Hallo Tue mich immer schwer die Laufräder meines Fahrrads zu zentrieren . Waere doch mal eine schöne Aufgabe zuerst die Spannung der einzelnen Speichen zu messen . Dann die " Unwucht " der Felge in axialer und radialer Richtung . Die Werte alsdann in eine schlaue Berechnung einfließen lassen um anschließend die Winkel zu erhalten um die die einzelnen Nippel verdreht werden müssen . Gibt es dazu Ideen ? Wie mißt man am schlausten die Spannung der Speichen ? Hat jemand dazu schon Versuche gemacht ? Bin für alle Anregungen dankbar . Edit Mod: Rechtschreibung im Titel korrigiert
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Theoretisch kann man das machen, aber alle Radschrauber, auch die Profis, haben das Gefühl in den Fingerspitzen.
Schrauber123 schrieb: > Wie mißt > man am schlausten die Spannung der Speichen ? Mit dem Gitarren-Stimmgerät ;-)
Stimmt bedingt . Hersteller messen schon . Eine Methode geht ueber das Drehmoment das notwendig ist die Nippel zu verdrehen . Geht aber nur bei neuen unbenutzten Rädern . Vielleicht kann man die Eigenfrequenz der Speichen messen ? Oder irgendwie trickreich die Kraft die notwendig ist um die Speichen etwas zu verschieben ? Irgendwas einfaches ?
Würdest Du bitte auf die Leerzeichen vor Deinen Satzzeichen verzichten? Danke.
Ingo W. schrieb: > Mit dem Gitarren-Stimmgerät ;-) Gut dann kann man auch einfach einen Speicheroszi nehmen . Allerdigs muß dazu die Speiche an zwei stellen abstützen . Und alsdann anschlagen . Ist ein ziemliches Geschäft . Ist schlecht zu handeln
Rufus Τ. F. schrieb: > Würdest Du bitte auf die Leerzeichen vor Deinen Satzzeichen verzichten? > Danke. Ja . Entschuldige
Mit einer Messuhr kann man das machen: https://www.youtube.com/watch?v=44YFXiwWk_Y Oder sogar digital: https://www.wheelfanatyk.com/blog/wheel-fanatyks-tensiometer/
Röhry schrieb: > Wo hast du die Info her? Das ist für die Fertigung zu teuer Hab bei der automatisierten Fertigung zugeschaut bei einer Fahrradfabrik. Allerdings war das vor 30 Jahren.Das Messverfahren ( Drehmomentmessung an den Nippeln ) hat mir der Inhaber erklärt.Alles ging Rechnergesteuert.
zitter_ned_aso schrieb: > Mit einer Messuhr kann man das machen: > Youtube-Video "spoke tensiometer homemade" > > Oder sogar digital: > https://www.wheelfanatyk.com/blog/wheel-fanatyks-tensiometer/ Danke.Kaufgerät sieht gut aus. Zur kompletten Berechnung fehlt allerdings noch die Messung der fehlerhaften Zentrierung. Ist die alternative Idee mit der Messung der Eigenfrequenz eines Speichenabschnitts nicht durchführbar? Magnetisch anregen. Frequenz hochfahren und schauen wann Eigenschwingungen auftreten? Das ganze MC gesteuert. Ist doch eigentlich spannender als das händische drücken/ziehen?
Die Speiche anzuzupfen und vom gehörten Ton auf die Spannung zu schließen, ist zwar low-tech, erlaubt es aber, innerhalb von Sekunden unter allen Speichen diejenigen zu identifizieren, deren Spannung am stärksten von den anderen abweicht und deswegen als nachgestellt werden müssen. Das geht deswegen so schnell, weil man kein Messgerät nacheinander an jede Speiche ansetzen und einen Messwert ablesen muss. Stattdessen dreht man einfach mit der einen Hand das Rad um 360° und lässt dabei einen Fingernagel der anderen an den Speichen entlang streifen. Es macht dann "bling - bling - bling - blang - bling - bling ..." Da, wo es "blang" macht, muss die Speiche noch etwas nachgezogen werden. Auf diese Weise gelingt es ohne viel Mühe, alle Speichen erst einmal auf gleiche Spannung zu bringen. Damit ist bei unrunder Felge natürlich der Höhen- und Seitenschlag noch nicht beseitigt. Dies geschieht im zweiten Schritt, bei dem man die Speichen gezielt wieder "verstimmt". Dabei hilft weder das Ohr noch ein Gerät zur Messung der Spannung, dafür aber ein Filzstift oder ein Stück Kreide, der/das dicht neben bzw. über bzw. unter die Felge gehalten wird und bei der Drehung des Rads die Stelle(n) markiert, an denen noch korrigiert werden muss. Diesen Prozess zu automatisieren ist sicher eine interessante Aufgabe, aber zeitlich oder gar finanziell lohnen tut sich so etwas für den Hobbyradler, der vielleicht einmal im Jahr die Speichen nachstellt oder alle fünf Jahre ein neues Rad einspeicht, wohl kaum.
Röhry schrieb: > Theoretisch kann man das machen, aber alle Radschrauber, auch die > Profis, haben das Gefühl in den Fingerspitzen. Vor 50 Jahren, als ich mein letztes Rad gespeicht habe, war das mein Daumennagel. Damals konnte das jeder popeliger Nicht-Profi.
> Damals konnte das jeder popeliger Nicht-Profi.
Damals gab es auch noch keine Hohlkammerfelgen .
Schrauber123 schrieb: > Tue mich immer schwer die Laufräder meines Fahrrads zu zentrieren . > Waere doch mal eine schöne Aufgabe zuerst die Spannung der einzelnen > Speichen zu messen . Dann die " Unwucht " der Felge in axialer und > radialer Richtung . Die Werte alsdann in eine schlaue Berechnung > einfließen lassen um anschließend die Winkel zu erhalten um die die > einzelnen Nippel verdreht werden müssen . Hast Du noch alle (Sinne beieinander)? Oder haben die Wellen Deiner Laufräder etwa keine Zentrierbohrungen mehr? Grüße
Ingo W. schrieb: > Mit dem Gitarren-Stimmgerät ;-) Es gibt da eine schöne Android-App fürs Smartfon: Spectroid. https://play.google.com/store/apps/details?id=org.intoorbit.spectrum&hl=de Das ist schon fast ein Must-Have für jeden Techniker:-)
L. H. schrieb: > Hast Du noch alle (Sinne beieinander)? Danke für die konstruktive Idee? Die Aufgabe ist einfach reizvoll da sie einen ausgewogenen Mix aus Mechanik Messtechnik und Mathematik erfordert. Und dann vielleicht sogar praktisch nutzbar wäre. Die Sache mit der Frequenzmessung hat uebrigens ein bekannter Waagenhersteller schon mal in den 80 er Jahren probiert bevor sich die Wägezellentechik durchgesetzt hat. Bei dem " Fanatyk Tensiometer " ist mir das Messprinzip nicht klar. Wird eine fixe Auslekung gemacht und die hierzu notwendige Kraft gemessen? Oder wird mit fixerKraft ausgelekt und die bewirkte Auslenkung gemessen?
Yalu X. schrieb: > "bling - bling - bling - blang - bling - bling ..." > > Da, wo es "blang" macht, muss die Speiche noch etwas nachgezogen werden. > Auf diese Weise gelingt es ohne viel Mühe, alle Speichen erst einmal auf > gleiche Spannung zu bringen. So ist es - das geht schneller als mit jedem Hilfsgerät. Und ich habe es mit vielen Speichen zu tun (unser Hinterrad hat 48). Erst letztes WE habe ich die Speichen nachgespannt und neu zentriert. > Damit ist bei unrunder Felge natürlich der Höhen- und Seitenschlag noch > nicht beseitigt. Dies geschieht im zweiten Schritt, bei dem man die > Speichen gezielt wieder "verstimmt". Dabei hilft weder das Ohr noch ein > Gerät zur Messung der Spannung, dafür aber ein Filzstift oder ein Stück > Kreide, der/das dicht neben bzw. über bzw. unter die Felge gehalten wird > und bei der Drehung des Rads die Stelle(n) markiert, an denen noch > korrigiert werden muss. Ich hab mir eine passende Halterung geschweisst. Damit ist das Ausgleichen von Seiten und Höhenschlag und die Zentrierung kein Problem. > Diesen Prozess zu automatisieren ist sicher eine interessante Aufgabe, > aber zeitlich oder gar finanziell lohnen tut sich so etwas für den > Hobbyradler, der vielleicht einmal im Jahr die Speichen nachstellt oder > alle fünf Jahre ein neues Rad einspeicht, wohl kaum. Ja, das ist sicherlich reizvoll, aber insbesondere bei gebrauchten Felgen wird das nicht mehr funktionieren. Nicht jede Speiche einer Seite hat am Ende dieselbe Spannung. Dazu hängt das noch von der Anzahl und Art der Kreuzungen ab usw. Das ist wie mit Klavierstimmgeräten. In der Theorie eine tolle Sache - praktisch sind die Ergebnisse durch die Nichtlinearitäten und gegenseitigen Abhängigkeiten ziemlich mau.
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Chris D. schrieb: > Das ist wie mit Klavierstimmgeräten. In der Theorie eine tolle Sache - > praktisch sind die Ergebnisse durch die Nichtlinearitäten und > gegenseitigen Abhängigkeiten ziemlich mau. Danke. Eine wichtige Ueberlegung. Hier wegen der Kreuzungen der Speichen.
Hallo, da hilft es nur, alle Nippel von beiden Seiten mit feinem Öl zu versorgen und mehr zu üben. Dann stellt man bald die Spannung intuitiv nach, ohne es schlimmer zu machen. Bei hoher Belastung müssen irgendwann leider mal neue Speichen verbaut werden, die es in verschiedenen Qualitäten zu kaufen gibt. Zuletzt kann man mittels Tensiometer sein Werk begutachten. MfG
Hallo Schrauber123 schrieb: > durchgesetzt hat. Bei dem " Fanatyk Tensiometer " ist mir das > Messprinzip nicht klar. Wird eine fixe Auslekung gemacht und die hierzu > notwendige Kraft gemessen? Oder wird mit fixerKraft ausgelekt und die > bewirkte Auslenkung gemessen? Die auf die Speiche einwirkende Kraft dürfte durch eine Feder (am/unter dem Griff?) erzeugt werden. Dadurch wird der Schieber (Rückseite betrachten) mit dem Klötzchen, das auf die Speiche drückt, in Richtung Griff gezogen. Gemessen wird die Auslenkung. Da wird's dann sicher eine Tabelle geben, in der man die Werte für die Spannung je nach Speichendurchmesser ablesen kann. MfG
Dieses "tensionmeter" ist ein DIY-Projekt: http://www.bicycles.net.au/forums/viewtopic.php?t=90867 Weil das Original halt teuer ist: https://www.youtube.com/watch?v=mb32h4PK_aU Eine billige Messuhr kann man in China bestellen und so umfunktionieren.
zitter_ned_aso schrieb: > http://www.bicycles.net.au/forums/viewtopic.php?t=90867 Am besten gefällt mir der Zentrierständer am Ende des Artikels (mit zwei Messuhren). Man kann ja sowas auch selbst basteln (z.B. aus einer alten Gabel). > Ich glaube nicht dass die gleiche Speichenspannung automatisch ein zentriertes Laufrad ergibt. > Ein paar mal gegen die Bordsteinkante fahren und die Felge ist schon leicht verbogen. Und dann muss man die einzelnen Speichen unterschiedlich stark festziehen. > Die beste Lösung ist eigentlich die Scheibenbremse. Da kommt man auch mit einer Acht nach Hause.
zitter_ned_aso schrieb: > Ich glaube nicht dass die gleiche Speichenspannung automatisch ein > zentriertes Laufrad ergibt. genauso ist es
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zitter_ned_aso schrieb: > zitter_ned_aso schrieb: >> http://www.bicycles.net.au/forums/viewtopic.php?t=90867 > > Am besten gefällt mir der Zentrierständer am Ende des Artikels (mit zwei > Messuhren). Man kann ja sowas auch selbst basteln (z.B. aus einer alten > Gabel). Jepp - kann man :-) Ich habe meinen vor ein paar Jahren aus Resten (Tischbeine etc.) zusammengebraten - funktioniert wunderbar und wird auch von der Frau im Wohnzimmer akzeptiert, wenn man nicht in der kalten Garage zentrieren möchte ;-) Die Messuhren sehen zwar wichtig aus, aber die benötigt man in der Praxis nicht wirklich. Man hört sehr gut, wenn die Felge am Anschlag schabt. > Ich glaube nicht dass die gleiche Speichenspannung automatisch ein > zentriertes Laufrad ergibt. > Ein paar mal gegen die Bordsteinkante fahren und die Felge ist schon > leicht verbogen. Und dann muss man die einzelnen Speichen > unterschiedlich stark festziehen. So ist es - und es hängt wie gesagt auch von der Kreuzung ab.
