- ohne Scheibe
- mit Steuerrohr ohne Teilscheiben
- mit Steuerrohr und 2 kleinen Teilscheiben mit 1,5mm Dicke
Ansonsten wurde am FEM Modell nichts geändert, also Wandstärken, Vernetzung, Kräfte, Lager sind identisch geblieben.

Modell ohne Scheibe

Max. 151 MPa Spannungen.

Modell mit Steuerrohr (ein Rohr ausgeblendet)

Max. 94 MPa Spannungen

Modell mit Steuerrohr und 2 Teilscheiben (ein Rohr ausgeblendet)

Max. 90 MPa Spannungen. Starke Ähnlichkeit zur Version mit Steuerrohr und ohne Teilscheiben

Fazit: Bei einem Steuerrohr mittig im Schnitt, braucht man keine Teilscheibenscheiben einbauen, die Spannungen und Spannungsverläufe sind sehr ähnlich.

Das Rohr 40x40x1,5 und das Rohr 60x60x1 von meinem Highracer rechne ich am Sonntag, vorher habe ich keine Zeit.

 

[Fetzer]

Nachts um 3:02: Dienst am Forum. Respekt!

Der Faden ist unglaublich lehrreich.

Gruß

Fetzer

 

[jensNBG]

Ich habe heute doch noch etwas Zeit gefunden. Da habe ich dann das Modell für das 40x40x1,5 Rohr um das Steuerrohr mit 35,9mm Außendurchmesser erweitert. Das Steuerrohr passt knapp in das Rohr, neben dem Steuerrohr ist noch ein 0,55mm Spalt zur senkrechten Wand des Quadratrohres. Das Steuerrohr ist also nur in der Bohrung im dem Quadratrohr verbunden. Wahrscheinlich würde es Sinn machen ein dickwandigeres Rohr zu verwenden und das Steuerrohr mit der senkrechten Wand zu verschweißen.

Modell 135Grad ohne Scheibe


Modell 135Grad ohne Scheibe mit Steuerrohr, ein Rohr ausgeblendet


Fazit: Während beim Rundrohr die Belastungen durch das Steuerrohr zurückgehen, steigen sie beim 40er Quadratrohr nochum ca. 30% an.

 

[Krischan]

steigen sie beim 40er Quadratrohr nochum ca. 30% an.

Es steht im "Text", 146:198, aber es ist kein Rot zu sehen... seltsam, oder?
Gruß Krischan

 

[jensNBG]

Die Skala ist nicht gleich. Wahrscheinlich sind nur ein paar kleine Peaks rot. Hier habe ich die Extremwerte mit gleichem Netz verglichen.

Für echte Spannungen müsste ich das Netz so lange verfeinern, bis die Spannungen nicht mehr steigen. Ist oft aufwendig, weil der Vernetzer irgendwann aussteigt und Fehlermeldungen ausgibt. Alternativ blende ich die 0,02% der Knoten mit den höchsten Spannungen aus. Wären bei 200.000 Knoten dann 40 Knoten.

 

[Jack-Lee]

Es macht Sinn die Skala so einzustellen, das der rote Bereich der ist, ab dem die Biegewechselfestigkeit des Materials überschritten wird. Da du meist aus normalem Baustahl baust, nimmst du dann einfach diesen (140MPa). Solange die Spannungen darunter liegen, ist alles tutti. Sigma zd,w von 25CrMo4 liegt bei mindestens 360MPa. Ein Ausblenden der höchsten Spannungen, wie von dir vorgeschlagen, macht durchaus Sinn, weil du die Rechnungen nicht mit Rundungen/Schweißnähten ausführst und es daher zu Singularitäten durch "unendlich scharfe Kanten" kommt.

 

[Scooterbiker]

allgemeiner gefragt: welche Vorteile hat denn das in Winkeln aneinander schweissen gegenüber biegen (ausser bei dem Selbstbau-Kurs vielleicht mehr Lernstoff vermitteln bei den vielen Schweiss-nähten) ? Ist die eine Methode besser als die andere oder einfach nur zwei völlig verschiedene ohne spezifische Vor- und Nachteile ?

