Das schreit jetzt nach einem Kontrollexperiment:
Die vorgespannte Speiche per Nippeldrehung um 0.35mm auslassen und die Spannungsänderung messen.......
Gleichmäßige Speichenspannung - was ist realistisch machbar?
- Ersteller windimhaar
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Die vorgespannte Speiche per Nippeldrehung um 0.35mm auslassen und die Spannungsänderung messen.......
und nur für unendlich steife Felgen; also eher nicht für solche, die vorher zwecks "Rund & Stabil" mit 1200N nach innen gezogen werden, und bei "Flansch heiß & größer" das Speichengewinde wieder nach außen ziehen .
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Beim Velomobil rechnet man meist mit einem Luftwiderstandwert CwA = 0,05. Das ist ca. ein Zehntel gegenüber einem Liegerad.
Entsprechend wenig hilft die Luftverwirbelung beim Bremsen bergab. Also ist die zu beherrschende Energie das Zehnfache - eher mehr, da Abfahrtgeschwindigkeit und das Gesamtgewicht höher als beim Liegerad sind.
Es ist einfach Unsinn diese Energie komplett in Wärme zu verwandeln.
Mit einem Bremsmotor könnte man sehr schön seinen Akku laden.
Zahlenbeispiel mit 120 Kilo und 100 Höhenmeter bei 10% Gefälle:
E = 120*10N*100m = 120000Nm = 120000Ws
Abfahrt der 1000m-Strecke in 2 Minuten ergibt eine Leistung von 120000Ws : 120s = 1000W.
Der Akku wird mit 120000Ws : 3600s = 33Wh geladen - mit so einem Akku fahren viele herum.
Die Trommelbremsen bleiben kühl genug, um jederzeit anhalten zu können!
Entsprechend wenig hilft die Luftverwirbelung beim Bremsen bergab. Also ist die zu beherrschende Energie das Zehnfache - eher mehr, da Abfahrtgeschwindigkeit und das Gesamtgewicht höher als beim Liegerad sind.
Es ist einfach Unsinn diese Energie komplett in Wärme zu verwandeln.
Mit einem Bremsmotor könnte man sehr schön seinen Akku laden.
Zahlenbeispiel mit 120 Kilo und 100 Höhenmeter bei 10% Gefälle:
E = 120*10N*100m = 120000Nm = 120000Ws
Abfahrt der 1000m-Strecke in 2 Minuten ergibt eine Leistung von 120000Ws : 120s = 1000W.
Der Akku wird mit 120000Ws : 3600s = 33Wh geladen - mit so einem Akku fahren viele herum.
Die Trommelbremsen bleiben kühl genug, um jederzeit anhalten zu können!
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Ist das der Bezug zum Fadenthema?
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Ja, denn vorallem in den letzten Beiträgen ging es doch darum, dass sich die Speichenspannung bei den Trommelbremsen sowieso stark ändert.
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labella-baron interessiert sich nur für Rekuperation, Vortrieb bei Seitenwind und die Corona-Warn-App, da passt das hier schon ganz gut.
Moderne Fahrradbremsen mindestens bis 100km/h, das sollte normalerweise ausreichen. Und 120kg sollten auch kein Problem sein.
Die sind vielleicht gut genug in einem 800€-Elektroroller, für ein Velomobil sind die nicht geeignet.
Das Leinöl ist nur zusätzliche Sicherheit, wenn die Bremsen zu heiss werden muss man mit jedem Fahrzeug anhalten. Beim Fahrrad gibts auch keine Warnleuchte, da muss man noch selber denken. Ich kann sogar den Lenker loslassen ohne dass es anfängt zu piepsen.
Erstens segeln PKW und LKW genauso unter den Regeln für Luftfahrzeuge durch und zweitens habe ich lieber ein Laufrad für 200€ als eins für 50€ mit 150€ Dokumenten dazu.
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Die Einstellung, dass Regeln und Richtlinien alles teurer und nicht besser machen, halte ich für gewagt.
