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#564280 - 29.10.09 07:39 Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung
roul1
Mitglied
Themenersteller
abwesend abwesend
Beiträge: 821
Hallo,

nachdem ich, wie in diesem Faden beschrieben, das 24-Speichen Hinterrad durch Unfall geschrottet habe, will ich mit der noch intakten 370er DTSwiss Nabe wieder ein Laufrad aufbauen.

Das alte Laufrad war nur 2-fach gekreuzt (beidseitig). Ich will es aber 3-fach gekreuzt aufbauen. Aus praktischer Erfahrung weiss ich, dass das Rad dadurch stabiler wird.

Wie läßt sich dieser Stabilitäts-/Belastbarkeitsgewinn errechnen ?

Schon mal besten Dank im voraus.

Gruß
Roul
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#564292 - 29.10.09 08:28 Re: Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung [Re: roul1]
Job
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 18.523
In Antwort auf: roul1


Wie läßt sich dieser Stabilitäts-/Belastbarkeitsgewinn errechnen ?


Dazu einfach das komplette Rad in einem 3D-CAD-Programm Deiner Wahl konstruieren und per FEM berechnen lassen.
Zur vereinfachung würde bei den symmetrischen Bauteilen es aber auch ausreichen, wenn bei der Simulation nur 1/4 des Rades betrachtet wird.

job
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#564295 - 29.10.09 08:36 Re: Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung [Re: Job]
roul1
Mitglied
Themenersteller
abwesend abwesend
Beiträge: 821
Hallo Job,

kannst Du mir das auch für nen Rechenschieber erklären lach Ich will doch nicht erst Software kaufen/leihen/klauen. Über ne klitzekleibe einfache Formel oder ein winziges Tool, das alle unnötigen Variablen und möglichen Spielereien weglässt, wäre ich schon dankbar.

Gruß
Roul
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#564309 - 29.10.09 09:09 Re: Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung [Re: roul1]
Freundlich
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 2.306
Wieso war das alte Laufrad nur zweifach gekreuzt? Laut Smolik-Velotech/Einspeichen bringt das keinen Vorteil.

Eine seriöse Berechnung des Stabilitätsgewinns würde die Kenntnis aller real einwirkenden Kräfte und Materialeigenschaften voraussetzen. Im Idealfall mit Deiner Nabe, Felge, Speiche, Speichenspannung, Deinem Fahrstil und Körpergewicht. Man hilft sich darum meist mit vereinfachten Annahmen und Erfahrungswerten. Eine FEM-Berechnung am Computer zeigt zwar am Ende schöne bunte Bilder, jedoch hat das nur einen Nutzen, wenn das vereinfachte FEM-Modell mit den angenommenen Kräften und der Wirklichkeit grob übereinstimmt und dann noch richtig interpretiert wird. Dabei hilft die Software nicht. Das Ergebnis einer FEM-Analyse kann in weiten Bereichen manipuliert, interpretiert oder verfälscht werden. Wäre dies anders, würden keine Eisenbahnachsen brechen und weniger Flugzeuge abstürzen. Wenn ein Radhersteller eine Abbildung aus einer FEM-Analyse in die Werbung bringt, bedeuted das zunächst gar nichts. Überdies sind FEM-Programme teuer und ohne Expertenkenntnisse nicht sinnvoll nutzbar.
Solltest Du also nicht gerade ein Thema für eine Doktorarbeit suchen, würde ich den Erfahrungswerten von Smolik u.a. Fachleuten vertrauen und in der verbleibenden Zeit Praxistests fahren zwinker
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Off-topic #564313 - 29.10.09 09:22 Re: Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung [Re: Freundlich]
Job
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 18.523
ne, so aufwendig muss es nicht sein. Er wollte ja nur die Änderung der Stabilität ggü. dem Ausgangszustand. Da kann man dann einfach alle Randbedingungen als identisch annehmen.

Will man eine Aussage zur erwarteten Lebensdauer, geb ich dir aber recht.

job
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Off-topic #564326 - 29.10.09 10:02 Re: Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung [Re: Job]
ZaphodDU
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 365
Mal angenommen, Dein Beitrag war nicht ironisch gemeint:

Ich habe arge Zweifel, dass das so einfach ist, schließlich kann man dem Programm vermutlich kaum beibringen, wie elastisch das Felgenmaterial ist und wie viel Kneterei es beim Fahren verträgt. Der Faktor der längeren Speichen und dem damit verbundenen Elastizitätsgewinn kann ich mir ja noch ohne weiteres vorstellen, aber wenn man dann die Faktoren Ermüdung und Abrieb um die Speichennippel herum und obendrein noch die Kneterei in der Felge einberechnen will, gleitet es langsam aber sicher in Voodoo ab, oder?
---

Was essen die Radfahrer? Kartoffeln mit Nudeln und Reis!