L. H. schrieb: > Hast Du noch alle (Sinne beieinander)? > Oder haben die Wellen Deiner Laufräder etwa keine Zentrierbohrungen > mehr? dazu braucht es keine keine Zentrierbohrungen in der "Welle" die im übrigen eine Achse ist
Schrauber123 schrieb: > die > einzelnen Nippel verdreht werden müssen ja das mache ich auch gerne :-) Spass beiseite, es gibt genug YT Videos die dir zeigen wie man das macht und optische Kontrolle ist immer noch das Beste
Alles was du wissen willst findest du in Jobst Brandt: "the bicylcle wheel" Darin findest du auch die Funktionsweise eines Speichentensiometer erklärt. ob diese Bezugsquelle der Schrift legal ist, weiss ich nicht: http://caravan.hobby.ru/materiel/Bicycle_Wheel_-_Jobst_Brandt.pdf
Beitrag #5751857 wurde von einem Moderator gelöscht.
Chris D. schrieb: > Jepp - kann man :-) > > Die Messuhren sehen zwar wichtig aus, aber die benötigt man in der > Praxis nicht wirklich. Man hört sehr gut, wenn die Felge am Anschlag > schabt. sowas ähnliches (in "gekauft") habe ich vor 25 (oder so) Jahren im Ferialjob im Radgeschäft auch benutzt. Die "Anzeige" war damals auch nur sowas ähnliches wie Bremsbacken aus Metall, die an der Felge gekratzt haben.
Wenn mehr fehlt sollte das einer machen der das kann. So mancher"könner" hat sich nach getaner Arbeit über einen Höhenschlag gewundert. Ungleiche Speichen-Spannungen führen zum Bruch einzelner überlasteter Speichen. Wer selber komplett einspeichen will braucht eine entsprechende Lehre,damit die Felge danach auch mittig läuft. Ein Tensiometer kontrolliert die Speichenspannung. Der Winter ist immer lang und kalt,da besorge man sich alte Laufräder und übt das bis man es kann. Nach dem einspeichen müssen die Speichen sich setzen und das Laufrad nachzentriert werden. Da haben Leute die das können Tricks zur Hand welche unzählige Fahrkilometer unnötig machen.
herbert schrieb: > So mancher"könner" hat sich nach getaner Arbeit über einen Höhenschlag > gewundert Dagegen hilft es, beidseitig zu arbeiten. Die Seite die mehr ziehen muss ne achtel bis viertel Umdrehung fester, die andere Seite dementsprechend fester. Das zieht die Felge weiter zur Seite ohne die Höhe groß zu ändern. Generell sollte man vor den Seitenschlägen erst die Höhenschläge rausnehmen. Und dafür sind die schon erwähnten Zentrierständer ohne Meßuhr mehr als ausreichend. Das geht wunderbar mit dem Kratzgeräusch. Das macht man in mehreren Durchgängen, wenns nicht mehr kratzt, die "Kratzer" n Stück dichter ran und wieder von vorn. Ratsam ist es auch, nach dem Zentrieren, vor allem nach ner Neuaufspeichung, einen "Ring" aus Holz/Styroporklötzen auszulegen, so dass das Laufrad flach auf der Felge auf den Klötzen so aufliegt, das die Achse/Nabe frei überm Boden schwebt. Dann geht man ein-zwei Runden auf den Speichen spazieren, umdrehen das selbe auf der anderen Seite. So setzen sich die Speichen. Nochmal im Zentrierständer überprüfen obs nachgearbeitet werden muss. Pedanten machen das sogar 2mal. Beim ersten Speichenspaziergang haben sie noch nicht die Endspannung aufgebaut. Nachm Spaziergang dann die letzte achtel-viertel Drehung und noch nen Spaziergang.
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Das gehört bei mir zu jedem Frühjahrsputz: Rad abmachen und die Speichen von beiden Seiten mit einem Holzstäbchen abfahren. Bling, bling, bling, bläng? Reifen runter, Schlauch usw. Die Speiche, die nicht mehr "bling" macht, ist defekt. (Fast immer ist sie innerhalb des Gewindenippels gebrochen, kann man nicht sehen). Bisher hatte ich fünf defekte Speichen gefunden. Grüße Bernd
Schrauber123 schrieb: > L. H. schrieb: >> Hast Du noch alle (Sinne beieinander)? > > Danke für die konstruktive Idee? Die Aufgabe ist einfach reizvoll da sie > einen ausgewogenen Mix aus Mechanik Messtechnik und Mathematik > erfordert. Und dann vielleicht sogar praktisch nutzbar wäre... > ...Bei dem " Fanatyk Tensiometer " ist mir das > Messprinzip nicht klar. Wird eine fixe Auslekung gemacht und die hierzu > notwendige Kraft gemessen? Oder wird mit fixerKraft ausgelekt und die > bewirkte Auslenkung gemessen? Auch wenn die Frage nicht weiterführend war - sie war dennoch ernst gemeint. :) Alle Speichen haben identische Länge und genau so ist das auch bei den Spannmuttern. Was beinhaltet, daß Du an sich nur dann eine Unwucht erzeugen kannst, wenn die Felge exzentrisch nur Nabe bzw. Achse angezogen wird. Der Mix aus Mechanik, Messtechnik und Mathematik reduziert sich dabei im Wesentlichen auf die Mechanik. Mit einfachsten Mitteln, z.B. auch per Vorderradgabel angeschweißt auf eine Grundplatte, kannst Du Anschläge hindrapieren, die es erlauben, nach dem "losen" Einsetzen aller Speichen samt Muttern die Felge so zu spannen, daß sie (außen) rundläuft. Gleichzeitig mit diesem Spannen kannst Du auch bereits den Seitenschlag korrigieren. Und wenn das so weit passt, alle Speichen danach gleichmäßig anziehen. Das Speichen-Material kennst Du, und die max. Drehmomente für die Speichen bzw. Spannmuttern kannst Du erfragen. Durch die Korrekturen werden die danach vorliegenden Basis-Anzugs-Momente der Speichen etwas unterschiedlich sein. Das werden sie auch bleiben, wenn Du anschließend wirklich alle Speichen gleichermaßen ringsum schrittweise ( 1/4 od. 1/2 Umdrehung an der Spannmutter) spannst. Mit dem Spannen mußt Du dann aufhören, wenn in einem großen Teilbereich des Umfanges die max. zulässigen Drehmomente erreicht sind/wurden. Weil es sich so verhält, daß Du mit jedem (einseitigen) Spannen gleichzeitig auch die Gegenseite mit verspannst. Ich wüßte nicht, welche Mathematik Du dazu bräuchtest. ;) Ob es eine gute Idee ist, auf eingespannten und flachgelegten Felgen auf deren Speichen "spazieren zu gehen" weiß ich nicht. Denke jedoch, daß dies - je nach Körpergewicht - eher in Grenzbelastungs-Bereiche von Speichen gehen könnte. Wobei es für mich eher ein weniger zutreffendes Argument ist, daß sich die Speichen dabei "setzen" können. Wenn man erreichen will, daß sie irgendwie in ihre bestmögliche Position "hineinschlupfen" können, läßt sich das m.E. besser mit Einfetten ihrer "Sitzpositionen" und der Gewinde (Speichen+Muttern) erreichen. Das sind dann aber eher "philosophische" Fragen, inwieweit sich dann dabei auch Drehmomente relativieren. Prinzipiell sollte man "Überdehnungen" daran orientieren, was vom Werkstoff her "kritisch" werden könnte. Was das hier anbelangt: > ...Bei dem " Fanatyk Tensiometer " ist mir das > Messprinzip nicht klar. Wird eine fixe Auslekung gemacht und die hierzu > notwendige Kraft gemessen? Oder wird mit fixerKraft ausgelekt und die > bewirkte Auslenkung gemessen? Beides ist möglich, wobei es im Endeffekt auf das selbe hinausläuft. ;) Und das wird z.B. auch bei Zahnriemen-Spannungs-Überprüfungen gemacht. Sind ganz simple Geräte: https://www.ebay.de/i/372269545448 Ob es sowas auch für Speichen gibt, weiß ich nicht. Denke aber, daß es auch dafür tauglich sein müßte. Sofern man die max. zulässigen Spannungen von konkreten Speichen kennt. Grüße
L. H. schrieb: > Ob es eine gute Idee ist, auf eingespannten und flachgelegten Felgen auf > deren Speichen "spazieren zu gehen" weiß ich nicht. > Denke jedoch, daß dies - je nach Körpergewicht - eher in > Grenzbelastungs-Bereiche von Speichen gehen könnte. Zweiradmechaniker fahren in der Regel selbst hobbymäßig Rad. Übergewichtige habe ich noch nicht gesehen. Dieses Prozedere hilft in der Tat ,dass sich die Speichen "setzen". Ersatzweise könnte man auch zwei-dreihundert Kilometer fahren und danach nochmal nachzentrieren. Nachzentrieren kostet Zeit und Geld und deswegen hat sich dieses für Laien ungewöhnliche Prozeder eingebürgert. Wer in einem Radladen eine Laufrad kauft bei dem ist immer das erste nachzentrieren kostenlos...wenn es soweit kommt...;)
Thomas F. schrieb: > Ingo W. schrieb: >> Mit dem Gitarren-Stimmgerät ;-) > > Es gibt da eine schöne Android-App fürs Smartfon: > > Spectroid. > > https://play.google.com/store/apps/details?id=org.intoorbit.spectrum&hl=de > > Das ist schon fast ein Must-Have für jeden Techniker:-) Gibt es das auch für Samsung Handys? Ich finde nichts.
Röhry schrieb: >> Spectroid. >> >> https://play.google.com/store/apps/details?id=org.intoorbit.spectrum&hl=de > Gibt es das auch für Samsung Handys? Ich finde nichts. Ich habe ein Samsung Handy. Die App findet man einfach im Playstore.
