Eigenbau Midracer

[Philmachine]

Hallo allerseits,

nachdem ich mich lange und intensiv damit befasst habe, was für mich die beste und effizienteste Möglichkeit ist um lange Strecken mit Muskelkraft zu bewältigen bin ich beim 2x26" Midracer gelandet und habe mir einige Gedanken zum Bau eines solchen gemacht, hätte aber noch einige Fragen bevor es losgehen kann.

(Zuerst wollte ich ein Velomobil bauen, welches aber für mich persönlich drei Nachteile hat: Zu wenig Leistungsoutput von mir um auf Langstrecken und in den Bergen den aerodynamischen Vorteil zu nutzen, zu wenig Geschwindigkeitsgewinn in Relation zu Kosten und Aufwand sowie schlechter Unterbringbarkeit in Studentenbude.)

Erstmal allerdings ein paar Randnotizen zu Rad und Fahrer: Ich bin klein und leicht (60kg) und möchte das Liegerad nutzen, um sportliche Radreisen zu unternehmen (bisher habe ich das mit dem Rennrad gemacht). Dabei möchte ich in der Ebene auch mal richtig "bolzen" können, eine Alpenüberquerung ist aber auch fest eingeplant. Zugunsten der Langstreckentauglichkeit und Aerodynamik möchte ich mit flachem Sitzwinkel fahren, der für die Berge jedoch anpassbar ist.
Ich möchte auch eine Heckbox verbauen, da ich mein Gepäck sowieso irgendwo verstauen muss und der aerodynamische Vorteil nicht von der Hand zu weisen ist. Sie sollte aber auch nicht allzu hässlich/zu schwer sein, daher ist sie etwas kleiner als aerodynamisch optimal. Darüber hinaus sollen auch die Räder verkleidet werden.
Das Rad soll frontgetrieben sein, dazu möchte ich die Raptobike-Gabel verbauen.
Ich habe durch die Uni (Student, aber kein Maschinenbauer, daher die ganzen Fragen ) Zugang zu einem Schweißgerät und möchte für den Rahmen 50,8x0,8mm Rundrohr verwenden.


Nun aber zu meinen Fragen:

1. Lenkwinkel: Ich möchte auch das Vorderrad verkleiden und aus Gründen der Seitenwindempfindlichkeit einen relativ steilen Lenkwinkel haben. Üblich scheinen 70-75 Grad zu sein, gehe ich mit etwa 80 Grad schon zu weit? Sehe ich das richtig, dass ein steilerer Lenkwinkel das Lenkverhalten träger werden lässt und ich eventuell mit dem Radstand "gegensteuern" muss, damit das Rad noch agil ist (derzeit 130cm)? Ich bin diesbezüglich etwas verwirrt, weil beim Upright ja flacherer Lenkwinkel=ruhiger Geradeauslauf gilt (siehe Downhillräder). Also welchen Lenkwinkel empfehlt ihr mir?

2. Hinterbau/Hinterradachse: Ich möchte die einseitige Hinterradaufhängung über ein Rundrohr quer zur Fahrtrichtung mit dem Hauptrahmen verbinden. Ist das eine gute Konstruktion/stabil genug? Ich würde gern ovalisiertes Rundrohr für den Hinterbau verwenden, das finde ich allerdings nicht.
Als Nabe wollte ich eine MTB-Nabe mit Steckachse verwenden und diese mit einer 12mm-Schraube mit dem Hinterbau verbinden. Sind normale Lager haltbar genug für die einseitige Belastung oder kennt ihr andere Naben mit einseitiger Aufhängung und Bremsscheibenaufnahme in nicht zu teuer?

3. Rahmenform: Beim vorderen Rahmenteil bin ich mir nicht sicher, wie ich den "Knick" gestalten soll und habe mal drei Varianten aufgezeigt. Welche haltet ihr für optimal? Am einfachsten wäre die Verbindung mit nur einem Rohr, aber ich möchte aufwendige und hässliche Gussets/Verstärkungsbleche vermeiden. Ist das dann stabil genug mit 50,8x0,8mm Rohren (man beachte mein Gewicht) ohne Verstärkungen oder sind die anderen beiden Varianten besser?

