Berechnung Bremsbefestigung

Re: Berechnung Bremsbefestigung

Hallo,
also hab grade meine maschinenelemente prüfung weg, die letzte für dieses sem ,
also von bedeutung ist ja auch wo die kraft angreift, denn für die schraubendim brauchst du die (umfangs)kraft, die am kreis, auf dem du deine schrauben anbringst wirkt.
also nehmen wir zB an die bremskraft wirkt auf den außendurchmesser des rades (wert hab ich leider jetzt nicht, dann müsste du erstmal über das torsionsmoment über Mt=F*r(radaußendurchmesser/2) ausrechnen, weiter kannst du sagen das erforderliche reibmoment Mr=Mt*Sh(Haftsicherheit) (haft und fließsicherheit kannst du dir selber festlegen, aber würde sagen, da es eine lebenswichtige sache ist, kannst schon mit Sh=Sf =2 eher 2,5 rangehn)
dann hast du Mr=Fn*d (schraubenlochkreisdurchmesser/2) durch umstellen kriegst du Fn, weiterhin gilt Fs=Fn/mü(reibkoeffizient) (musste mal schauen wo du den findest, zB stahl/stahl trocken ca. 0,15. das ist die kraft, die alle schrauben aufbringen müssen für eine schraube gilt demzufolge Fs'=Fs/z (z=schraubenanzahl) wirste dir ja sicher festgelegt haben?) dann haben wir nach As(erf) >=(1,3*Fs'*Sf)/Re(schraube)
wobei du Re(schraube) aus deiner gewählten festigkeitsklasse der schrauben rauskriegst, zB 5.6 Re=5*6*10N/mm^2=300N/mm^2
As(erf) ist der minimal erforderliche verspannungsquerschnitt der schrauben, nun haben wir eine tabelle, wo wir die gewinde anhand eines größeren As-wertes als As(erf) auswählen.
hoffe ich konnte dir vielleicht ein bisschen helfen?!
wenn du werte hast, könnt ich sie auchmal für dich durchrechnen und schauen, welche gewindegröße das bei dir wäre (zB als vegleich zu deinen rechnungen)

wobei mir grade auffällt: kann man die bremskraft als angriff am radaußendurchmesser des hinterrades betrachten?
ist nich F=m*a die gesamtkraft, die auf das moped also massepunkt wirkt?
wobei ich grad nochmal bei meiner 600er geschaut hab, die bremsscheibe ist mit 6 x M6 oder M8 schrauben befestigt, und da dürften ja genau die gleichen kräfte auftreten, wie zwischen dem adapter und dem rad, von daher würd ich sagen, bist du mit 6 x M8 def. auf der sicheren seite wenn nicht schon 6 x M6 ausreichen und brauchst nix zu berechnen. am besten mal hören, was die anderen dazu meinen!

freundliche grüße

Re: Berechnung Bremsbefestigung

wenn du aber schrauben nimmst, darfst du nicht nach scherung dimensionieren, da schrauben nicht geschert werden sollen/dürfen. auf scherung rechnest du bolzen (also zB niete oder passschrauben) nach dann musst du aber auch noch auf flächenpressung nachrechnen an der kritischen stelle
schrauben sollen ja nur eine längskraft erzeugen, die die bauteile so stark zusammenpressen, dass die daraus resultierende reibkraft zwischen den bauteilen größer ist als die belastungskraft
freundliche grüße

Re: Berechnung Bremsbefestigung

^^^da hat er vollkommen recht - eine Schraube wird üblicherweise auf Zug belastet.
D.h. die Schraube muß an der Verbindung zwischen Adapter und alter Nabe eine so hohe Kraft aufbauen das im ärgsten Belastungsfall immer noch Reibschluß vorhanden ist.

angenommen r(Rad)=5xr(Nabelochkreis)

M=F(Rad)xr(Rad) F(Rad)=Bremskraft

F(Nabelochkreis)=M/r(Nabelochkreis)=(5xM)/r(Nabelochkreis)

...das heißt bspw. das schon alleine die Scherkraft da unten drin im Radienverhältnis zu den betreffenden Durchmessern zunimmt.

Weiterhin kommt der Reibschluss hinzu - sagen wir mal 0,15.

F(Nabelochkreis)/0.15= F(Schraube-Zug) (also das Komma wird nochmal gut eine Stelle verrückt!)