Bernd F. schrieb: > 010.jpg > Das gehört bei mir zu jedem Frühjahrsputz: Ich hätte jetzt eher erwartet, das Du das Rad "entspeichst", jede Speiche einzeln putzst un dann wieder neu einspeichst. :-)
Harald W. schrieb: > Bernd F. schrieb: > >> 010.jpg >> Das gehört bei mir zu jedem Frühjahrsputz: > > Ich hätte jetzt eher erwartet, das Du das Rad "entspeichst", jede > Speiche einzeln putzst un dann wieder neu einspeichst. :-) Nit glei übertreiwe! Grüße Bernd
L. H. schrieb: > Auch wenn die Frage nicht weiterführend war - sie war dennoch ernst > gemeint. :) > > Alle Speichen haben identische Länge und genau so ist das auch bei den > Spannmuttern. > > Was beinhaltet, daß Du an sich nur dann eine Unwucht erzeugen kannst, > wenn die Felge exzentrisch nur Nabe bzw. Achse angezogen wird. > > Der Mix aus Mechanik, Messtechnik und Mathematik reduziert sich dabei im > Wesentlichen auf die Mechanik. > > Mit einfachsten Mitteln, z.B. auch per Vorderradgabel > > Ich wüßte nicht, welche Mathematik Du dazu bräuchtest. ;) > > Wobei es für mich eher ein weniger zutreffendes Argument ist, daß sich > die Speichen dabei "setzen" können. > Wenn man erreichen will, daß sie irgendwie in ihre bestmögliche Position > "hineinschlupfen" können, läßt sich das m.E. besser mit Einfetten ihrer > "Sitzpositionen" und der Gewinde (Speichen+Muttern) erreichen. > > Das sind dann aber eher "philosophische" Fragen, inwieweit sich dann > dabei auch Drehmomente relativieren. > Prinzipiell sollte man "Überdehnungen" daran orientieren, was vom > Werkstoff her "kritisch" werden könnte. Du hast Dir wirklich Mühe gemacht mit der interessanten Antwort. Danke dafür. Deinen ersten Kommentar fand ich nicht so sehr zielführend . Die Idee mit der Mathe und einem einfachen Messsystem welches die Werte direkt in den MC ueberträgt finde ich einfach spannend. Glaube allerdings gerne , daß das für jemanden, der im Speichenspannen geübt ist, vollkommen unnötig ist. Die Mathe dazu scheint ja auf den ersten Blick recht kompliziert zu sein. Könnte mir allerdings vorstellen daß es eine praktikabe Lösung gibt. Die zu finden ist einfach reizvoll.
> Reifen runter, Schlauch usw. > Die Speiche, die nicht mehr "bling" macht, ist defekt. > (Fast immer ist sie innerhalb des Gewindenippels gebrochen, > kann man nicht sehen). > > Bisher hatte ich fünf defekte Speichen So ein Auto mit Speichen und Trommelbremse hat nicht jeder... mfG
Schrauber123 schrieb: > Du hast Dir wirklich Mühe gemacht mit der interessanten Antwort. Danke > dafür. Deinen ersten Kommentar fand ich nicht so sehr zielführend . Naja, mal provokant zu fragen, bringt doch etwas mehr "Salz in die Suppe". ;) Aber danach sollte es schon ernsthafter zur Sache gehen, um Sachverhalte richtig einordnen zu können. > Die Idee mit der Mathe und einem einfachen Messsystem welches die Werte > direkt in den MC ueberträgt finde ich einfach spannend. Glaube > allerdings gerne , daß das für jemanden, der im Speichenspannen geübt > ist, vollkommen unnötig ist. Ich glaube nicht, daß Du das eingangs Umrissene ohne weiteres per Mathe erfassen kannst. Womit ich meine, daß Du beim Zentrieren der Felge zur Achse messen könntest, welche Speiche Du nun mit einer Viertel- oder Halbdrehung der Spannmutter anziehen müsstest, damit die Felge ohne Höhenschlag läuft. Denn selbst, wenn die Felge nur relativ lose eingespeicht ist, deformierst Du sie mit jedem Anzug einer Spannmutter ein wenig. Was sich daraus erklärt, daß Du gleichzeitig mit dem Anzug einer Spannmutter eine oder mehrere "Gegenspeichen" höher spannst. Was dazu führt, daß die Felge dort hin ausweicht, wo noch geringere Speichenspannung vorliegt als im aktuellen Anzugsbereich. Übertrieben wird sie dabei leicht elliptisch. Danach gehst Du her und korrigierst die Ellipse wieder usw. usw. Genau genommen findet dabei jedoch in der Felge ringsum auch eine schrittweise Stauchung (degressiver Art) statt. Die müßtest Du aber kennen, um alles mathematisch erfassen zu können. > Die Mathe dazu scheint ja auf den ersten Blick recht kompliziert zu > sein. Könnte mir allerdings vorstellen daß es eine praktikabe Lösung > gibt. Die zu finden ist einfach reizvoll. Wo ein Wille ist, ist auch ein Gebüsch. :D Es kommt ja auch etwas darauf an, in welchem Umfang Du das per Mathe erfassen können willst. Neulich sah ich zufällig beim Fahrrad meiner Frau, daß die Al-Felgen gar nicht "einstückig" sind, sondern aus einem rund umgeformten Profil bestehen, das stumpf gestoßen ist. Die Felgen sind so gut eingespeicht, daß dies kaum erkennbar ist. Das registrierte ich verblüfft, sah aber nicht nach ob (innen) in der Felge evtl. ein Schweiß-Punkt zur Verbindung von Anfang und Ende gesetzt wurde. Kurzum: Bei so einer Felge könntest Du evtl. einen Drucksensor einbauen, um die Stauchung erfassen zu können. Geht es Dir nur um die Erfassung/Überprüfung der richtigen Speichenspannung, dürfte das wesentlich einfacher sein. Weil Du Dir dabei zunutze machen kannst, daß im Prinzip in der Technik nicht nach Zug- und Druck-Belastung unterschieden wird: Das wird i.d.R. alles "über einen Kamm geschert". Speichen sind, sich in Nabennähe tangierend, verspannt. Um die Spannung von allen messen zu können, müßtest Du sie abwechselnd so auf Zug oder Druck belasten können, daß sie sich - ohne Behinderung durch eine andere Speiche - völlig frei zwischen ihren beiden Auflagern (= Spannpunkten) durchbiegen lassen. Wie weit sie sich (im noch elastischen Bereich) jeweils durchbiegen lassen können, kannst Du je nach Speichen-Art, -Länge und optimalem bzw. vorgeschriebenem Anzugsmoment entweder empirisch ermitteln oder berechnen. Damit hast Du dann die Werte (Krafteinwirkung) mit denen Du z.B. in der Speichen-Mitte ziehen oder drücken mußt, um feststellen zu können ob jede einzelne Speiche "im grünen Bereich" gespannt ist. Dürfte als Kontrollwert für richtige Speichenspannung weit besser sein als bling - bling - blang - bling - bling. ;) Da hätte ich ja zu annähernd ringsum identischen Anzugsmomenten noch "mehr Vertrauen". ;) Grüße
L. H. schrieb: > Neulich sah ich zufällig beim Fahrrad meiner Frau, daß die Al-Felgen gar > nicht "einstückig" sind, sondern aus einem rund umgeformten Profil > bestehen, das stumpf gestoßen ist. > Die Felgen sind so gut eingespeicht, daß dies kaum erkennbar ist. Danke für die ausführliche Antwort . Genau solche Felgen sind doch fast Standard ? Bei Hohlkammerfelgen ist am Stoß in die Hohlkammer ein Verbindungsstück eingesteckt. L. H. schrieb: > Speichen sind, sich in Nabennähe tangierend, verspannt. > Um die Spannung von allen messen zu können, müßtest Du sie abwechselnd > so auf Zug oder Druck belasten können, daß sie sich - ohne Behinderung > durch eine andere Speiche - völlig frei zwischen ihren beiden Auflagern > (= Spannpunkten) durchbiegen lassen. > > Wie weit sie sich (im noch Würde es nicht auch genügen einfach ein Teilstück der Speiche zu betrachten ? So gehen doch auch die käuflichen Tensiometer vor . Zur Mathe : Stelle mir vor ich habe ein neues perfekt eingespeichtes Rad. Messe alle Spannungen. Nun verstelle ich eine Speiche definiert und messe abermals die einzelnen Spannungen wie auch den bewirkten Höhenschlag und Seitenschlag. Damit kenne ich die Auswirkung auf alle anderen Speichen. Sollte vernünftig sein. Zur Berechnung hatte ich mir bei einem verstellten Rad eine an " Montecarlo " angelehnte Berechnung vorgestellt. Zur Messung : wie wäre es wenn ich zwecks Messung die Speichen mit einem kleinen Motor definiert krümme ( so wie die Tensiometer das machen ) und den Motorstrom messe. Der muß dabei ansteigen und wieder abfallen. Der Maximalstrom ergibt die Speichenspannung?
Schrauber123 schrieb: > Zur Messung : wie wäre es wenn ich zwecks Messung die Speichen mit > einem kleinen Motor definiert krümme ( so wie die Tensiometer das machen > ) und den Motorstrom messe. Der muß dabei ansteigen und wieder abfallen. Wie doll willst du den Motor den an der Speiche zerren lassen? Bis sie zerissen ist? Ansonsten würde dein Motorstrom nur bis zum Blockierstrom ansteigen. Abfallen wird der jedenfalls nicht, solange die Speiche eine ständig wachsende Gegenkraft aufbringt.
J. T. schrieb: > Wie doll willst du den Motor den an der Speiche zerren lassen? Bis sie > zerissen ist? Ansonsten würde dein Motorstrom nur bis zum Blockierstrom > ansteigen. Abfallen wird der jedenfalls nicht, solange die Speiche eine > ständig wachsende An 2 Punken der Speiche abstützen. In der Mitte der Abstützstellen mit einer exzentrischen Welle auslenken . ( Excenterwelle orthogonal zur Speiche )
Röhry schrieb: > Wie? Du fährst immer noch nicht? Ich bin schon 1.000 km gefahren. Keine Sorge!! Habe mehrere Räder und fahre fast täglich.
L. H. schrieb: > Neulich sah ich zufällig beim Fahrrad meiner Frau, daß die Al-Felgen gar > nicht "einstückig" sind, sondern aus einem rund umgeformten Profil > bestehen, das stumpf gestoßen ist. > Die Felgen sind so gut eingespeicht, daß dies kaum erkennbar ist. Das hat mich auch erstaunt, vor vieeeeelen Jahren beim MZ Motorrad. Erst dachte ich, das ist ein Materialfehler. Habe die dann trotzdem neu eingespeicht, die dann mindestens so lange gehalten haben wie original gespeicht.
Thomas F. schrieb: > Röhry schrieb: >>> Spectroid. >>> >>> https://play.google.com/store/apps/details?id=org.intoorbit.spectrum&hl=de > >> Gibt es das auch für Samsung Handys? Ich finde nichts. > > Ich habe ein Samsung Handy. Die App findet man einfach im Playstore. Vielen Dank, ich habe es jetz gefunden habe NDR installiert.