4. Bauhöhe der Reifen: Ich möchte genug Reifenfreiheit für einen 35mm Kojak im Rahmen haben. Kann ich davon ausgehen, dass er rund im Profil ist, also auch 35mm hoch baut? Kann ich also von einem Gesamtdurchmesser des Rades von 629mm ausgehen (559+35+35)?


Das sind ganz schön viele Fragen und ich hoffe jemand nimmt sich die Zeit ein paar davon zu beantworten - dafür bekommt das Forum auch einen ordentlichen Baubericht

 

[tieflieger]

Um mal beim ende an zu fangen;

4 Neh das geht nicht. Ungefahr stimmt das , kann aber auch mal 2,5 bis 10 mm daneben sein. Sogar eine andere felge kann die reifen form andern.
3 Es gibt kaum liegerader mit stark gebogene rohre aus 50 mm stahl ohne gussets. Wie so denn das? Machen die es alle falsch oder hat es ein grund?
2 Einseitig ist schwerer, und weniger stabil. 12 mm achsen sind fur trikes ausreichend, tragen da etwa 1/3 des gewichts. Es gibt auch noch 15 und 20 mm naben mit steckachse.
1 Troytec baut ziemlich extreme rennliegerader, mit scheibe hinten, vorne hochprofilfelgen. Sogar profi's fahren im zeitfahrrader auf gesicherte strecken kaum mit verkleidete vorderrader. Wieso tun die das nicht? Gabelvorbiegung verursacht hebelwirkung, bei seitenwind kippt dein rad dir die lenkung um.

Bei 160 cm korper grosse wird es ziemlich schwierig ein 26 er laufrad zu benutzen ohne mit die kurbel in kurven das vorderrad zu beruhren. Das hat dann noch schlimmere folgen als seitenwind auf ein verkleidetes vorderrad. Fahr ein liegerad das deine wunsche nah kommt, da kann mann viel lernen.

Lerne von die fehler von andere, mann hat keine zeit sie alle selber zu machen!

Grusse, Jeroen

 

[Philmachine]

@Jeroen
Um von den Fehlern der Anderen zu lernen poste ich hier Danke schon mal für die Anregungen!

Erstmal bin ich 1,73 groß, von daher müsste das doch klappen mit 26 Zoll. Das mit der einseitigen Aufhängung ist ja eh nicht unbedingt nötig, also Aufhängung von beiden Seiten mit 20mm Steckachs-Nabe!
Bei den Scheibenrädern kann ich Dir noch nicht ganz folgen; die Gabelvorbiegung ist doch oft sehr gering, ist der Hebelarm groß genug dass es gefährlich wird? Außerdem höre ich oft, dass 20 Zoll Scheibenräder kaum stören, wird das bei 26 Zoll und angepasster Geometrie so anders sein? Ich hänge auch mal ein Bild von einem Rad mit Scheibe an (sogar 28 Zoll!) - zugegeben, es ist ziemlich extrem.
Ok dann werde ich wohl Gussets verwenden müssen. Kannst Du mir einen Tip geben wie ich diese am einfachsten baue? Ist die Idee im Anhang am einfachsten?

 

[tieflieger]

Ein verkleidetes vorderrad mit ein tuch verkleidung wahre eine losung, kann mann einfach das tuch weg nehmen wenns nicht gefallt. Ich hab mal einige bose uberraschungen gehabt mit ein verkleidetes vorderrad. Zb. Aus dem wald auf eine brucke und dann von eine bohe plotzlich ein meter nach links geblasen. Der 20 cm hohe bordssteinkante runter auf der 80Km/h strasse konnte ich noch knapp vermeiden.

Metalbau ist nicht meine starke. Deine losung konnt wirken. Wenn du die gleiche rohre nutzt, konnte mann die unten mit der flex durchtrennen und seitlich weg biegen. Daraus dann ein passenden gusset bauen. Nur die obere halfte nutzten und die seiten mit flachblech dichten wahre auch ein losung. Kuk dir mal diese downhill bikes an, die haben meist viele gussets.

