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Defekte durch Leichtbau

die leichtesten Teile und Falter
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Speedsix
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Defekte durch Leichtbau

Beitrag von Speedsix » Fr 1. Mai 2015, 12:05

Hier mal einige Erfahrungen zum Thema Leichtbau
aus dem Tour Forum:

http://forum.tour-magazin.de/showthread ... agen/page1


Gruss

Speedsix

EmilEmil
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Re: Defekte durch Leichtbau

Beitrag von EmilEmil » Mo 4. Mai 2015, 12:26

Ich zitiere daraus mal "@Rolf1":

"- Titanspeichen sind vorne vollkommen unproblematisch. Obwohl ich die Speichen von 1,62mm auf ca. 1,2mm abgeschliffen habe (jetzt nur etwa 3,2g) und vorne nur 24 Speichen sind, ist mir auf > 8000km noch keine gerissen. Hinten links kann man Titanspeichen bedingt empfehlen, aber da gab es ab 3500km die ersten Brüche. Ich schätze allerdings, dass die aktuellen Pillar xtra lite Ti wesentlich besser sind als meine Speichen aus einer früheren Produktion, denn Pillar gibt deren Festigkeit mit etwa 1600N/mm^2 an und das entspricht ungefähr der von Sapim CX-Ray. Nur leider sind die xtra lite ti unglaublich teuer (>10€/Speiche). Ich habe daher mittlerweile hinten nach 5000km die Titanspeichen entfernt und sie durch Sapim CX-Ray ersetzt, die allerdings rechts auf 4,25g und links auf 3,85g abgeschliffen sind."

Dazu muß man anmerken, daß @Rolf1 die Speichen manuell runterschleift.
Bei 24 Speichen ergibt das eine Reduzierung (Titanspeichen) von ca 24x2,6 [g] = 62,4 [g]. Dafür steht er 3 Arbeitstage (1 Stunde je Speiche) an der Werkbank. Es stellt sich automatisch die Frage, ob "@Rolf1", der im Gegensatz zu vielen anderen, die der Diktatur der Waage unterliegen, aus der Werkstofftechnik kommt und Erfahrungen aus der Berechnung mitbringt, noch ganz sauber ist.
Am Gewicht einer einzelnen Speiche rumzudoktern, ist IMHO so ziemlich das uneffektivste, was man sich vorstellen kann. Dabei soll nicht verschwiegen werden, daß die Zahl der Speichen, wie sie bei den meisten derzeit gebauten Falträdern zu finden ist (36 Stück/Laufrad, bei den besseren 32 Stück/Laufrad) auf 24 Stück bei den 20-Zöllern und evtl. 20 Stück bei den 16-Zöllern reduziert werden kann.
Der Reduzierung der Speichenzahl schiebt meist die Nichtverfügbarkeit von Freilauf- oder Getriebe-Naben mit der entsprechenden Zahl von Speichenlöchern einen Riegel vor. Sonderanfertigungen (Teuro-Leichtbau !!!) sind natürlich immer möglich. Die von Sheldon Brown favourisierte Methode des Auslassens von vorhandenen Felgenlöchern mag ich nicht, so sehr ich Sheldon Brown auch i.A. als Fahrradschrauber auch schätze. Als Konstrukteur kann er den Fall in die Tiefen des Murksertums nicht immer vermeiden (Siehe Neu-Positionierung (Adapter-Konstruktion) der hinteren Felgenbremse an seinem Rayleigh-Falter !).
Allen Veränderungen am Laufrad muß notwendigerweise eine Analyse der wirkenden Belastungen voraus gehen. Jedes Laufrad muß Vertikal-Lasten (Austandskräfte durch das Systemgewicht), Lateral-Lasten (Kurvenkräfte, Wiegetrittkräfte) sowie Antriebs- und/oder Brems-Kräfte (-Momente*) übertragen. Diese Momente belasten/entlasten die Speichen zusätzlich zu den üblichen Speichenspannkräften (Schleppspeichen und Führungsspeichen; ja und nicht wie der Raddödel sagt "Zugspeichen und Druckspeichen"). Alle Speichen am Laufrad sind "Zugspeichen" oder "total entlastet". Die Art der Einspeichung in der Felge läßt keine "Druckspeichen" zu.
Und das nicht nur für zulässige Deformationen (Ovalisierung des Rades bzw der Felge unter Vertikallast, seitliche Deformation beim Wiegetritt, Verdrehung der Felge bzw. des Reifens unter Antriebs- bzw Brems-Moment u. a.) sondern auch im Hinblick auf die Dauerfestigkeit.
Dem Standard-Radler ist zB nicht damit gedient, ein Rad zu haben, daß nur 200 [km] fahrbar ist und dann neue Laufräder braucht. Das ist auf gut Deutsch Formel 1- oder besser Teuro-Leichtbau.
IMHO halte ich eine KM-Leistung von 20 000 [km] für unbedingt notwendig. Gemessen an einer Jahres-Leistung von 333 [km] (etwa Durchnitt/Rad in Deutschland) hält das Rad dann 60 Jahre(= ein Leben lang ?). Einem Hobbyfahrer mit 3333 [km]/Jahr dient das Rad dann 6 Jahre. Der Profi schafft das Rad dann in weniger als einem Jahr. Aber der bezahlt es auch nicht selbst.
Wer Geld hat und wenig fährt (Eisdielenposer ?) braucht auch keinen Wert auf Dauerfestigkeit zu legen. Der hat natürlich auch noch weitere Räder.
Und @Speedsix sowie @Pibach mit Ihrem Interesse an Leichtbau lege ich mal zwei schöne Bücher über dieses Thema ans Herz:
"Wiedemann Leichtbau, Band 1: Elemente"
"Wiedemann Leichtbau, Band 2: Konstruktion"
Bei intensiver Durcharbeitung sind sie dann die nächsten zwei Jahre beschäftigt.
(Ich glaube aber weder von dem einem noch von dem anderen, daß er das durchhält !)
*) Momente enstehen aus einer nicht reduzierbaren Kräftegruppe zweier paralleler Kräfte gleichen Betrages aber entgegengesetzter Richtung (Kräftepaar). Populärer Ausfluß dieser Erkenntnis ist die Formulierung des Hebelgesetzes (Schulphysik), leider unter Vernachlässigung der Auflagerkraft am Drehpunkt.