Röhry schrieb: > Thomas F. schrieb: >> Röhry schrieb: >>>> Spectroid. >>>> >>>> https://play.google.com/store/apps/details?id=org.intoorbit.spectrum&hl=de >> >>> Gibt es das auch für Samsung Handys? Ich finde nichts. >> >> Ich habe ein Samsung Handy. Die App findet man einfach im Playstore. > > Vielen Dank, ich habe es jetzt gefunden und installiert. Mein Daddelding macht was es will...
Schrauber123 schrieb: > Würde es nicht auch genügen einfach ein Teilstück der Speiche zu > betrachten ? So gehen doch auch die käuflichen Tensiometer vor . Ja, kannst Du auch so machen. Doch dabei gehst Du auf ein Teilstück einer Speiche los, das genau unter der selben Vorspannung liegt, wie die gesamte Speiche zwischen ihren beiden "Auflagern" (Nabe und Felge). Bei beiden Messverfahren kannst Du berechnen, wie groß die Auslenkung ist, wenn Du mittig, also zwischen den Auflagern, eine Kraft einwirken läßt. Das kannst Du direkt berechnen, z.B. mit Formeln aus der Baustatik (Träger zwischen zwei Auflagern bei mittiger Belastung). Wenn Du nun in einem (kürzeren) Teilstück zwei neue Auflager schaffst, wirst Du aber größere Kräfte zur Durchbiegung brauchen. Das ist der einzige Unterschied, und bei beiden Meßverfahren mußt Du natürlich (zumindest anfangs) wissen, wie weit Du überhaupt durchbiegen darfst, um im elastischen Bereich zu bleiben. D.h. anfangs mußt Du gleichzeitig mit der Durchbiegung auch die Auslenkung messen. Hast Du die entspr. Werte (einmal exemplarisch) ermittelt, sind diese die Grundlage dafür, daß Du später, z.B. per Motorstrom, ohne Wegmessung sagen kannst: Die Speichenspannung liegt (mehr oder weniger oder gar nicht mehr) im zulässigen Bereich. > Zur Mathe : Stelle mir vor ich habe ein neues perfekt eingespeichtes > Rad. Messe alle Spannungen. Nun verstelle ich eine Speiche definiert und > messe abermals die einzelnen Spannungen wie auch den bewirkten > Höhenschlag und Seitenschlag. Damit kenne ich die Auswirkung auf alle > anderen Speichen. Sollte vernünftig sein. Zur Berechnung hatte ich mir > bei einem verstellten Rad eine an " Montecarlo " angelehnte Berechnung > vorgestellt. > > Zur Messung : wie wäre es wenn ich zwecks Messung die Speichen mit > einem kleinen Motor definiert krümme ( so wie die Tensiometer das machen > ) und den Motorstrom messe. Der muß dabei ansteigen und wieder abfallen. > Der Maximalstrom ergibt die Speichenspannung? Nein, nicht der Maximalstrom des Motors, sondern die Stromaufnahme, die jeweils die zulässige Biegung verursacht. Meintest Du aber vielleicht auch so? :) Grüße
L. H. schrieb: > Nein, nicht der Maximalstrom des Motors, sondern die Stromaufnahme, die > jeweils die zulässige Biegung verursacht. > Meintest Du aber vielleicht auch so? :) > > Ja genau . Wenn der Motor den Excenter durchdreht wird es eine I - t Kurve geben die ein Maximum hat . Das wollte ich messen .
L. H. schrieb: > , kannst Du auch so machen. > Doch dabei gehst Du auf ein Teilstück einer Speiche los, das genau unter > der selben Vorspannung liegt, wie die gesamte Speiche zwischen ihren > beiden "Auflagern" (Nabe und Felge). > > Bei beiden Messverfahren kannst Du berechnen, wie groß die Auslenkung > ist, wenn Du mittig, also zwischen den Auflagern, eine Kraft einwirken > läßt. > > > Wenn Du nun in einem (kürzeren) Teilstück zwei neue Auflager schaffst, > wirst Du aber größere Kräfte zur Durchbiegung brauchen. > Das ist der einzige Unterschied, und bei beiden Meßverfahren mußt Du > natürlich (zumindest anfangs) wissen, wie weit Du überhaupt durchbiegen > darfst, um im elastischen Bereich zu bleiben. Ja . Stimme Deiner Ueberlegung vollkommen zu . Muß genau aufpassen mit dem Elastizitätsbereich . Deshalb dürfen die Auflagepunkte auch keine " Kanten " haben .
L. H. schrieb: > Das kannst Du direkt berechnen, z.B. mit Formeln aus der Baustatik > (Träger zwischen zwei Auflagern bei mittiger Belastung). das ist schon eine andere Formel, bei einem Träger ist das eine andere Belastung als bei einer Speiche
Walter S. schrieb: > L. H. schrieb: >> Das kannst Du direkt berechnen, z.B. mit Formeln aus der Baustatik >> (Träger zwischen zwei Auflagern bei mittiger Belastung). > > das ist schon eine andere Formel, bei einem Träger ist das eine andere > Belastung als bei einer Speiche Nein, das ist keine andere Formel. :) Und ich denke, Du bringst beim Vergleich Träger/Speiche ein wenig durcheinander, daß die Belastbarkeit natürlich unterschiedlich ist. Was aber nur an den unterschiedlichen Profilen/Querschnitten bzw. den Widerstandsmomenten liegt. Definition Widerstandsmoment: Unter Widerstandsmoment W versteht man in der Festigkeitslehre eine nur aus der Geometrie eines Trägerquerschnittes (Form und Abmessung - nicht Material!) abgeleitete Größe. Wenn man dafür keine Tabellen vorliegen hat, kann man das jederzeit berechnen: https://www.online-berechnung.at/widerstandsmoment-traegheitsmoment.html Grüße
Schrauber123 schrieb: > An 2 Punken der Speiche abstützen. In der Mitte der Abstützstellen mit > einer exzentrischen Welle auslenken . ( Excenterwelle orthogonal zur > Speiche ) Kleb einen Dehnungsmesstreifen drauf. Der E-Modul ergibt sich aus dem Werkstoff - zack - hast du die Zugspannung. Eine Speiche ist normal nicht mit Torsions- oder Biegemoment belastet. Druck kannst du bauartbedingt nicht einbringen.
Sebastian L. schrieb: > Kleb einen Dehnungsmesstreifen drauf. Der E-Modul ergibt sich aus dem > Werkstoff - zack - hast du die Zugspannung. > Eine Speiche ist normal nicht mit Torsions- oder Biegemoment belastet. > Druck kannst du bauartbedingt nicht einbringen. Eine schöne Idee . Nur aufwändig wenn man alle Speichen messen will. Uebrigens kann man dazu auch die Speiche selbst als Leiter verwenden der seine Leitfähigkeit verändert durch die sich ändernde Zugspannung. Problematisch dürfte so allerdings der Kontaktwiderstand werden da das R der Speiche klein ist . Für eine Einzelmessung sicher spannend ( wie ändert sich die Zugspannung einer Speiche beim Radeln ? ). Für die gestellte Aufgabe eher nicht praktikabel.
Sebastian L. schrieb: > Kleb einen Dehnungsmesstreifen drauf. Der E-Modul ergibt sich aus dem > Werkstoff - zack - hast du die Zugspannung. Das halte auch ich für eher wenig praktikabel. Denn auch Speichen dürften eine Werkstoff-Kennzeichnung haben. Dadurch kann man im Werkstoff-Datenblatt nachsehen, wo die relevante Zugbelastbarkeit (im vollkommen elastischen Bereich) liegt. Oder im Spannungsdehnungsdiagramm des Werkstoffes. Mehr braucht man doch als Berechnungsgrundlage nicht. :) > > Eine Speiche ist normal nicht mit Torsions- oder Biegemoment belastet. > Druck kannst du bauartbedingt nicht einbringen. Es ist zwar richtig, daß Speichen im eingebauten Zustand nur unter Zugspannung stehen, was aber noch lange nicht ausschließt, daß senkrecht zu ihrer Spannungsrichtung Druck oder Zug auf sie ausgeübt werden kann. Nämlich zu Überprüfungszwecken ihrer Spannung. Grüße
L. H. schrieb: > Wenn man dafür keine Tabellen vorliegen hat, kann man das jederzeit > berechnen: Flächenträgheitsmoment und Widerstandsmoment sind leider nur die halbe Miete, wie lautet denn die Formel für die Durchbiegung bei einer Speiche?
Walter S. schrieb: > L. H. schrieb: >> Wenn man dafür keine Tabellen vorliegen hat, kann man das jederzeit >> berechnen: > > Flächenträgheitsmoment und Widerstandsmoment sind leider nur die halbe > Miete, Ja, wobei das W aus dem I abgeleitet ist. In der Praxis interessiert (jedenfalls im Bauwesen) fast nur das W, weil es überwiegend um den Fall vertikaler Kräfte (P) geht, die von einem Bauteil aufgenommen (getragen) werden können. Man muß mit den W auch ein bißchen Obacht geben, was Tabellenwerte davon anbelangt, aus dem man W evtl. entnimmt. Denn es gibt zwei davon, die sich, als ich studierte, noch am klassischen Koordinatensystem orientierten (x horizontal und y vertikal). Das mit den Achsen könnte sich inzwischen geändert haben. Weiß ich nicht, interessiert mich aber auch nicht. ;) Weil ich es sowieso für total "bescheuert" halte, vom klassischen Koordinaten-System irgendwo abzuweichen. Querschnitt bleibt doch Querschnitt oder etwa nicht? Und wenn ich in den (vertikal) hineinsehe, dann ist auch völlig klar, wo da die x-,y- und z-Achse liegt. Manchmal verstehe ich wirklich nicht, warum "Ummodelungen" davon überhaupt stattfinden konnten. Meistens ist das W_x kleiner als das W_y, was mit der "Hochstegigkeit" von Bauteilen zu tun hat, die natürlich angestrebt wird, weil hohe Bauteile erheblich mehr tragen können als solche, die flacher und breiter sind. Einzige Ausnahme davon sind achsensymmetrische Teile, bei denen dann die zwei W identische Werte haben. Z.B. runde Massivträger (auch Speichen) oder Rohre usw. In allen anderen Fällen, in denen W_y größer als W_x ist, MUSS in Berechnungen das W_x eingesetzt werden. Denn NICHT die hohe Tragfähigkeit auf der vertikalen Achse ist relevant, sondern das W_x! Weil nur das Widerstand gegen seitliches "Ausweichen" von Bauteilen bieten kann. D.h. man geht bei Berechnungen her und schaut sich genau genommen nur das "kritisch werden könnende" W_x an bzw. wie lange das "durchhalten" kann. > wie lautet denn die Formel für die Durchbiegung bei einer Speiche? Zunächst mal geht es immer um max. zulässige Biegespannungen in Bauteilen, damit diese die Anforderung "aushalten" können. Dazu werden dann zwei ganz simple Formeln an sich nur miteinander "verknüpft". Legende: M_b = Biegemoment P = vertikal einwirkende Kraft auf ein Bauteil l = Länge zwischen den Auflagern sigma_zul = zulässige Spannung im Bauteil W = W_x! 1) M_b = P*l/4 (gilt nur unter der Annahme einer mittigen Punktlast zwischen zwei Auflagern (bei anderen Annahmen sieht die Gleichung (nur rechtsseitig) anders aus)) 2) sigma_zul = M_b/W Mit 1) in 2) eingesetzt "landet" man dann letztlich bei dem, was (hier) von Interesse ist: P = 4*sigma_zul*W/l Im sigma_zul wird dabei IMMER der SF "versteckt". Man macht halt dort dann entspr. hohe "Abschläge" vom (mindestens) "garantierten" Zugfestigkeitswert gelieferter Träger. Bei Speichen wird das analog auch nicht anders sein (können). Sollte Dich noch die absolute Durchbiegung (von der Wegstrecke her) unter einer zulässigen P_max interessieren: Die kann man natürlich auch berechnen. Dafür gibt es auch Berechnungsprogramme, nach denen Du aber selbst suchen kannst. Worauf Du bei Eingabe von Werten achten mußt, weißt Du ja nun. :) Grüße
Vielen Dank für deine Ausführungen, aber das eigentlich interessante vermisse ich L. H. schrieb: > Sollte Dich noch die absolute Durchbiegung (von der Wegstrecke her) > unter einer zulässigen P_max interessieren: > Die kann man natürlich auch berechnen. > Dafür gibt es auch Berechnungsprogramme, nach denen Du aber selbst > suchen kannst. genau das ist die Frage, Für einen beidseitig aufliegenden Träger finde ich zur Durchbiegung
Mit x=1/2 erhält man die maximale Durchbiegung in der Mitte. Da er aber nicht unter Spannung steht wie eine Speiche fehlt da natürlich die Vorspannung in der Formel, wie bekommt man die da rein?