 

[dahofa]

Hallo!
Ich würde den Hinterbau so gerade wie möglich bauen, keinen unnötigen Knick und keine einseitige Aufhängung. Deine Größe müsste gerade ncoh gehen bei 26" VR. Du hast das schon sehr gut gezeichnet: Das Rahmenrohr so nah wie möglich ans Vorderrad. Wo bekommst du ein 50x0,8mm Rohr? Sowas such ich auch schon seit geraumer Zeit...
Die Verstärkung die du gezeichnet hast müsste klappen. Zusätzlich würde ich unten am Knick ein kurzes Stück Blech in Rautenform oder flachem Sechseck drüberlegen und verschweißen, damit die Zugseite etwas verstärkt wird.
Mir gefällt deine Rahmenform 2 sehr gut, der Rahmen schmiegt sich schön ans Vorderrad und du kannst nochmal etwas weiter nach vorne rücken. Wenns nicht reicht, müsstest du etwas höher bauen.
Beim Lenkwinkel ist viel möglich, ich würde dir empfehlen so zwischen 74 und 80 Grad zu bleiben. Je steiler er wird um so mehr Deichseleffekt hast du dann beim Lenken.

 

[Philmachine]

http://shop.totembikes.com/rohre/
Totembikes lässt bei der Rohrauswahl wohl keine Wünsche offen - habe den Tip auch hier aus dem Forum Drei Tage nach Bestellung waren die Rohre auch schon da!

Wenn ich den Rahmen wie in Variante zwei baue und versuche, die oberen beiden Winkel so flach wie möglich zu halten, kann ich dann nicht nur am Winkel unter dem Sitz Verstärkungen verbauen? Ich kann mir irgendwie nicht vorstellen dass das nicht halten sollte bei meinem Gewicht...natürlich sollte es aber auch Reserven nach oben geben.

Kannst Du mir den Deichseleffekt vielleicht kurz erklären? Ich habe auch gegoogelt aber der Deichseleffekt wird doch kleiner je steiler ich den Lenkwinkel mache?!

Achso und was meinst du mit unnötiger Knick im Hinterbau? Wenn ich bei einer beidseitigen Aufhängung dünnere Rohre verwende will ich doch so lange wie möglich das steifere Hauptrohr verwenden und der Knick dürfte doch keine Stabilitätseinbußen mit sich bringen. Außerdem fügt sich der Hinterbau so besser in die Heckverkleidung ein.

 

[Jack-Lee]

Servus,

mit Totembike arbeiten wir auch eng zusammen (bzw. machen mittlerweile einen nicht unerheblichen Teil seines Umsatzes aus ^^).
Habe auch schon einen Midracer, aber mit 2x28" mit ähnlicher Geometrie gebaut.
Schau mal hier

Am Aufrechtrad bin ich auch damals vorn und hinten mit Vollscheibe gefahren (28"). Selbst bei starkem Wind gab es da wenig Probleme..frage mich was da einige für eine Angst deswegen haben.Hinten ist eigentlich immer unproblematisch, vorn kann man die Mitte des Rades frei lassen (ist fast genauso effektiv wie Vollscheibe).

Bei den Lenkwinkeln liege ich mittlerweile zwischen 76-82°. Je weniger Vorbiegung die Gabel hat, umso steiler kann man das Steuerrohr stellen.
Kann mit eigentlich allen meinen Rädern freihändig fahren.

Und einarmschwingen sind leichter wie "normale".. Wenn sie richtig dimensioniert sind.
Ich habe auch vor kurzem einen HiFly als Fronttriebler aufgebaut. Die Schwinge wiegt keine 350g. Das Laufrad hinten ist mit Trommelbremse. So ist der Anschluss an die SChwinge extrem simpel und man spart sich das Geraffel mit der Bremsscheibe.
Man kann aber auch eine MTB Nabe mit 15mm Achse verwenden und mit Felgenbremse fahren.

Gruß,
Patrick

 

[dahofa]

Deichseleffekt: Wenn du einen steilen Steuerkopfwinkel wählst, wandert gezwungenermaßen der Steuerkopf nach vorne, sprich weg von dir. Daher musst du einen Lenker bauen mit langer Deichsel zum Steuerkopf hin. Dies bewirkt, dass du wenn du nach rechts einschlagen willst, den Lenker nach links bewegen musst und je länger die Deichsel ist desto weiter musst du für den selben Lenkwinkel einschlagen.
Wenn es dir Aufbautechnisch was nützt, kannst du ja die hintere Schwinge so führen wie du gezeichnet hast, ich bin eher der Fan von einer halbwegs geraden Linie zwischen Sitzunterkante und Hinterradnabe und baue lieber eine Strebe nach oben. Wird aber beides funktionieren.