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Off-topic #564331 - 29.10.09 10:10 Re: Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung [Re: ZaphodDU]
Job
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 18.523
In Antwort auf: ZaphodDU
Mal angenommen, Dein Beitrag war nicht ironisch gemeint:

ach?
[/Loriotmodus]
naja, wie soll man denn sonst auf die Frage nach ner einfachen Formel für einen überaus komplizierten Zusammenhang antworten?

Aber ums nochmal aufzudröseln.
Bei der FEM-Methode werden ja die Bauteile in nahezu unendlich viele kleine elemente zerlegt. Die Einflüsse auf ein solches Element verringern sich dann auf die Wirkungen des Nachbarelementes. Ausreichend schnelle Rechner vorausgesetzt, kann man da schon eine ziemlich gute Näherung erreichen. Wie oben schon durch "Freundlich" angemerkt, muss man dazu entweder alle äußeren Randbedingungen kennen, oder Annahmen treffen, die möglichst realistisch sind. Das entbindet bei sicherheitskritischen Bauteilen natürlich nicht von Prüfstandsversuchen.

job
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Off-topic #564341 - 29.10.09 10:36 Re: Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung [Re: ZaphodDU]
Dittmar
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
abwesend abwesend
Beiträge: 2.516
In Antwort auf: ZaphodDU

Ich habe arge Zweifel, dass das so einfach ist, schließlich kann man dem Programm vermutlich kaum beibringen, wie elastisch das Felgenmaterial ist und wie viel Kneterei es beim Fahren verträgt. Der Faktor der längeren Speichen und dem damit verbundenen Elastizitätsgewinn kann ich mir ja noch ohne weiteres vorstellen, aber wenn man dann die Faktoren Ermüdung und Abrieb um die Speichennippel herum und obendrein noch die Kneterei in der Felge einberechnen will, gleitet es langsam aber sicher in Voodoo ab, oder?


Das ist kein Vodoo, sondern Stand der Technik!!!!

Die Felgen bestehen auch nur aus einer Sorte Aluminium, dass sich überall "gleich" (was die physikalischen Eigenschaften betrifft) verhält, ob als Felge oder als Airbustragflügel. (Natürlich mit Berücksichtigung der Bauteildicke, Belastungsart und Belastungsfall, Oberflächenrauheit ....)

Aber "Freundlich" hat schon recht, mal ein bisschen FEM Analyse, was viele CAD Programme heute schon können, birgt oben genannte Probleme. Dies wiederum ist manchen Anwendern allerdings nicht klar. (Damit ist nicht Jobs Einwand gemeint, der ist durchaus richtig)
Gruß

Radreisebilder: http://picasaweb.google.de/arfeis
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#564358 - 29.10.09 11:23 Re: Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung [Re: Freundlich]
roul1
Mitglied
Themenersteller
abwesend abwesend
Beiträge: 821
In Antwort auf: Freundlich
Wieso war das alte Laufrad nur zweifach gekreuzt?

Ja, das war es. Original XC bzw. CC Leichtlaufrad Cannondale (genaue Daten siehe den Faden )

Was Du aus Smolik rausliest kann ich leider nicht erkennen. Er schreibt mMn doch vom Unterschied von 3-fach und 4-fach.

In Antwort auf: Freundlich
Solltest Du also nicht gerade ein Thema für eine Doktorarbeit suchen, würde ich den Erfahrungswerten von Smolik u.a. Fachleuten vertrauen und in der verbleibenden Zeit Praxistests fahren


Nö, zum profilieren brauch ich den Dr. nicht mehr. Ferner hab ich den Erfahrungswert zwischen 2-fach und 3-fach gekreuzten Speichen anhand meiner Probanten (da mein ich diese Jungs) schon ausreichend in der Praxis getestet und finde 3-fach gekreuzt, bei allen nabengebremsten und -angetriebenen Laufrädern als die Stabilsten.