Bernd F. schrieb: > Rad abmachen und die Speichen von beiden Seiten mit einem > Holzstäbchen abfahren. Bling, bling, bling, bläng? Nach den vielen guten Ideen hab ich mich an die Ausführung gemacht. Stütze die Speiche im Abstand von 192 mm . Lenke die Speiche mit dem Fingernagel aus und messe ( Vellemann PCSGU250 ) die Eigenfrequenz per FFT . Der Ursprungszustand : 458 Hz Nach Drehung um 90 Grad : 474 Hz 180 492 Hz 270 522 Hz 360 525 Hz Drehe wieder zurück in die Ausgangsposition 0 Grad 442 Hz Entweder hat sich irgendwas dauerhaft deformiert oder beim Zurückdrehen hab ich die Ausgangspoition nicht genau getroffen . :
Wären an den 192 mm voneinender entfernten Fixpunkten Schwingungsknoten so könnte man unter der ( wohl richtigen ) Annahme daß hier die Frequenz der Grundschwingung gemessen wird, die Spannkraft der Speiche direkt berechnen . Die Speiche verhält sich jedoch anders als eine schwingende Saite. Bei einer Saite ist die Frequenz der Grundschwingung proportional zur Quadrat der Spannkraft. Unter der Annahme daß diese Gesetzmäßigkeit auch für die schwingende Speiche gilt, erhöht sich durch das Verdrehen des Nippels um eine Umdrehung dann die Zugspannung der Speiche um den Faktor 1,3 ( 525 ^2 : 458 ^ 2 ).
Walter S. schrieb: > Mit x=1/2 erhält man die maximale Durchbiegung in der Mitte. Nein, nicht bei x=1/2, sondern bei x=l/2 (also in der Mitte der Länge des Trägers) erhält man die max. Durchbiegung: w_max = - F*l^3/48EI > Da er aber nicht unter Spannung steht wie eine Speiche fehlt da > natürlich die Vorspannung in der Formel, wie bekommt man die da rein? Gar nicht; denn I ergibt sich nur aus dem Speichenprofil und der E-Modul ist so definiert: E = sigma(Spannung)/epsilon(Dehnung) Genau genommen repräsentiert er in Spannungsdehnungsdiagrammen den linear ansteigenden und somit den vollkommen elastischen (Hooke'schen) Bereich bzw. den tan_alpha(die Steigung) des gerade ansteigenden Teiles in den Graphen. Unbekannt ist aber bei der Formel, wo genau man dann unter Einbeziehung von E und I auf der Geraden liegt. Könnte ja auch kurz vor der Streckgrenze sein. Genau hier liegt das Problem beim Vorhaben des TE. Was ich w.o. provokant fragte, war nicht böse gemeint, sondern geschah vor dem Hintergrund, daß es eine "Hundsarbeit" ist, die Vorspannung bei Messungen zu integrieren. Um klären zu können, wo man mit der Vorspannung überhaupt liegt, würde ich das eher auf der Basis einer Speichen-Werkstoff-Nr. bzw. dem Spannungsdehnungsdiagramm (SDD) davon tun. Bisher fand ich nur die Mindestzugfestigkeit von Stahl-Speichen: Liegt bei 1200N/qmm, was auf Vergütungsstahl hindeutet. Bei weiterer Suche aber auch noch die Vorspannung der Speichen, die bei 1000N/qmm liegt. Die Querschnittsfläche einer 1,8mm-Speiche ist ca. 2,54qmm 2,54 * 1200N = 3048N Die 1000N für die Vorspannung entspr. somit einem SF von ca. 3. Paßt schon. Klingt dann insgesamt auch freundlicher. ;) Ein SDD für Speichen fand ich nicht. Macht nichts - nimmt man halt ein anderes von vergütetem Stahl her; denn so großartig werden sich die SSD nicht unterscheiden. Hier ist ein's von C45 vorhanden: https://www.tec-science.com/de/werkstofftechnik/waermebehandlung-stahl/harten-verguten/ Wenn wir daraus den roten Graph (vergütet) hernehmen, uns mit 1100 statt 1200N/qmm zufrieden geben, dann liegen wir mit 700N/qmm unterhalb der Streckgrenze. 2,54 * 700N = 1778 bzw. ca. 1800N Wir haben also - bezogen auf eine Speiche mit D 1,8mm - eine "Spannungsreserve" von 800N, mit der wir immer noch im elastischen Bereich liegen. Über ein SSD kann man dann schon hergehen, eine Vorspannung integrieren und nur noch mit einem "aufgesattelten" Spannungswert eine Kraft berechnen, die nur noch zulässig ist, um das sigma weiter zu erhöhen. Damit man unter der Streckgrenze bleiben kann. Schrauber123 schrieb: > Stütze die Speiche im Abstand von 192 mm . Lenke die Speiche mit dem > Fingernagel aus und messe ( Vellemann PCSGU250 ) die Eigenfrequenz per > FFT . Du machst Messungen mit einer undefinierten Auslenkung? Und vergleichst die dann schrittweise um 90° steigend mit welchen Fingernageldrücken? Meinst Du nicht, daß dies für Messungen schon arg "rustikal" ist? :) > Der Ursprungszustand : 458 Hz > Nach Drehung um 90 Grad : 474 Hz Damit ich das richtig verstehe: Die Drehungen beziehen sich auf den Speichen-Spann-Nippel? Und die Drehungs-Gradzahlen hast Du "frei Schnauze" bzw. nach Augenmaß gemacht? Denn die Ergebnisse lassen das vermuten, weil sie viel zu weit "streuen". > 180 492 Hz > 270 522 Hz > 360 525 Hz > > Drehe wieder zurück in die Ausgangsposition Hast Du auch die Ergebnisse vom schrittweisen Zurückdrehen? > 0 Grad 442 Hz > Entweder hat sich irgendwas dauerhaft deformiert oder beim Zurückdrehen > hab ich die Ausgangspoition nicht genau getroffen . Wenn wir annehmen, daß (ungefähr) die übliche Vorspannung vorlag, kennen wir inzwischen auch (ungefähr) die "Spannungsreserve", bis Du etwas über die Streckgrenze hinaus (irreversibel) deformieren konntest. Wie es aussieht, kannst Du Dich so schnell gar nicht in die Streckgrenze bewegt haben. Denke eher, daß man da anderswo nach den Ursachen der Abweichungen suchen sollte. Grüße
Schrauber123 schrieb: > So sieht der Aufbau aus . Schön und gefällt mir, da mit simpelsten Mitteln realisiert. :) Wenn Du es magst, beschreib doch bitte etwas näher für so Dummies, wie z.B. mich, wie die f-Messung eigentlich genau vorgenommen wird. So auf Anhieb habe ich nur einen Verbesserungs-Vorschlag dazu: Mach die Auflager definierter. Genauer gesagt, spitzer und nur mit einem minimalen r von z.B. 1mm. Kann nur förderlich für Deine Meßergebnisse sein. Schrauber123 schrieb: > Wären an den 192 mm voneinender entfernten Fixpunkten > Schwingungsknoten so könnte man unter der ( wohl richtigen ) Annahme > daß hier die Frequenz der Grundschwingung gemessen wird, die Spannkraft > der Speiche direkt berechnen . Naja - Du hast eine Vorspannung auf der Speiche, kappst die dann aber gewissermaßen ab, auf zwei andere Auflager und erzwingst dadurch einen anderen Zustand, der separat zu betrachten ist. > Die Speiche verhält sich jedoch anders > als eine schwingende Saite. Warum sollte sie das tun? Sie hat ursprünglich zwei Auflager (Nabe+Felge). In diesem Spannungs-Zustand kann sie nur eine ganz bestimmte f haben. Von mir aus bestimmungsgemäß (bei Soll-Vorspannung) "bling". > Bei einer Saite ist die Frequenz der > Grundschwingung proportional zur Quadrat der Spannkraft. Unter der > Annahme daß diese Gesetzmäßigkeit auch für die schwingende Speiche gilt, > erhöht sich durch das Verdrehen des Nippels um eine Umdrehung dann die > Zugspannung der Speiche um den Faktor 1,3 ( 525 ^2 : 458 ^ 2 ). Die Erhöhung der Zugspannungswerte hast Du aus Speichen-Gewindesteigungen berechnet? Nehme ich Dir jetzt mal alles "unüberprüft" ab und verlasse mich dabei auf Deine Sorgfältigkeit, daß alles richtig ist. :) Ändert das irgendwas daran, daß sich dadurch auch die f im für Meßzwecke abgegriffenen Teilbereich ändert? Noch dazu, weil im Teilbereich ganz andere Auflager-Bedingungen vorliegen als vorher. Vielleicht ein Vergleich mit einer Gitarre dazu: Nehmen wir mal an, auf deren Griffbrett fehlen (ununterbrochen nacheinander) einige der metallischen Querstege (mit oberseitig geschätztem r ca. 1mm), welche sicherstellen, daß bei Fingerdruck zwischen ihnen auch der gewünschte Ton (= entspr. f) erzeugt werden kann. Dann liegt doch darüber eine per Spannung "eingestimmte" Saite mit einer ganz bestimmten f für den Grundton. Verkürzt Du aber die Saite per Druck auf Stege, stellt sich jeweils eine ganz andere f ein. Die aber immer von der Gesamtlänge der Saite abhängt. Etwas ganz anderes ist es aber, wenn Du zwischen fehlenden Querstegen an noch vorhandenen eine Saite spannst, die ihrerseits von vornherein unter Vorspannung steht. Damit schaffst Du nämlich ein ganz anderes (neues und ganz erheblich verkürztes) Schwingsystem. Das mit dem ursprünglichen nur noch eine einzige Gemeinsamkeit hat: Die Vorspannung der Saite. Die aber sofort "hinfällig" wird, wenn Du die Saite zwischen anderen/neuen Auflagern spannst. Ich frage mich, warum Du Dir diese "Verkomplizierung" im Meßverfahren überhaupt "antun" willst. Genauer gesagt, Dich mit Proportionalitäten zwischen zwei unterschiedlichen Auflager-Zuständen überhaupt zu befassen. Um aus dem "verkürzten" Rückschlüsse auf den original vorliegenden ziehen zu können. Hindert Dich irgendwas daran, gleich am originalen Spannungs-Zustand zu messen? Denn Deine Idee, mit einer ganz simplen Exzenterwelle die Speichen-Spannung (per Stromaufnahme in Beziehung zur Durchbiegung) überprüfen zu können, fand ich an sich ganz gut. Wozu neue Auflager schaffen, wenn schon welche vorhanden sind? :D Grüße