Danke fürn Link, werd ich mal schauen.
sg
Günter

 

[rotas]

Ich habe auch vor kurzem einen HiFly als Fronttriebler aufgebaut.

Hallo Patrick,

auch wenn es hier o.T. ist: kannst Du mal kurz den Unterschied zwischen beiden Antrieben an einem Rad schildern?

Gruß
Holli

 

[Jack-Lee]

Servus,

naja, gewichtsmäßig nimmt sich das nix. Die Gabel ist zwar (Einarmschwinge) erheblich leichter, aber der Rahmen selbst nicht.
Durch die viel schwerere Vorderradgabel (1100g gegen 360g) wird das eher überkompensiert. Dafür spart man etwas an den Umlenkrollen und der kürzeren Kette.

Vorteil ist, das man besser eine Heckverkleidung an bauen kann, da man kein Problem mit Schaltwerk und Co hat. Zudem ist der Antrieb halt noch direkter.
Die Traktion dürfte auch sehr gut sein, da man recht weit auf dem Vorderrad sitzt.

Aber sooo riesige Unterschiede gibt es da nicht.

Gruß,
Patrick

 

[Uli B.]

Das mit der Heckverkleidung kann ich vollkommen unterstreichen.

Ich habe diverse Fronttriebler und Hecktriebler (jeweils Markenfahrzeuge und Eigenbau) bereits gefahren (auch im Rennen) und meine Einschätzung ist, das gerade die Beschleunigung beim Hecktriebler besser ist. Das liegt an der Physik und lernt man auch so bei den entsprechenden Lernfeldern (Fächern) in der Berufsschule (Aber nur wenn man was ordentliches lernt wie Fahrzeugmechatroniker).
Bei feuchter Fahrbahn dreht der Fronttriebler eher durch (wenn man denn auch kräftig reintritt) in den Kurven fühle ich mich dann aber wohler weil das Fahrzeug gezogen und nicht geschoben wird. Aber Front- oder Hecktriebler, das ist in meinen Augen eine Philosophiefrage.

Bei Patricks Rad würde es mich interessieren um wieviel Gramm die Heckschwinge beim Fronttriebler leichter ist als beim Hecktriebler, da sie ja deutlcih weniger Kräfte aufnehmen muss.
Bei meinem Fronttriebler habe ich eine große und eine kleine Umlenkrolle, bei den Hecktrieblern meist nur zwei kleine Rollen.

lieben Gruß

Uli

 

[Philmachine]

Ich habe jetzt mal eine beidseitig aufgehängte Hinterbauvariante gemacht. Sie ist wahrscheinlich ein bisschen schwerer als mit einem einfachen Rohr, ich finde sie aber ziemlich schick. Die Hinterbaurohre wollte ich mit 20x1,5mm dimensionieren, ist das in Ordnung? Wie sollten die Gabelrohre mindestens dimensioniert sein?

Bezüglich des vorderen "Knicks" hätte ich auch noch eine Frage mit den Gussets: Reicht es nur den untersten Winkel (den unterm Sitz) mit einem Gusset zu verstärken (s. Anhänge)? Die anderen beiden Winkel müssten doch flach genug sein...

 

[Jack-Lee]

Servus,

bei CrMo Rohren hat man doch große Auswahl an Rohrmaßen. Lieber dünnwandiger aber größer vom Rohrdurchmesser.
28,6x0,8 ist viel leichter als das 20x1,5 aber dennoch deutlich steifer und haltbarer.
Würde ein Rohr mit Kettenstrebe (das kürzere) und das andere mit Sitzstrebe aufbauen. Also eines mit 22,2mm (Wandstärke um die 0,8. Mittig auch 0,6), das andere mit 16mm (auch 0,7-0,9 Wandstärke)

Die Ausfallenden kann man sich einfach aus V2A Lasern lassen (Für Ausfallenden immer versuchen relativ weiches MAterial zu nehmen, so hält die Klemmung deutlich besser und Verformungen durchs klemmen werden besser weggesteckt).