Ob man am Preis erkennen kann, ob die Arbeiten gewissenhaft durchgeführt wurden, interessante Theorie.
Würde wahrscheinlich Sinn machen, ein neues Thema Anforderungen an die Montage von Leichtfahrzeugen zu eröffnen.
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Es geht offenbar um zwei verschiedene Dinge. Den Einfluss der Bremsentemperatur auf die Speichenspannung könnte man deutlich verringern, indem man Felgen mit passend gebohrten Löchern verwendet und die Speichen tangential an den Nabenflansch führt.
Das ändert nichts an der begrenzten Bremsleistung, aber die hat mit dem Threadthema so wenig zu tun, dass ich die lieber rauslassen würde.
Wenn in der Diskussion die Lastwechselamplituden und die Änderungen in der Grundspannung der Speichen vermengt werden, lohnt es aber nicht mehr wirklich.
Ich komme für diesen Effekt auf einen ähnlichen Wert wie @jensNBG für die elastische Längung der Speichen, ca. 2 Promille. Damit wäre der Abfall der Speichenspannunng in etwa zu halbieren.
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Natürlich geht es als Grund ausschließlich um die Erwärmung der Trommel:
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Die Einstellung dass ein paar Dokumente das Produkt verbessern ist allerdings auch nicht haltbar. Da braucht man sich nur mal die Verarbeitung von einem 45km/h-Roller von Fong aus Shenzhen anzugucken und die Verarbeitung von einem Freerider für die gleiche Summe und den gleichen Geschwindigkeitsbereich.
Und das geniale: Wenn einem das Fahrrad immer noch nicht gut genug ist kann man es noch besser machen. Beim Roller muss man mit den selbstschneidenden Schrauben leben.
Natürlich gibts gerade im Fahrradbereich einige Schraubverbindungen die nicht ganz korrekt sind, bei Rennradbremsen z.B. Aber sie halten trotzdem weil sie überdimensioniert sind. Auch Doppeldickendspeichen sind eine Verbesserung.
Dass man Bremsen nicht überhitzen sollte hat ja mit Fahrrädern nichts zu tun und gilt für alle üblichen Formen, ob Felgenbremse, Trommelbremse oder Scheibenbremse. Nur die Airbrake hat das Problem nicht, die dürfte man beim Velomobil sogar nachrüsten. Hätte ich längst gemacht wenn ich es brauchen würde.
Wenn noch der geometrische Faktor aus Mehrfachkreuzungen dazukommt (niemand will Radialspeichung mit Nabenbremsen, richtig?) ist man nicht mehr weit von dem ~100N Bereich, der sogar als Bandbreite für das Spannungsoptimum gehandelt wird. Optimale Spannung, bzw verträglich Maxima und Minima müssen ja die Spannungsänderungen berücksichtigen, egal ob durch Lastwechsel (von einigen 100N, geschätzt, noch nicht gemessen) oder thermisch bedingt.
Aber bezgl. multidivergenter Diskussion:
Die 'natürlichen' Lastwechsel sollen vor allem der Forderung des Themas (erinnert sich jemand, vielleicht @windimhaar ?) nach gleichmäßiger Spannung widersprechen.
Angesichts des doch leicht erratischen Verlaufs der Diskussion wären jetzt konkretere Angaben hilfreich:
Wer hat wo was genau gesagt, und mit welchen Argumenten versehen?
Danke!
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Jobst Brand: The Bicycle wheel: S.105, Balancing Tension
Gerd Schraner: The Art of Wheel Building: S.44, Insufficient spoke tension
Roger Musson: The Professional Guide to Wheel Building: S.38, Tensiometer
Möglicherweise gibt noch andere Stellen, aber das ist was ich auf die Schnelle finden konnte.
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und jetzt ist sie weg.