L. H. schrieb: > Schön und gefällt mir, da mit simpelsten Mitteln realisiert. :) > Wenn Du es magst, beschreib doch bitte etwas näher > z.B. mich, wie die f-Messung eigentlich genau vorgenommen wird. Gerne . Hab das dummis raus weil es nicht zutrifft ! Das Mikro ist auf dem Bild zuerkennen. Signal ueber Zwischenverstärker auf den Eingang des USB Oszis . Dann den Trigerlevel so eingestellt , daß das ankommende Signal oft ueber der Trigerschwelle liegt. Dann umgeschaltet auf FFT. Mehrmals Speiche anregen bis das Bild vernünftig ist ( wenn der Trigger auslöst ist der Peak immer an an der gleichen Stelle zu sehen aber unterschiedlich hoch ) . L. H. schrieb: > Warum sollte sie das tun? > Sie hat ursprünglich zwei Auflager (Nabe+Felge). > In diesem Spannungs-Zustand kann sie nur eine ganz bestimmte f haben. > Von mir aus bestimmungsgemäß (bei Soll-Vorspannung) "bling". Die Speichen kreuzen sich und berühren sich an diesen Stellen. Dadurch ist das Schwingungsverhalten der Speiche nichtmehr nur von der Zugspannung der betrachteten Speiche abhängig. Deshalb die " Abgriffe " . L. H. schrieb: > Die Erhöhung der Zugspannungswerte hast Du aus > Speichen-Gewindesteigungen berechnet? Nein. Hab ich vielleicht schlecht beschrieben? Messe nur die Eigenfrequenz des Speichenstücks zwischen den Abgriffen. Da die Eigenfrequenz der Wurzel aus der Zugspannung proportional ist kann ich für verschiedene Drehwinkel des Nippels das Verhältnis der Zugapannungen berechnen . Nicht jedoch die Zugspannung selbst
L. H. schrieb: > So auf Anhieb habe ich nur einen Verbesserungs-Vorschlag dazu: > Mach die Auflager definierter. > Genauer gesagt, spitzer und nur mit einem minimalen r von z.B. 1mm. > Kann nur förderlich für Deine Meßergebnisse sein. Stimmt! Was man auf dem Bild schlecht erkennen kann: Der eingesägte " Keil " der als Auflage der Speiche dient ist von der Form her kein Prisma im geometrischen Sinn. Habe beim Feilen die Feile so geführt, daß die Flächen eher einer Zylinderoberfläche ähneln. Wollte erreichen, daß die Abstützungen die Speichenoberfläche nicht beschädigen? Ist vielleicht nicht so schlau ? Für die Messungen hab ich die Abstützungen nur mit kleiner Kraft aufgesetzt. Dadurch sollte sich die Speichenspannung nicht merklich verändert haben. Da die Schwingungsamplitude gering ist genügt ein leichtes Aufsetzen . L. H. schrieb: > Denn Deine Idee, mit einer ganz simplen Exzenterwelle die > Speichen-Spannung (per Stromaufnahme in Beziehung zur Durchbiegung) > überprüfen zu können, fand ich an sich ganz gut. > Wozu neue Auflager schaffen, wenn schon welche vorhanden sind? :D Hab vor das auch noch zu bauen. Es gibt jedoch dabei ein Problem. Die durch den Excenter bewirkte Auslenkung muß recht klein und reproduzierbar sein ( sonst bekommt die Speiche Knicke ) . So vielleicht 1 , 2 mm bei der Stützweite von ca 19 cm . Dazu muß die Mechank ziemlich gut sein um diesen Wert reproduzierbar für alle Speichen zu belassen. Und noch was: Ich kann nichtmehr wie im Photo einfach mit zwei Eisenstangenn abstützen. Da müssen dann Z.b zwei Kugellager hin da durch die Auslenkung die Speiche hier " rutschen " können muß. Genauer ist sicher das zuerst benutzte Verfahren ueber die Frequenz. Auch ist bei dem Frequenzverfahren vieleicht noch eine Verbessrungsmöglichkeit drin in Bezug auf die Anregung ( Fingernagel ) .
Was mir nicht klar ist: Die 19 cm entsprechen sicher nicht der halben Wellenlänge ( Grundschwingung einer Saite mit zwei festen Enden ). Der ganzen aber wohl auch nicht ? Gruß
L. H. schrieb: > Hast Du auch die Ergebnisse vom schrittweisen Zurückdrehen? Nein. Leider nicht gemessen . Gruß
Schrauber123 schrieb: > Was mir nicht klar ist: Die 19 cm entsprechen sicher nicht der halben > Wellenlänge ( Grundschwingung einer Saite mit zwei festen Enden ). und warum nicht?
in c stecken Durchmesser und Dichte der Speiche sowie die Spannkraft
Walter S. schrieb: > und warum nicht? Denke folgendes :Halbe Wellenlänge geht davon aus daß sich an den Enden ( Stützpunkten ) zwei Knoten befinden. Das wäre dann der Fall wenn sich auf der nicht abgestützen Speiche eine Stehende Welle mit der bei der abgestützten Speiche gemessenen Frequenz ausbilden könnte. Und zusätzlich die Abstützpunkte genau an den Knoten der nicht abgestützten Speiche wären. Das ist unwahrscheinlich. Könnte man die Speiche als Seil betrachten gäbe es diese Problematik nicht und der Abstand der beiden Stützpunkte wäre Lambda / 2. Auch wenn die Speiche an den Abstützstellen fixiert wäre ergäbe sich kein Lambda halbe.. Gruß
Danke erst mal für Deine näheren Erklärungen. :) Schrauber123 schrieb: > Was man auf dem Bild schlecht erkennen kann: Der eingesägte " > Keil " der als Auflage der Speiche dient ist von der Form her kein > Prisma im geometrischen Sinn. Habe beim Feilen die Feile so geführt, daß > die Flächen eher einer Zylinderoberfläche ähneln. Wollte erreichen, daß > die Abstützungen die Speichenoberfläche nicht beschädigen? Ist > vielleicht nicht so schlau ? Auf mindestens 1200N/qmm vergütete Speichen-Stähle liegen vergleichsweise "auf der Rille" von 12.9-Schraubenmaterial. https://www.konstruktionsatlas.de/verbindungstechnik/schraube_gewinde_mutter/schraubenwerkstoff.shtml > Für die Messungen hab ich die Abstützungen > nur mit kleiner Kraft aufgesetzt. Dadurch sollte sich die > Speichenspannung nicht merklich verändert haben. Da die > Schwingungsamplitude gering ist genügt ein leichtes Aufsetzen . Bei leichtem Aufsetzen wirst Du dadurch an der Speiche nichts deformieren können, obwohl nur Punktberührungen vorliegen. Sah mal beim Fahrrad nach, wo die Kreuzungspunkte der Speichen liegen: Sie sind deutlich unterhalb der Distanzmitte zwischen Felge und Nabe. Eine ganz andere Überlegung wäre deshalb die, einen vorgespannten Teil der Speiche (mit "weichen" Backen) fest einzuspannen. Um dann nur diesen Teil bzgl. Schwingverhalten wie eine gespannte Saite zu betrachten. Hätte auch den Vorteil, daß man bei allen Speichenmessungen dieselben Meßverhältnisse schaffen kann. > > L. H. schrieb: >> Denn Deine Idee, mit einer ganz simplen Exzenterwelle die >> Speichen-Spannung (per Stromaufnahme in Beziehung zur Durchbiegung) >> überprüfen zu können, fand ich an sich ganz gut. >> Wozu neue Auflager schaffen, wenn schon welche vorhanden sind? :D > > Hab vor das auch noch zu bauen. Es gibt jedoch dabei ein Problem. Die > durch den Excenter bewirkte Auslenkung muß recht klein und > reproduzierbar sein ( sonst bekommt die Speiche Knicke ) . So > vielleicht 1 , 2 mm bei der Stützweite von ca 19 cm . Die zulässige Auslenkung, um noch im elastischen Bereich zu bleiben, kann man problemlos berechnen. Genug Daten dazu haben wir jetzt ja. Welchen D haben Deine Speichen? > Dazu muß die > Mechank ziemlich gut sein um diesen Wert reproduzierbar für alle > Speichen zu belassen. Und noch was: Ich kann nichtmehr wie im Photo > einfach mit zwei Eisenstangenn abstützen. Da müssen dann Z.b zwei > Kugellager hin da durch die Auslenkung die Speiche hier " rutschen " > können muß. Die Reproduzierbarkeit dürfte bei Festeinspannung deutlich besser sein als beim leichten Ansetzen nach Gefühl. Und ja, die Mechanik muß stabil sein, was aber kein Problem ist, wenn Du Spannpratzen und Exzenterwelle auf einer Metall-Platte montierst. > Genauer ist sicher das zuerst benutzte Verfahren ueber die > Frequenz. Auch ist bei dem Frequenzverfahren vieleicht noch eine > Verbessrungsmöglichkeit drin in Bezug auf die Anregung ( Fingernagel ) . Wann Deine zupfenden Fingernägel bei so vielen Speichen eines Laufrades "abgemürbt" sind, stelle ich mir lieber nicht vor. ;) Was die unterschiedlichen Verfahren anbelangt: Beide können sicher optimiert werden. Was aber auch nichts daran ändert, daß es sich um indirekte Spannungs-Messungen handelt. Das mechanische Verfahren muß nicht zwangsläufig schlechter sein. Eine Referenz- bzw. "Eich"-Speiche, angezogen mit 1000N/qmm brauchst Du bei beiden Verfahren, um zu wissen, wo genau Sollwerte liegen. Grüße
Im Beitrag #5765190 schrieb ich: > Walter S. schrieb: >> Mit x=1/2 erhält man die maximale Durchbiegung in der Mitte. > > Nein, nicht bei x=1/2, sondern bei x=l/2 (also in der Mitte der Länge > des Trägers) erhält man die max. Durchbiegung: > > w_max = - F*l^3/48EI > >> Da er aber nicht unter Spannung steht wie eine Speiche fehlt da >> natürlich die Vorspannung in der Formel, wie bekommt man die da rein? > > Gar nicht; denn I ergibt sich nur aus dem Speichenprofil und der E-Modul > ist so definiert: > > E = sigma(Spannung)/epsilon(Dehnung) @ avatar: Es hat mir keine Ruhe gelassen, daß es keine Möglichkeit geben sollte, in die gen. w_max-Formel keine Spannung integrieren zu können. Sowas "fuchst" mich dann immer und tickt so lange "in der geistigen Oberwelle" weiter, bis sich eine Lösung abzeichnet. Heute nachmittag beim Kaffeetrinken fiel mir die dann auch ein. Ich schätze es sehr, wenn jemand mitdenkt: Korrigier mich also bitte, wenn ich in den Gedanken dazu irgendwie falsch liege. :) 1) In der gen. Formel können wir an E,I und l^3 nichts "drehen"/verändern. Bleibt nur noch F übrig, wo der "Hund begraben sein muß" Das ist tatsächlich der Fall, nachdem das hier auch zweifellos richtig ist: Ich schrieb: > Unbekannt ist aber bei der Formel, wo genau man dann unter Einbeziehung > von E und I auf der Geraden liegt. > Könnte ja auch kurz vor der Streckgrenze sein. Es ist aber nur insoweit richtig als für F in der Formel keine x-beliebige Kraft eingesetzt werden kann. Was zu dem Rückschluß führt: 2) F muß vorher separat berechnet worden sein! (So, wie von mir w.o. für diesen Fall beschrieben) 3) Unter Spannungs-Restriktionen (SF), welche Bauteile nicht gefährden können. 4) Und erst dann, wenn man F kennt, DARF man den Wert in die w_max-Formel übernehmen, um die max. Durchbiegung zu berechnen. Das ist dann auch kein x-beliebiger Wert mehr, sondern einer, von dem wir ganz genau wissen, daß wir uns mit ihm im elastischen Bereich befinden. 5) Unter 3) können wir die Vorspannung (1000N/qmm) als sigma-Begrenzung "verpacken". Dann F nach 2) berechnen und den Wert anschließend in die w_max-Formel übernehmen, um die Auslenkung zu berechnen. Bekommen dadurch irgendeinen Wert, den wir registrieren 6) Dann machen wir das nochmal dito, aber mit einem höheren sigma-Wert, mit dem wir aber immer noch im elastischen Bereich vom SDD liegen. Bekommen dadurch per w_max-Formel natürlich einen höheren Auslenkungs-Wert. Die Differenz zwischen 5) und 6) zeigt dann nicht nur die max. Werte von F auf, sondern auch, wie viel von der Kraft erst mal "verbraten" wird, um die Vorspannung von 1000N/qmm überwinden zu können. Siehst Du ein "Loch" in den Überlegungen? Grüße