Ein gebogener Rahmen hat den Vorteil, dass er mehr flexen kann.
Ein geschweißter Rahmen hat den Vorteil, dass er an den Verbindungen besser versteift werden kann, mit den hier gezeigten Mitteln.
Eigentlich analog dem Unterschied, Winkel gekantet zu Winkel geschraubt/gestiftet.
Der gekantete Winkel ist flexibel und leicht. Und der geschraubte ist steifer und schwerer.

 

[einrad]

allgemeiner gefragt: welche Vorteile hat denn das in Winkeln aneinander schweissen gegenüber biegen (ausser bei dem Selbstbau-Kurs vielleicht mehr Lernstoff vermitteln bei den vielen Schweiss-nähten) ? Ist die eine Methode besser als die andere oder einfach nur zwei völlig verschiedene ohne spezifische Vor- und Nachteile ?

Abgesehen von der Mechanik:

• Für das passende Biegen von Rohren brauchst Du teure Maschinen.
• Für geschweisste Konstruktionen kannst Du mit kleinerer Investition starten, hast dann aber mehr Arbeitsaufwand für den Rahmen.

DIe Stückzahl entscheidet dann, was wirtschaftlich besser ist.

Abgesehen davon ist's natürlich auch eine Frage von Design, Coolnessfaktor, worauf die Community grad steht, etc...

 

[jensNBG]

Tja, jetzt muss ich den Thread wiederbeleben, wegen eines Schadens bei meinem neuen Highracer aus 60x0,6mm Rohr aus preiswerten Tischbeinen. Hatte ich schon im "Der neue unsere zerstörten Teile-Thread“ beschrieben. Das Rohr beulte parallel zum Schottblech.

Siehe auch Rohr beult

Meine Überlegung war noch zwei zusätzlich stehende Bleche in das Rohr reinzustellen. Wird aber nur vernünftig gehen, wenn man das gleich beim Bau macht. Also baue ich den Rahmen nächste Woche noch mal neu, diesmal zwar in 60x0,8mm. Das Rohr hatte bei einem anderen Highracer zwar keine Beulenprobleme, aber es bekommt trotzdem die neuen Aussteifungen aus 2mm Blech, weil wiegt nur 25,6g pro Aussteifung. Sieht dann so aus (in der Mitte ist die Scheibe bzw. Schottblech und die Schweißnähte)




Ich habe das ganze natürlich auch berechnet. Damit man es einfacher vergleichen kann, das Rohr links ist ohne Aussteifung, das Rohr rechts ist mit Aussteifung. Die kleinen Spannungsspitzen am Beginn und Ende des Blechs würde ich mal ignorieren, wenn man das sauber verlötet wird es nicht so schlimm, aber das kriege ich im CAD nicht so gut modelliert.



Die Spannungen oben auf dem linken Rohr haben maximal ungefähr 350 MPa, auf dem rechten Rohr liegen sie bei ungefähr 200 MPa. Es gibt noch eine kleine Spannungskonzentration von ungefähr 310 MPa rechts von der neuen Aussteifung, ich glaube aber die bekommt man noch niedriger, wenn man die Aussteifung am Ende noch etwas elastischer macht (ich hatte im ersten Versuch eine eliptische Aussparung reingemacht).

Die Spannungskonzentration rechts kann man in der nächsten Darstellung besser sehen, hier werden nur alle Spannungen oberhalb von 310MPa angezeigt, alle anderen sind ausgeblendet (nennt sich ISO-Clipping):

 

[bastler]

Super. Für mich als Bastler sehr interessant. Stegblech vermutlich halbrund ausschneiden. Geht eh besser. Einfach mit dem Kreisschneider.

 

[jensNBG]

Ich habe das Blech mal nachgiebiger gemacht, aber am Bild hat sich nicht viel geändert.



Ich mache das Blech mal breiter, mal sehen was passiert.