Bei den Gussetts versuchen, diese so groß wie möglich einzusetzen. Ein einfach hochkantstehendes Blech reicht dafür aber aus. Und nicht bis "in die Ecke" reinschweißen! Diesen Teil ausklinken und frei lassen. Verringert doch immens die Spannungen an der Stelle.

@Uli B. : Die Fachwerkschwinge für Heckantrieb kommt auf ca. 750g (inkl. Achse), die Monoschwinge auf ca. 380g (inkl. Achse). Da ich aber bei dieser einen Federdämpfer nutze, kommen noch n paar Gramm dazu.

Gruß,
Patrick

 

[RaptoRacer]

Anhang anzeigen 67541

die Umlenkrolle sitz falsch!
Überleg dir mal wie die Kräfte wirken müssen damit möglichst wenig Dreh Kräft in die Gabel und somit in die Lenkung gehen....

Außerdem ausgehend von deinem Ersten Posting möchte ich dir Eins mitgeben:
Entscheide dich was du bauen möchtest: Racer oder Reiselieger!
Bbei einem Reiserad wo viel Gewicht hinten ist, ist ein Heckantrieb besser (Traktion!).
Für Reisen mit Gepäck ist es auch sinnvoll das Gewicht wegen dem Lenkverhalten noch vorne zu bekommen.
Da wären Seiten Taschen die zu 2/3 auf Sitzhöhe sind wie zb von Radicaldesign besser als ein Heckkoffer oder Packtaschen am Gepäckträger.

Ich habe bei Brevets bis 6,5kilo dabei (auf dem Gepäckträger) und das geht noch mit dem Handling beim Fronttriebeler.
20Kilo über dem Hinterrad wären vom Lenk- und Fahrverhalten aber bescheiden

 

[Philmachine]

Vielen Dank schon mal an alle!

@Patrick:Ist es aber aufgrund der Korrosion nicht ungünstig, Stahl mit V2A zu verschweißen? Außerdem müsste so ein Laserzuschnitt doch ziemlich teuer sein, aber ich werde mich mal informieren. Mir wäre noch echt wichtig was ihr zu der Gussetpositionierung denkt, reicht eines am untersten Winkel?

@ReneF: Das mit der Umlenkrolle ist richtig, die Kette sollte so knapp wie möglich hinter der Gabel verlaufen, ist mir auch schon aufgefallen Was die Gewichtsverteilung betrifft: Ich bin schon immer mit ziemlich leichtem Gepäck gereist, etwa 8 Kilo bei großen Touren, sonst weniger. Beim Frontantrieb gefällt mir eben, dass der Antrieb kompakt und direkt ist und ich mir wie oben beschrieben Probleme mit dem Heckkoffer spare. Schätzt du die Handlingnachteile so drastisch ein? Würde nämlich schon ziemlich gern beim Fronttriebler bleiben...

 

[Jack-Lee]

Servus,

@Philmachine : Klar ist die Korrossionsbeständigkeit in der Naht nicht mehr gegeben. Es gibt aber Schweißzusatz für eben solche "schwarz/weißverbindungen". Bei der Festigkeit gibts keine Probleme. Und 1mm neben der Naht ist das V2A auch wieder rostbeständig.
Laserzuschnitt ist recht günstig. Für so ein Ausfallende in 6mm V2A dürfte man ca. 5-10€ zahlen.
Und der Knick ist halt ziemlich heftig. Bei meinem 60x1er Rahmen ist da kein Gusset drin -> steif und hält. beim 50er Rahmen ist da ein kleines Gusset auf der Innenseite des Knickes drin. Bei deinem Radl würde ich auf die Außenseite ein Blechstreifen überlöten/schweißen und auf die Innenseite ein hochkantstehendes Blech (2-3mm dick) einsetzen. Reicht.

Gruß,
Patrick

 

[Philmachine]

Ich meinte eher, ob ich an den oberen beiden Nähten auch ein Gusset machen soll Aber jetzt weiß ich schon mal wie ich unten die Gussets mache.
Das ist ja interessant, warum hast du dich denn für 60x1er Rohr entschieden?