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Mir fiel heute nachmittag beim Betrachten der Kreuzungspunkte der Speichen noch eine ganz andere Möglichkeit ein, womit man gleich die Spannungen von zwei Speichen messen könnte. Die Kreuzungspunkte der Speichen liegen auf einem Teilkreis (TK) mit kleinerem r als der TK der Speichenmitten. Im Kreuzungspunkt tangieren sie sich, was natürlich bei den bisher angedachten Meßverfahren irgendwie lästig ist. Bei dem neu angedachten Meßverfahren wäre das jedoch wurscht. Denn es basiert darauf, Mehreres auszunutzen: 1) daß im Kreuzungs-TK der Abstand der Speichen zueinander minimal ist 2) was es erlaubt, dort profilierte und kugelgelagerte Rollen auf einer Art Gabel "einzuhakeln" 3) die Gabel samt Rollen zieht man dann nach außen, bis die Rollen auf dem Mitten-TK der Speichen sind. Den TK kann man vorher per Filzstift an den Speichen markieren 4) dabei werden die Speichen unter erhöhte Spannung gesetzt und ihr Kreuzungspunkt verschiebt sich nach außen. Letzteres "kratzt" nicht besonders, weil die Gleitreibung Metall/Metall ohnehin gering ist und durch einen Koeffizient berücksichtigt werden kann. Ersteres kann man messen. Wenn die Gabelarme drehbar gelagert sind, kann man am "Gegenhebel" der Rollen Kraft-Sensoren anbringen oder auch Federwaagen o.ä. Im Prinzip könnte man dabei sogar so "frech sein" und einfach selbst skalierte Federwaagen anbringen. Denn wir brauchen ja nur eine Spannungskontrolle in einem recht eng begrenzten Bereich. ;) Ich wüßte nicht, wie man das noch einfacher machen könnte. :D @ schrauber 123: Nenn doch bitte zum D der Speichen auch noch die Distanz ihrer "Einspann-Lager". Also Länge Spann-Nippel-Auflager (in der Felge) bis Loch-Aufhängung in der Nabe. +/- 1mm-Genauigkeit reicht aus, um mal "griffig" Werte berechnen zu können. Grüße
L. H. schrieb: > Nenn doch bitte zum D der Speichen auch noch die Distanz ihrer > "Einspann-Lager". > Also Länge Spann-Nippel-Auflager (in der Felge) bis Loch-Aufhängung in > der Nabe. > +/- 1mm-Genauigkeit reicht aus, um mal "griffig" Werte berechnen zu > können. Gerne :D = 2mm . Abstand der " Befstigungspunkte = 295 mm . Abstand des Kreuzungspunkte von der inneren Aufhängung = 70mm . Der Nippel schaut 7,5 mm aus der Felge heraus . Es handelt sich um ein 28 Zoll Vorderrad mit " geoester " Felge . L. H. schrieb: > Mir fiel heute nachmittag beim Betrachten der Kreuzungspunkte der > Speichen noch eine ganz andere Möglichkeit ein, womit man gleich die > Spannungen von zwei Speichen messen könnte. Das Verfahren verstehe ich nicht ganz. Es wird doch hierbei auf zwei Speichen eine Zugkraft ausgeuebt. F orthogonal zu Speiche? Betrag von F auf beide Speichen gleich? Die Auslenkung beider Speichen wird doch nicht gemessen? Wenn beide Speichen unterschiedlich gespannt sind so bekomme ich so doch einen Wert der irgendwo zwischen den beiden Speichenspannungen liegt? Gruß
Schrauber123 schrieb: > Gerne :D = 2mm . Abstand der " Befstigungspunkte = 295 mm . Abstand des > Kreuzungspunkte von der inneren Aufhängung = 70mm . Der Nippel schaut > 7,5 mm aus der Felge heraus . Es handelt sich um ein 28 Zoll Vorderrad > mit " geoester " Felge . Aus den Daten ergibt sich für die Speiche W = 0,7854mm^3. Zusammen mit sigma = 1000N/qmm, sowie der Spannweite 295mm, ergab sich aus der Formel für mittige Belastung eine Kraft von 10,65N. Diese F eingesetzt in die Auslenkungs-Formel ergab den Wert 34,53mm Bei beiden Werten muß man sich aber bewußt sein, daß dabei die Vorspannung der Speiche nicht berücksichtigt ist. Interessanter sind deshalb die 10,65N, die ja nur ca. 1kg "Zugkraft" entsprechen. Mit einer Federwaage ging ich dann zum Fahrrad, hakelte sie in der Mitte einer Speiche ein und zog an ihr mit 1kg. Ein bißchen hat sich dabei schon gerührt, aber kaum nennenswert. Was auch nicht weiter verwunderlich ist, wenn wir uns vorstellen, daß der Speichenquerschnitt mit 1000N/qmm vorgespannt sein kann. Was bedeutet, daß an der Speiche dabei 3,14 * 1000N = 3140N für die Spannung an ihr sorgen. Wenn wir uns vorstellen, daß eine Speiche horizontal angeordnet ist und dabei dann 3140N sie spannen (auf einer Spannweite ihrer Auflager von ca. 30cm) glaube ich kaum, daß sich dabei viel (am Träger) rührt, wenn man mittig zwischen den Auflagern 1kg draufstellt. Bzgl. Deiner Vorrichtung mit den v-förmigen Aufnahmen, die Du an Speichen andrückst, brauchst Du dabei auch wenig Sorgen zu haben, daß Du zu fest andrücken könntest. Zumal das eine V ja ohnehin in der Nähe der Felge angedrückt wird. ;) Was die Berechnungen anbelangt, ist das immer noch unbefriedigend erfaßbar. Denke, es müßte über Seiltragwerke machbar sein, die Vorspannung incl. Auslenkungskraft F erfassen zu können. Da gibt's ja die "wildesten" Sachen, die man machen und auch berechnen kann. Ist alles lange her, aber ich muß mich sowieso wieder damit befassen. Weil ich mit so einer Nestkorbschaukel unsere Enkel "beglücken" will. Die hat 150kg Tragkraft, und sie soll an einem zwischen Bäumen gespannten Trag-Drahtseil angehängt werden können. Ohne, daß dabei etwas abreißt. Grüße
Schrauber123 schrieb: > Das Verfahren verstehe ich nicht ganz. Es wird doch hierbei auf zwei > Speichen eine Zugkraft ausgeuebt. Ja. > F orthogonal zu Speiche? Ja. > Betrag von F > auf beide Speichen gleich? Nur dann, wenn beide Speichen die selbe Vorspannung haben, was aber unwahrscheinlich ist. > Die Auslenkung beider Speichen wird doch > nicht gemessen? Könnte man auch messen, weil sie nur davon abhängt, welche Speiche die höhere Spannung hat. D.h. die Speiche mit der höheren Spannung "verzerrt" die mit der geringeren zu sich hin. Was gleichzeitig auch eine Abweichung der Meß-Vorrichtung von der linearen "Verschiebungslinie" beinhaltet, auf der sie beim Wegfahren vom Kreuzungspunkt laufen würde, wenn beide Speichen die selbe Vorspannung hätten. > Wenn beide Speichen unterschiedlich gespannt sind so > bekomme ich so doch einen Wert der irgendwo zwischen den beiden > Speichenspannungen liegt? Ja; denn im Endeffekt (dem "Gleichgewichts-Zustand") beider Spannungen, die ja an sich additiv sind, kann man dennoch sagen, welche Spannung die dominantere war/ist. Erkennbar an der "Verschiebung" der Meßvorrichtung von der Ideallinie. Grüße
Habe mit dem Aufbau des zuerst angedachten " Exzenter Aufbaus " begonnen. Motor mit Excenter und " Zughaken " ist fertig . Mir ist nun noch ein erhebliches Problem dieses Aufbaus eingefallen. Das von dem Motor abzugebende Drehmoment ist nicht dann am größten wenn die Auslenkung der Speiche maximal ist . Die Zugkaft schon . Der Motorstrom hat damit sein Maximum nicht im Augenblick der maximalen Zugkraft sondern vorher. Der jetzige Exzenteraufbau hat kein Kugellager sondern einen Exzenter aus Eichenholz auf dem ein Stahldraht in einer Rille läuft . Es werden somit auch Reibungskräfte entstehen . Diese sind allerdings dann maximal wenn die Zugkraft maximal ist. Sicher ist das Messverfahren so nicht so gut. Will es trotzdem fertigbauen. Gruß
L. H. schrieb: >> Betrag von F >> auf beide Speichen gleich? > > Nur dann, wenn beide Speichen die selbe Vorspannung haben, was aber > unwahrscheinlich ist. Hab das noch nicht so verstanden. Stelle mir vor ich habe zwei parallel gespannte Seile . Spannkräfte beider Seile sind unterschiedlich. Nun spanne ich eine Feder zwischen beide Seile so daß beideSeile etwas zueinander hingezogen werden. Dann ist doch die auf die beiden Seile wirkende Kraft vom Betrag her gleich , die beiden Auslenkungen der Seile jedoch unterschiedlich ? Grüße
L. H. schrieb: > Ja; denn im Endeffekt (dem "Gleichgewichts-Zustand") beider Spannungen, > die ja an sich additiv sind, kann man dennoch sagen, welche Spannung die > dominantere war/ist. > Erkennbar an der "Verschiebung" der Meßvorrichtung von der Ideallinie. Ja das verstehe ich. Je länger ich nachdenke um so mehr scheint mir der erste Aufbau mit der Frequenzmessung doch einige Vorteile zu bieten. Schlecht ist wirklich das Anregen mit dem Fingernagel. Gelänge es die Speiche z.B durch ein Magnetfeld anzuregen? Frequenz des Feldes verändern bis zu Resonanz? Irgend sowas schwebt mir immer noch vor. Die Kraftübertragung auf die Speiche muß ja dabei nicht unbedingt direkt durch das mag. Feld erfolgen. Denkbar wäre ja auch eine mechanische Kraftuebertragung durch einen Umbau an einem Lautsprecher . Sowas ähnliches hab ich vor Jahren mal gemacht um einen Kippspiegel zu betreiben . Grüße