F(Schraube-Zug)/Anzahl(Schrauben)=F(pro Schraube)

So die grobe statische einfache Theorie - in Wirklichkeit würde das niemand groß rechnen.
Das muß erprobt werden.
Setzverhalten von Alu tut noch sein Übriges.

Ist kein 100pro Reibschluß gewährleistet, dann tritt alles auf was die Bibliothek hergibt - Scherung, Biegung, Zug - das heißt dort kann man nur noch mit Vergleichsspannungen mutmaßen

Re: Berechnung Bremsbefestigung

reibschluss liegt dann vor wenn die oberflächen mit einer anpresskraft (N) so beslastet werden dass die über den gleitreibungskoeffizienten vermittelte kraft also my x N = Fmax größer ist als die auftretenen aüsseren kräfte. ist dies nicht der fall würde die schraubverbindung auf scherung belastet, da die schraube nun die restliche kraft ausgleichen müsste.

Re: Berechnung Bremsbefestigung

Zitat

Eine Schraube darf nicht auf Scherung belastet werden: was wäre wenn ich nen Bolzen nehmen würde, der nur am letzten Ende nen Gewinde hat? Oder ist das egal?

...ich versteh was du meinst, drücken wir es so aus - das Bauelement Schraube wird für Zugebelastung verwendet und eben so ausgelegt.
Das kann verschiedene Ursachen haben - die meisten liegen sicher in der Fertigung/ Werkstoffstruktur eben dieser.

Die Herangehensweise einen Bolzen herzunehmen - zu fertigen der dann aussen ein Gewinde trägt wäre sicher denkbar - nur spätestens wenn man diesen anzieht, hat man schon einen überlagerten Spannungszustand aus Zug/ Scherung - und ohne Passung ggf. noch Biegung.
(Bitte dabei nicht vergessen - der Bolzen ist im Alu geführt, was zumindest auf Seiten der alten Nabe für Lochleibung sorgen kann...(projezierte Fläche der Bohrung))

Deine Rechnung hat schon den Fehler das du die Kraft auf den kleineren Lochdurchmesser herunterrechnen mußt.

Das zu bremsende Moment am Vorderrad bleibt ja gleich, da sich allerdings der Hebel (r=Radius) verkürzt nimmt die Kraft am Lochkreis im Verhältnis zu.

Am Definiertesten wäre es tatsächlich die Nabefläche zu planen, beidseitig Adapter Stück einzusetzen, dort auch die Flächenpressung unter dem Schraubenkopf zu berücksichtigen und dann die Konstruktion auf Reibschluß auszulegen.

Vorteil wäre hier nicht zuletzt auch, das bis auf die geplanten Flächen an Nabe und Adapter keinerlei Lochbild-Passungen benötigt werden.

Re: Berechnung Bremsbefestigung

das letzte klang jetzt halbwegs vernünftig,der rest naja....nur habt ihr da nicht alle etwas wichtiges vergessen?wie wärs mitm Sicherheitsfaktor? Dann ist die Belastung an der Bremse im schlimmsten Falle stark stoßhaft ergo Stoßfakter mit einbeziehen.Schraubverbindungen werden IMMER durch Reibung realisiert,ist das nich der fall ist es eine gesicherte Bolzenverbindung.Vergesst dann bitte auch nicht die nötige Einschraubtiefe,das Anzugsmoment(hier noch bedenken das beim festziehen das alu nachgibt)
"Da rechnet keiner groß rum,das wird erprobt"...daran krankts meiner meinung nach in der Industrie:"is 3ma kaputt gegang,habens 3ma verstärkt..." die rechnung ist nun wirklich nicht aufwändig....

Euer Größtes Problem: Ihr kennt das Bremsmoment garnicht,für euch auch nicht Messbar,max. grob nachzurechnen,daher würde ich von solchen Experimenten DRINGEND abraten,das ganze ist Lebensgefährlich.Es gibt doch nun SB naben zu kaufen(wenn dir die org. zu teuer is von nem andern mopped),billiger wird dein Umbau mit den zu machenden arbeiten auch nicht(am ende musst du die ganze nabe an den verbindungsstellen planen,dann müssen die Einsätze der Bremstrommel raus,die Alte Nabe ist aussen(um die lager also in der Trommel) konisch,heißt abdrehen bzw. ganz entfernen und neuen lagersitz in den adapter einbringen,das muss alles fluchten,passung muss auch stimmen,der Aluklotz is noch dazu groß und schwer...und durchführen kannst du das wohl alles nicht daheim mit 10er bohrer und feile....

Re: Berechnung Bremsbefestigung

Sicherheitsfaktoren...