Lohnt sich der zusätzliche Aufwand mit dem Schweißzusatz oder kann man einfach Stahlblech (trotz schlechterer Klemmung) nehmen? Eigentlich ist das mit der Korrosionsbeständigkeit doch auch kein Problem wenn der Rahmen eh gepulvert wird? Von der Blechdicke dachte ich an etwa 5mm, ist das ok?

 

[Jack-Lee]

Servus,

dank der Tiefliegergeometrie mit "dropped chain" sind die Kräfte vom Kettenzug auf den Rahmen sehr groß. Das 50er Rohr sorgt dann für "windiges" Fahrgefühl (siehe "BlueBird" , also der letzte "gestückelte" HiFlyrahmen abermit 50x0,9 Hauptrohr).
Das ganze habe ich jetzt aber durch eine 2. Umlenkrolle im Zugtrum unter kontrolle gebracht und kann nun auch dünnwandiges 50er ROhr nehmen ohne das es sich weich anfühlt.

Und was ist "Stahlblech"? Stahl geht von St17, das sich beim angucken verbiegt, bis hin zu hochfesten Edelstahllegierungen mit Zugfestigkeiten über 2200N/mm²..
Ich nutze an solchen Stellen wie Ausfallenden, Zuganschlägen, Einlötmuttern usw. immer Messing oder Edelstahl. Denn dort platzt der Lack mit Garantie früher oder später ab und ich möchte nicht das der Rahmen von dort aus rostet.
Bei dem Hinterrad reichen 4mm dicke aus. Da kann man auch noch ein paar Löcher reinsetzen.

Ach ja, und Gusetts setze ich auch ans Steuerrohr. Bei Stahlrahmen eigentlich nicht wirklich nötig, aber es gibt noch mehr Sicherheitsreserven.

Gruß,
Patrick

 

[RaptoRacer]

...
Was die Gewichtsverteilung betrifft: Ich bin schon immer mit ziemlich leichtem Gepäck gereist, etwa 8 Kilo bei großen Touren, sonst weniger. Beim Frontantrieb gefällt mir eben, dass der Antrieb kompakt und direkt ist und ich mir wie oben beschrieben Probleme mit dem Heckkoffer spare. Schätzt du die Handlingnachteile so drastisch ein? Würde nämlich schon ziemlich gern beim Fronttriebler bleiben...

Bei 20Kilo aufm Gepäckträger schon. unter 10Kilo dürfte es keine Probleme geben!
(BTW Wie bekommt man für eine GROßE Tour auf 8Kilo geschrumpft?Ich nehme mal an ohne Zelt, sondern mit gemieterter Unterkunft, oder?)
Wie aber schon gesagt mit Seitentaschen kannst du das Problem abmildern.

Ich fahre auf meinem Raptobike Midracer diese Tasche für Brevets:
http://www.roseversand.de/artikel/xtreme-easybag-t1-gepaecktraegertasche/aid:25640
Hat bis 25Liter.

 

[Philmachine]

@Rene: Kennst du den Link hier schon? http://ultralightcycling.blogspot.de/ Obwohl der Typ echt kompromisslos ist. Ich nehme halt fast nur meine Radklamotten mit, Stoffschlafsack, schmale Isomatte und ziemlich leichtes Zelt, kein Kocher oder sowas und dann war ich schon um die acht Kilo (ohne Wasser natürlich )...aber man muss dazusagen, dass ich bisher nicht über eine Woche verreist bin und das war im Sommer, daher konnte ich bei Schlafsack und Klamotten Gewicht sparen. Darunter vestehst du wohl keine GROßE Tour^^

@Patrick: Wegen der Schweißzusätze werde ich mich mal informieren, hoffentlich sind die nicht so schwer zu beschaffen...

Ich kann dir nicht genau sagen, welche Stahllegierung ich meine, aber wenn ich mir mein Stahl-Rennrad anschaue hat das bestimmt keine V2A-Ausfallenden, sondern irgendwas aus CrMo oder? Du hast Recht, da gibt es immer ein paar Lackabplatzer, aber das war gar nicht so wild bis jetzt...