MBB aus Holz, Rahmenbausatz

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Wenn man den Balken Rechner anwirft und ein Rechteckrohr mit meinen Dimensionen eingibt, das auf Radstand Länge trägt, gibt es bei 100 kg Belastung einen Zug in der Randfaser von 11 N/mm². Da ist also reichlich Sicherheit vorhanden.
Moin, die 100kg sind dann die statische Last? Dann müsste da fürs Schlaglochdurchbrettern aber noch ein Faktor 3,5 - 5 drauf.
 

Dan

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Moin, die 100kg sind dann die statische Last? Dann müsste da fürs Schlaglochdurchbrettern aber noch ein Faktor 3,5 - 5 drauf.
Bist du beim Schlaglochdurchfahren schon mal ohnmächtig geworden? Nein? Dann nicht.
Die 5-fache Überlast macht an den Radaufnahmen noch Sinn - für Reifendurchschläge an Kanten, aber bei einer etwas elastischen Konstruktion und einer elastischen, dämpfenden Last (=Fahrer) kommen kurzzeitigen Lastspitzen nicht in dieser Größe an allen Punkten der Konstruktion an.
Ich hab hier in der Gegend eine 12cm Borsteinkante, von der ich gelegentlich runterfahre.
Hinterrad beschleunigt also 120mm lang mit einem g - der Bremsweg beträgt max. 32mm also von dieser Seite der Betrachtung wäre die Reifenbelastung 4 g bzw. höher weil er ja nicht durchschlägt. Das liegt aber viel mehr daran, dass ich obendrauf ja auch federe und die Belastung dadurch über einen längeren Zeitraum "verschmiert" wird.
Oder kurz: lass @Nemberch mal rechnen, ich glaub der kann das...
 
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Ich bin ja kein Statiker. Rechnen ist also nicht wirklich. Deshalb können wir dieses Thema hier durchaus nochmal genauer beleuchten.

Was ich weiß:

Multiplex ist in der Plattenebene extrem weich. Ein Stab 24 × 24 mm, an den Enden aufgelegt, biegt sich. Dreht man ihn um 90° ist er sehr stabil.

Birke hält eine Zugspannung bis zu 140 N/mm² aus.

Hersteller geben für ihre Platten eine Zugspannung bis zu 45 N/mm².

Bei einer gut ausgeführten Leimung mit Fibcon 60 reißen im großen Stil Holzfasern aus. Die Leimung hält also mehr als das Holz.

Wenn ich Multiplex Kantenleimungen anlege, habe ich immer mindestens 1/3 Längsholzanteil. Das ist ausreichend für eine ordentliche Festigkeit.

Leimungen die nicht auf Zug angelegt sind, sind schlecht.

Der Balkenrechner hat ja nicht wirkliche eine Aussagekraft, da man nur einen geraden Träger Rechnen kann. Der Rahmen hat einen Knick, Steuersatz und eine Gabel. Bei diesen Bauteilen bleibt mir nur übrig aus dem Bauch heraus zu dimensionieren und zu hoffen, dass ich nicht daneben liege. Deshalb erscheint auch die Gabel sehr Massiv im Vergleich zu den Tretlagerstützen. Bei deren versagen ist die Wahrscheinlichkeit, dass ich mich ernsthaft verletze sehr gering und sie sind auch schnell ersetzt, sollten sie nicht halten.

Als gerader träger gerechnet entsteht in meinem Profil, bei einer Tragweite von 1,2 m und bei 4 KN Krafteinwirkung eine Biegespannung von 41 N/mm² ich bin also noch in dem vom Hersteller getestetem Bereich. Die restlichen Bauteile sind deutlich höher dimensioniert.

Vielleicht findet sich ja noch jemand, der sich besser mit Statik auskennt, oder den Rahmen mit einem Statikprogramm rechnen kann.
 
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Moin @Dan ich will dir deinen "Glauben" an " verschmierte" Belastungen gar nicht nehmen.

@Nemberch
Man kann da die tollsten Sachen rechnen ( hab ich tatsächlich für meinen trikerahmen auch getan). Wenn man z.B. mit 50km/h über eine 4cm Kante fährt, wird das Rad (starr angenommen) in 0,01 s um 4cm angehoben. Das wäre ne Beschleunigung von 800m/s*2 . In Realität ist das vermutlich ein Bruchteil da sich Reifen und Rahmen dann massiv verformen, aber sicher mehr als der Fall vom Gehsteig. Und wer sagt mir das da nicht ne Zusammengesetzte Belastung durch die Torsion durch Kettenzug vorliegt? Dauerwechselfestigkeit ist zum Glück bei Holz ein kleines Problem ,aber Leimfugen? Eine zu genaue Betrachtung macht da wenig Sinn.
Der Wert von 3,5 -5 je nach Einsatz kommt aus eigenen Tests und Gesprächen mit einigen Fahrradkonstrukteuren über die letzten 8 Jahre. Bisher kann ich nur sagen, dass es hält.
Im übrigen habe ich im letzten Jahr die Möglichkeit gehabt im Materialprüflabor der TU Lübeck Zugversuche mit Multiplex zu machen. Das Ergebnis lag bei 3 Proben zwischen 50 und 60N/mm*2. Schöne Grüße und viel Erfolg!
 

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Was man allerdings bedenken sollte ist dass man das Ergebnis des Bruchversuchs nicht beliebig skalieren kann. Man sieht gut,dass manche Längsholzschichten glatt reißen (Bruch in der Faser) und manche fransig (Bruch zwischen den Fasern). Wenn die Fasern flacher als ca. 1:10(dicke zu länge) angschnitten werden gibts den erwünschten Bruch in der Faser. Das Verhältnis kennt man auch vom schäften.
Selbst bei 22mm Holzstärke und entsprechend vielen Lagen schwankt der Festigkeitswert noch ganz ordentlich. Bei 5 Lagen können 2 fehlerhafte schon kritisch sein. Ich hatte mich deshalb entschieden das Sperrholz selbst herzustellen, um jede Lage in Augenschein nehmen zu können.
 
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Bei meinem MBB ist das Tretlager mit den unteren Streben fest verbunden. Das oberer Rohr habe ich mit passgenauem Blech drehbar befestigt. Leider tönt diese Konstruktion trotz zentelmilimeter genauer Arbeit zum Teil etwas. Ich baue mir nun den Ausleger neu und lasse das oberer Rohr fest verbunden und die unteren Streben beweglich. Damit nichts tönen kann lassen sich diese nach dem richtigen positionieren mit Schrauben festklemmen.
Ich denke so etwas ist auch bei deinem Velo nötig. Irgendeine Klemmmöglichkeit sollte es für den Teil geben der nicht fest mit dem Tretlager verbunden ist. Es ist sonst schwierig kleine Bewegungen zu verhindern die auch "quitschen" oder "knacken" können.
Der Rahmen und das Design gefallen mir sehr. Mit den vielen Teilen einfach recht aufwendig. Sobald aber Kleinserien entstehen fällt das ja immer weniger ins Gewicht.
Weiterhin viel Spass beim tüfteln.
Liebe Grüsse
Michael
 
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