MfG EmilEmil

Pibach
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Re: Defekte durch Leichtbau

Beitrag von Pibach » Mo 4. Mai 2015, 13:25

Was die Jungs da z.T. als Leichtbau betreiben ist ja eher der Jagd nach Rekorden und abchecken des technisch Möglichen geschuldet. Ist halt ein skurriles Hobby.

Ich sehe Leichtbau ja auch gleichzeitig als Stabilbau, also wenn man z.B. auf eine fixe Lenksäule umrüstet statt Teleskoplenksäule. Auch eine etwas flexende "Leichtbau" Sattelstütze dürfte die Belastbarkeit erhöhen, da a) etwas länger und b) der Flex die Stöße auf den Rahmen etwas reduziert. Ansonsten weglassen, z.B. die Gangschaltung, dann kann auch weniger kaputtgehen.

Leichtbau bringt was im intermodalen Citybetrieb mit viel Trageanteil und Bürgersteig-Hindernisrennen oder für sportliches Fahren/Trainingszwecke ohne Gepäck am Rad.

Für Touringeinsatz mit Gepäck ist Leichtbau dagegen ziemlich irrelevant, oft eher kontraproduktiv, worauf dieser Threadtitel ja vrstl. abzielt.

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Re: Defekte durch Leichtbau

Beitrag von Speedsix » Mo 4. Mai 2015, 13:54

Anmerkung:
Ich komme aus der Werkstofftechnik und bin jetzt Berechnungsingenieur und spezialisiert auf Festigkeitsberechnungen. Ich kann daher einschätzen, was ich da tue. Wäre es nicht so, würde ich vermutlich die Finger davon lassen!!!! Das rate ich auch jedem, der nicht ausreichendes Hintergrundwissen hat.


Ciao Rolf
Emil, warum schreibst du ihm das nicht direkt?

Titanspeichen: Die Haustuner vom Faltraddirektor (Dipl. Ing. MB)
hatten bei den ersten Super Leicht Birdies Probleme wegen spröder
Titanlegierungen (brechende Speichen). Da wurden mehrfach die
Speichenhersteller gewechselt, bis es hielt.
Das (und die Kosten von 5 DM pro Speicher) haben mich bis heute
von Leichtmetallspeichen abgehalten.

Speedsix

Pibach
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Re: Defekte durch Leichtbau

Beitrag von Pibach » Mo 4. Mai 2015, 15:48

Wenn es um Leichtbau/Stabilbau von Laufrädern geht ist imho LightWolf die Referenz. Da kann man sich gut orentieren, was sinnvoll ist - und was nicht.