Ich glaub hier gings erstmal prinzipiell um die Frage wie sowas aussehen kann.

Das ganze dann noch mitn paar Sicherheitsfaktoren aufzupeppen - das ist Multiplikation aller erster Sahne...öh und dann nehmen wir alles mal 2 - aber nicht der "Kern" zum Algorithmus einer solchen Betrachtung.

Zitat

beim festziehen das alu nachgibt)

... Setzverhalten von Alu - s.o.

Es gibt auch keine Eure Betrachtung, sondern Einen mit einer Frage...

Zitat

für euch auch nicht Messbar,max. grob nachzurechnen

... gibt kein Euch...

Zitat

"Da rechnet keiner groß rum,das wird erprobt"...daran krankts meiner meinung nach in der Industrie:"is 3ma kaputt gegang,habens 3ma verstärkt..." die rechnung ist nun wirklich nicht aufwändig....

...jo so ist das - Auslegung wird gezielt unterdimensioniert (Volumenhersteller), damit dann beim Versuch ggf. aufgedickt werden kann - so werden 2 Sachen gewährleistet Gewichtseffiziens und Vertrauen beim Kunden - denn klar sollte sein, alle Theorie ist grau...

Für Einzelanfertigungen ist es quasi der Umkehrfall, hier wird eher überdimensionert, eben um Versuche bzw. Trial and Error zu vermeiden.

Diese Herangehensweise lernt man leider weder in Hochschule noch in der Literatur...

Re: Berechnung Bremsbefestigung

Versuche müssen klar folgen,nur eine berechnung wird wohl nie reichen. Du hast den Kern meiner Aussage nicht ganz erfasst: Vorab berechnung und gezielte Versuche,gegebenenfalls gewichtsersparung sind der Richtige Weg.

das die Sicherheitsfaktoren nichts mit der Berechnung an sich zu tun haben mag sein,aber vergessen sollte man sie am Ende wohl dennoch nicht,wie gesagt solche aktionen können ganz schnell im krankenhaus enden.

dann ersetz doch beim lesen das euch mit Du...es ging mir ja nicht nur um den fragenden sondern auch die antwortenden.

Bin dennoch der meinung finger weg von sowas,und für den Preis der Änderungen könnte er auch gleich ne neue Nabe fertigen lassen.

Re: Berechnung Bremsbefestigung

Du hast den Kern meiner Aussage nicht ganz erfasst: Vorab berechnung und gezielte Versuche,gegebenenfalls gewichtsersparung sind der Richtige Weg.

Jo das hab ich schon verstanden, das du das denkst.
...könnte man meinen, nur ist halt zumindest beim Serienhersteller so gut wie nie so.

Denn hast du da ein Bauteil fertig - es hat die Versuche durchlaufen und durchgehalten, kann man drauf warten, das jemand daher kommt und meint...ich könnte mir vorstellen, wenn man da und da und da noch was wegnimmt, dann hält das sicher auch.

Hast du ein Bauteil das versagt, kann man anhand der Versagensspuren auslesen, wo es an Material/ Geometrie gefehlt hat.

Und sind wir doch mal ehrlich, die analytischen Denk-& Rechenweisen sind ziemlich "konservativ" und mit reichlich Sicherheitsspeck.

Re: Berechnung Bremsbefestigung

Mag alles sein,nur mir ist einfach drauflosbauen und dann testen und 30mal verstärken weils nicht hält ein Dorn im Auge...Klar sind die Rechnungen oft mit viel Sicherheitsspeck,aber das ganze gepaart mit FEM und erfahrung,kann man oft vorher schon bisl gewicht reduziern ohne erst schaden anzurichten...

Re: Berechnung Bremsbefestigung

Oh - also FEM und klassische analytische Rechnung sind schon ein ziemlicher Quantensprung.

Mit einer gescheiten FEM Analyse kann man durchaus sehr nah an die Realität kommen.

Nur kann man diese leider in einer Vielzahl von Anwendungsbeispielen kaum nutzen.

Es sollte auch klar sein, das man einen Versuch nicht einfach aus der Kalten heraus 30mal macht... gibt schon paar konstruktive "Grundlagen" die eine nicht unwesentliche Rolle spielen und auch beachtet werden müssen...

Re: Berechnung Bremsbefestigung

brauchste mir nich erzählen,aber dennoch ohne rechnung etc, einfach mal nur nach gefühl konstruieren is murx....auch wenns leider viel zu oft so gemacht wird und dann trial and error