Außdem habe ich nur nach ner einfachen Formel gefragt, die den Stabilitätsgewinn von 2-fach zu 3-fach gekreuzten Laufrädern, bei sonst identischen Parametern, errechnet. Insofern wäre es sicher hilfreich wenn man erst ließt bevor man schreibt. Danke

Gruß
Roul


Geändert von roul1 (29.10.09 11:31)
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Off-topic #564362 - 29.10.09 11:51 Re: Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung [Re: roul1]
Job
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 18.523
In Antwort auf: roul1
... in der Praxis getestet und finde 3-fach gekreuzt, bei allen nabengebremsten und -angetriebenen Laufrädern als die Stabilsten....

ist nicht umsonst der "quasi-standard" bei Laufradgrößen von 24"-28". Bei kleineren Laufradgrößen gibts da geometrische Probleme, weshalb dort eher 2x gekreuzt wird.
Aber das nur mal so als OT-Anmerkung.

job
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#564379 - 29.10.09 13:48 Re: Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung [Re: roul1]
Lord Helmchen
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
abwesend abwesend
Beiträge: 1.471
In Antwort auf: roul1

Außdem habe ich nur nach ner einfachen Formel gefragt, die den Stabilitätsgewinn von 2-fach zu 3-fach gekreuzten Laufrädern, bei sonst identischen Parametern, errechnet. Insofern wäre es sicher hilfreich wenn man erst ließt bevor man schreibt. Danke

Gruß
Roul



Wenn Du dir die Mühe machst, die Antworten nochmal aufmerksam durchzulesen, wirst du bestimmt erkennen, dass Deine Frage so weit beantwortet wurde wie es geht. zwinker
Vielleicht hilft Felix hier noch mit einem Wert aus, den er ermittelt hat.

Vielleicht ein Denkanstoß: Wie willst du Stabilität überhaupt definieren? Wie viel mehr Gewicht das Rad bei gleichem Verhalten mitmacht? Wie viel stärker der Antrieb bei gleichem Verhalten sein darf? Bei welcher zusätzlichen Kraft in welche Richtung das Rad wieder versagt? Wie viel länger das Rad halten wird?

Falls du trotz allem gerne was rechnen möchtest:

Je nach genauer Geometrie von Felge und Nabe kann das Ergenbis natürlich auch negativ ausfallen. Bild vergrößern: Rechtsklick auf das Bild und "Bild anzeigen" auswählen.

Geändert von Lord Helmchen (29.10.09 13:49)
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#564380 - 29.10.09 13:55 Re: Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung [Re: Lord Helmchen]
Martina
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 17.684
In Antwort auf: Lord Helmchen

Je nach genauer Geometrie von Felge und Nabe kann das Ergenbis natürlich auch negativ ausfallen.


Besonders spannend finde ich ja den ersten Faktor. Welche praktische Relevanz haben denn Laufräder mit ungerader Speichenzahl? entsetzt

Martina
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Off-topic #564381 - 29.10.09 14:08 Re: Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung [Re: Martina]
ulli82
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
abwesend abwesend
Beiträge: 1.724
Ganz einfach: so kann man gleich mitausrechen wieviel Gepäck ich reduzieren muss, wenn eine Speiche bricht, damit ich weiterfahren kann grins
Lieber Gruss, Matthias
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Off-topic #564384 - 29.10.09 14:13 Re: Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung [Re: Martina]
Lord Helmchen
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
abwesend abwesend
Beiträge: 1.471
Nun. Je nach Datum kann eine gebrochene Speiche Plus aus Minus machen, also einen riesigen Stabilitätsgewinn bedeuten - da sollte man sich das Reparieren eines solchen Defekts gut überlegen zwinker
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Off-topic #564389 - 29.10.09 14:21 Re: Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung [Re: Lord Helmchen]
Martina
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 17.684
D.h. die Formel gilt auch für Räder mit gebrochenen Speichen? Soweit hab ich zugegebenermaßen gar nicht gedacht. Und wenn, dann hätte ich wenigstens einen Einfluss der Mondphase erwartet... träller

Martina
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Off-topic #564395 - 29.10.09 14:37 Re: Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung [Re: Martina]
Lord Helmchen
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
abwesend abwesend
Beiträge: 1.471
Hehehe. Diese Formel, liebe Martina, ist wie vom Threadersteller gefordert SO universell gültig, dass man damit von den fruchtbaren Tagen bis zu den Lottozahlen ALLES berechnen kann zwinker
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#564399 - 29.10.09 14:59 Re: Stabilitätsgewinn 3-fach Speichenkreuzung [Re: Lord Helmchen]
roul1
Mitglied
Themenersteller
abwesend abwesend
Beiträge: 821
Hallo Manfred,

ja so in der Richtung hab ich mir das vorgestellt. Leider fehlt mir in Deinem Ansatz noch ein bischen die Herleitung aus E=mc². bäh

Aber ich bin mir schon bewußt, dass die Natur Grenzen setzt. Ich meine nicht nur physikalische. grins

Gruß
Roul
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