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Lastwechsel gibt's in jedem Rad einmal pro Radumdrehung und im Antriebsrad zusätzlich zweimal pro Kurbelumdrehung, mit den Amplituden muss man sich die Ermüdung angucken. Aufheizung der Trommel dagegen passiert einmal oder wenige Male pro Passabfahrt, das würde ich noch guten Gewissens unter Variation der Vorspannung einordnen. Bei Nabenbremsen gibt's außerdem noch einmal pro Bremsvorgang einen Lastwechsel, wo das am besten hingehört, weiß ich nicht.
Nach unten hin ist meines Wissens die Spannung dadurch begrenzt, dass der Bogen im Flansch keinerlei Bewegungen machen darf (vor allem sich nicht auf- und zubiegen), sonst kann man die Kilometer bis zum ersten Speichenbruch zählen. Das Niveau darf man vielleicht mal in Sonderfällen erreichen (Bremsen mit Gepäck auf einer Bodenwelle oder so), aber bei normaler Fahrt muss man da drüber bleiben. Das ist um so leichter einzuhalten, je steifer das Felgenprofil vertikal ist, weil die Amplituden dann etwas kleiner werden und die Felge höhere Speichenspannung erlaubt.
Wo das obere Limit ist, weiß ich nicht. In vielen Fällen werden die Felgen die Grenze setzen. Erstens sieht man immer mal wieder Felgen, egal ob geöst oder nicht, bei denen um die Nippellöcher herum Risse entstehen. Zweitens habe ich gestern, als ich die elastische Verformung der Felge ausgerechnet habe, auch mit Extremfällen gespielt - bei den leichtesten 20"-Felgen liegt mit 32 Speichen auf 1500N die Druckspannung im Querschnitt über 250 N/mm^2, ich weiß nicht, ob da überhaupt noch Reserven für zusätzliche Belastungen und für Ermüdung vorhanden wären. Drittens habe ich schon selber eine 28"-Rennradfelge so hart gespannt, dass sie knapp vor dem Kollaps war, das war nichtmal schwer.
Eine Andra 40 mit 32 Speichen in einen felgengebremsten Up-Vorderrad ist unproblematisch. Mit der großen Querschnittsfläche (wiegt in 20" >500g) ist sie steif und hat genug Reserven für übertrieben hohe Speichenspannung. Solange die nicht zu labberig eingespeicht wird, kannst Du auch stark unterschiedliche Speichenspannungen draufbringen, ohne dass sie kaputtgeht. Eine Ryde Edge mit ihren 205g in 20" in einem VM- oder Trike-Vorderrad findet sich am anderen Ende der Spannbreite, da werden die Speichen schon deshalb sehr gleichmäßig gespannt sein müssen, weil kaum noch Spielraum zwischen oberem und unterem Limit vorhanden ist. Die Limits werden da durch die Belastungen beim Bremsen und in Kurven auch deutlich enger gezogen als beim Einspurer mit Felgenbremse (und am VM in den Bergen auch durch die Wärmedehnung der Trommeln). In den vielen Fällen irgendwo dazwischen wird das Rad einfach etwas tragfähiger, wenn man auf gleichmäßige Spannung achtet, aber solange man die Tragfähigkeit nicht ausreizt (man kennt sie ja auch nicht genau), wird man ungleichmäßige Spannung nicht oder erst sehr spät bemerken.
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Keine Pässe: Bei mir genügen 60 Höhenmeter und besonders eins der beiden 20"-Laufräder schlackert.
Kann nicht erkennen, dass bei diesem die Speichenspannung geringer oder zu gering wäre. 3-fach gekreuzt mit 60mm-Trommelbremse.
Vielleicht bremse ich mit der Panzerlenkung auch ungleich, was auch unwahrscheinlich ist, da es jene Seite bei welcher ich weniger Handkraft habe zuerst erwischt.
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Ich hätte mehr erwartet, danke für die Einordnung/Korrektur. 60 Hm entsprechen 123 km/h.
Bemerkst Du dabei eine Druckpunktwanderung am Hebel?