EmilEmil
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Re: Defekte durch Leichtbau

Beitrag von EmilEmil » Mi 6. Mai 2015, 10:52

Kann ich leider nicht erkennen, daß Du Dich da orientierst; denn meines Wissens nach hältst Du die Messung und Egalisierung der Speichenspannkraft für überflüssig :roll:
Schon der Unterschied von Speichenspannkraft und Speichenspannung ist Dir nicht geläufig.
Und einfaches Weglassen ist kein Leichtbau. Leichtbau ist ein Konstruktionsprinzip, das eine geforderte Funktion mit einem Minimum an Materialaufwand verwirklicht. Dieser Materialaufwand kann an einem verringerten Gewicht abgelesen werden.
ZB, wenn am Fahrrad eine Beleuchtung gefordert wird, und eine Lösung kommt mit 400 [g] daher und eine konstruktiv verbesserte mit 200 [g]. Den Schritt von 400 [g] zu 200[g] bezeichnet man dann als Leichtbau.
Wer eine Funktion für überflüssig hält und Teile deswegen wegläßt, betreibt keinen Leichtbau.ZB das Weglassen der Kotflügel macht das Rad leichter, ist aber kein Leichtbau.
MfG EmilEmil

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Re: Defekte durch Leichtbau

Beitrag von EmilEmil » Di 26. Mai 2015, 13:15

Einen Marathon Racer vom Hinterrad hab ich nun entsorgt, und ich ordne dies dem Thema unter.
Der Marathin Racer meines 20" Faltrades (Gewicht 280 [g], ich meine Baujahr 2010, 2000 [km]) nervte mich Anfang März bei der Saison-Eröffnung mit 3 Platten in einer Woche. Trotz sorgfältiger Suche nach der Ursache der Defekte konnte diese niemals gefunden werden. Es gab keine Verletzungen durch äußere Fremdkörper. Meine Erklärung ist daher die, daß bei dem vorhandenen Abrieb des Laufstreifens (Es waren gerade mal die Profi-Rillen abgetragen) die Dicke so weit reduziert worden war, daß die überall herumliegenden Glasscherben (Deutschland einig Glasscherben-Land :lol: ) durch den Mantel durchgespitzt haben und den Schlauch beschädigt haben.
Glück hatte ich im Unglück:
Der erste Platten ereignete sich 3 [km] bevor ich nach 60 [km] meine Hütte wieder erreicht hatte und war von der Art eines Schleichers, so daß 3-maliges Aufpumpen den Heimweg vollenden ließen. Der Schlauch wurde geflickt.
Der zweite Platten ereignete sich nach der Beendigung einer folgenden Tour erst am nächsten Tag innerhalb meiner Hütte, als mein Faltrad auf einem Montageständer aufgebockt war. Der Schlauch wurde geflickt.
Der dritte Platten ereignete sich bei der nächsten Tour nach 4 [km]. Den Heimweg habe ich dann mittels Schiebung gemeistert. Geflickt wurde nicht mehr.
Da Alles innerhalb einer Woche passierte, mochte ich nicht länger an Zufall glauben und habe einen vorhandenen (dickeren und schwereren) Continental TourRide übergangsweise aufgezogen.
Leider war der schon georderte MowJoe (50-406, für Vorn und Hinten) noch nicht eingetroffen. Den inzwischen vorhandenen (Gewicht 390 [g] gewogen) werde ich demnächst mal ausprobieren. Er soll für mich einen großen Einsatzbereich abdecken (Leicht Abrollen, mehr Komfort zB auf Belgischem Pflaster bieten, Abriebfest sein, nicht so Platten-anfällig sein, Geländeprofil für Schotter, Schnee und Freizeit haben).
Am spannendsten ist für mich die Frage, ob er mit großem Geräusch dahinrollt. Das muß ich selbst herausfinden, da solche Angaben von den Reifen-Herstellern nicht veröffentlicht werden.
Vom MowJoe wollte ich das schon immer gern wissen. Und deshalb diese Erprobung. Zu kaufen, wenn überhaupt, gibt es den MowJoe nur noch als Restbestand, da die Produktion seit 2014 eingestellt ist.
Den Marathon Racer baue ich mir zukünftig nicht mehr ans Rad, auch, wenn der vordere noch eine gewisse Laufzeit besitzt.
2000 [km] sind mir einfach zu wenig, Leichtbau hin oder her !

Mfg EmilEmil

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