Schrauber123 schrieb: > Motor mit Excenter und " Zughaken " ist fertig . Mir ist nun > noch ein erhebliches Problem dieses Aufbaus eingefallen. Das von dem > Motor abzugebende Drehmoment ist nicht dann am größten wenn die > Auslenkung der Speiche maximal ist . Die Zugkaft schon . Der Motorstrom > hat damit sein Maximum nicht im Augenblick der maximalen Zugkraft > sondern vorher. Der jetzige Exzenteraufbau hat kein Kugellager sondern > einen Exzenter aus Eichenholz auf dem ein Stahldraht in einer Rille > läuft . Es werden somit auch Reibungskräfte entstehen . Diese sind > allerdings dann maximal wenn die Zugkraft maximal ist. Sicher ist das > Messverfahren so nicht so gut. Will es trotzdem fertigbauen. Wie weit lenkt der Exzenter aus? Denke, die Reibung ließe sich schon durch eine andere Konstruktion verbessern. Könnte der I_max mit dem Anlaufstrom zusammenhängen? Wenn Du den Zughaken beim Anlauf eingehakt hattest, muß der Motor dabei (sofort) gegen die Vorspannung "anstinken". ;) Das Meßverfahren könnte man am besten auch noch mit einer Rutschkupplung verbessern. Denn die Hauptproblematik liegt insgesamt - wie sich inzwischen zeigte - bei der recht geringen Auslenkung, die insgesamt nur zur Verfügung steht. Wie schon w.o. vermutet, läßt sich die Vorspannung am besten rechnerisch erfassen, wenn man das über ein Seiltragwerk macht. Denn ein Speichenrad ist im Prinzip auch nichts anderes. Im Link sieht man im Bild 42 ein's. Und in den Bildern 43 und 44, was man noch so alles damit machen kann. ;) Verlinkung ging leider "in die Hose": Googelt bitte selbst: Seiltragwerk - uni-kl.de Als erstes Bild müßte da TM III mit einer Puppe auf einem Seil kommen. Natürlich wollte ich auch wissen ob die bisherigen Berechnungen auch richtig sind bzw. die Messung mit der Federwaage ebenfalls, weil es mich schon erstaunt hat, wie wenig sich dabei rührte. Annahmen: a) Speiche mit Länge L horizontal und fest (beidseits) in A und B eingespannt b) die Gesamtlänge L teilt sich bei mittiger Belastung in zwei mal l/2 auf c) Vorspannung Z ist 3,14*1000N = 3140N, die sich bei mittiger Belastung ebenfalls in zwei identische Reaktionskräfte F_r(1570N) aufteilt, die in Richtung der Auflager gerichtet sind d) belasten wir in der Mitte die vorgespannte Speiche mit einer Kraft, wird ein Seildurchhang D entstehen e) am Ende von D greift die Kraft m*g an (= 10,65N) f) nach dem Federwaagen-Ergebnis wird D als minimal angenommen, was jedoch rechnerisch egal ist. g) der durch D entstehende Winkel (an beiden Auflagern von der Horizontalen nach unten) sei alpha (Weiß jetzt nicht, wie hier Formatierungen übertragen werden - ich versuch's mal, das bildlich darzustellen) l/2 l/2 A]--------|--------[B (Vorspannung (auf 1/2+l/2=L): 3140N) .D (Seildurchhang) .m*g (10,65N) Wir schneiden die eine Hälfte des Seildurchhanges heraus. Dann ist tan_alpha = D / l/2 D ist durch m*g bestimmt = 10,65N Von D weg gehen (schräg nach oben) die identischen Teilkräfte F_r zu den Auflagern. Eine davon ist durch sin_alpha bestimmt (D / Hypotenuse (= F_r)) Beide F_r addieren sich unter der Annahme f): F_r + F_r = 2F_r = Z = 3140N Bzw.: 2F_r*sin_alpha = m*g, oder sin_alpha = 10,65N / 3140N sin_alpha = 0,00339 alpha = 0,2°15' (die Min. nur ca. interpoliert) Wenn ich mich damit jetzt nicht irgendwo "verhaut" habe, scheint das Ergebnis aus mehreren Gründen plausibel zu sein: 1) In guter Übereinstimmung mit dem 1kg-Speichen-Zug per Federwaage (mittig an einem ebenfalls 28"-Laufrad), wobei ich natürlich nicht genau weiß, wie hoch dort die Vorspannung ist. 2) Die Vorspannung von 1000N/qmm bei einer 3mm-Speiche entspricht einer Zugkraft von 3140N! Zu 1) Für welches Meßverfahren Du Dich auch immer entscheidest: Schaff Dir unbedingt eine Referenz("Eichungs-Möglichkeit") dafür! D.h. eine 3mm-Speiche, die tatsächlich mit 1000N/qmm vorgespannt ist. Mißtrau bitte auch Deinen Meßergebnissen immer und versuch, sie auch noch ganz anders verifizieren zu können. Zumindest auf Plausibilität hin. ;) Zu 2) Wir könnten uns dabei auch vorstellen, eine Speiche im Lager A nur einseitig fest einzuspannen. Und das Auflager B auf eine Umlenkrolle (oben) im Abstand von 295mm zu verlagern. Und dort hängen wir dann ein Drahtseil an die Speiche, an das wir ca. 314kg (vertikal nach unten gerichtet) dranhängen. Denke kaum, daß dabei ca. 1kg, mittig auf die Speiche gestellt, zu einer großartigen Durchbiegung D von ihr führen kann. Denn dagegen sind die 314kg viel zu "übermächtig". Obwohl es evtl. "haarig" werden kann, glaube ich prinzipiell nicht, daß eine mechanische Lösung der indirekten Spannungs-Messung einer anderen Lösung, die auch nur indirekt messen kann, "unterlegen" sei. Denn in allen Fällen muß man auf Referenzen "zurückgreifen" können, die "hieb- und stichfest" sind. Wenn Du eine f-Messung bevorzugst: Mach die beiden Aufpreß-Auflager - wie schon gesagt - mit r=1mm rund. Du wirst kaum damit an den Speichen durch das Anpressen "Macken" erzeugen können. Es geht dabei nur um möglichst genaue Wiederholbarkeit an allen Speichen. Grüße
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L. H. schrieb: > Denke, es müßte über Seiltragwerke machbar sein, die Vorspannung incl. > Auslenkungskraft F erfassen zu können. Genau . Stimme vollkommen zu . Hab jetzt die Konstruktion im Kopf um die Spannung vernünftig genau zu messen . Melde mich wenn es fertig ist . Danach kann man dann beide Messverfahren bei bekannter Speichenspannung testen . Bin gespannt . Grüße
Schrauber123 schrieb: > Hab jetzt die Konstruktion im Kopf um > die Spannung vernünftig genau zu messen . Dazu noch ein paar Gedanken. :) Den Seildurchhang D können wir aus dem bekannten Winkel alpha berechnen: tan_alpha = D/l/2, wobei der numerische tan-Wert der selbe ist, wie beim sin. 0,00339 * 147,5mm = D D = 0,5mm Aus einem (vergleichbaren) SDD wissen wir, daß wir noch eine "Spannungsreserve" von 700N/qmm bis zur Streckgrenze haben. 3,14 * 700N = 2199N 2199 - 1000 (Vorspannung) = 1199N, die man aber nicht "voll" ausschöpfen sollte, sondern nur 1000N davon als Grenze hernehmen. Nachdem sich bei Kräften im Prinzip alles proportional dazu entwickelt, würde das dann auf eine Verdoppelung von D hinauslaufen bzw. eine Grenze der Speichenauslenkung von 1mm bedeuten, bei der man sich immer noch im vollkommen elastischen Bereich befindet. Den Gedanken, bei einer mechanischen Zugspannungs-Messung die Zug-Kraft-Erhöhung per Kontrolle der Stromaufnahme richtig einordnen zu können, halte ich nach wie vor für ganz gut. Denn es kann ja gar nicht anders sein als daß sich die Stromaufnahme proportional zur Zugkraft, die auf die Speiche ausgeübt wird, erhöhen muß. Noch ein Gedanke zur Ausführung der Meßvorrichtung: Die Einstellung von D_max = 1mm kannst Du am besten per Rutschkupplung im Zugantrieb sicherstellen. Womit Du Dir auch zusätzliche Freiheitsgrade in der gesamten Ausführung schaffen kannst. Bin auch gespannt, was sich als beste Lösung herausstellt. :) Grüße
L. H. schrieb: > Aus einem (vergleichbaren) SDD wissen wir, daß wir noch eine > "Spannungsreserve" von 700N/qmm bis zur Streckgrenze haben. > 3,14 * 700N = 2199N Stell mir gerade vor welche enorme Kraft tangential in der Felge wirkt . Bei insgesamt 36 Speichen und einer Speichenspannung F schätze ich ca 5 bis 7 F ? Zur Meßvorrichtung : Hab den Bau begonnen. Vorgesehen ist jedoch nicht die Speiche um eine vorgegebenes Delta L zu verlängern sondern eine einstellbare Kraft auf die Speiche wirken zu lassen ( Gewichtskraft eines Massestücks welche durch eine Mechanik vervielfacht wird ). An der mit bekannter Kraft gestreckten Speiche sollen dann die Messverfahren verglichen werden. Natürlich kann dann auch die Längenzunahme gemessen werden. Das ganze soll handlich sein . Grüße
Schrauber123 schrieb: > Stell mir gerade vor welche enorme Kraft tangential in der Felge wirkt . > Bei insgesamt 36 Speichen und einer Speichenspannung F schätze ich ca 5 > bis 7 F ? Eine realistische Einschätzung setzt voraus, daß man die tatsächlichen Soll-Spannungen von Speichen kennt. ;) Fand dazu hier Verwertbares: https://www.youtube.com/watch?v=IJgz--R_SpA Da werden ca. 120kg Spannkraft/Speiche genannt, was einer Vorspannung von ca. 1200N entspricht. Der Wert bezieht sich allerdings auf den gesamten Speichenquerschnitt. Von dem wir wissen, daß vom Werkstoff her eine garantierte Mindestzugfestigkeit von 1200N/qmm eingesetzt/geliefert wird. Im SDD entspricht der Wert dem R_m-Wert: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6e/Spgs-Dehnungs-Kurve_Streckgrenze.svg/1200px-Spgs-Dehnungs-Kurve_Streckgrenze.svg.png D.h. der R_m-Wert einer konkreten 2mm-Speiche liegt bei: 3,14 * 1200N = 3769,9 bzw. 3770N Die Vorspannung mit 1200N liegt bei ca. 1/3 davon; d.h. es ist immer noch genug "Spannungsreserve" vorhanden, um auch unter Belastung im vollkommen elastischen Bereich zu bleiben. > Zur Meßvorrichtung : Hab den Bau begonnen. Vorgesehen ist jedoch nicht > die Speiche um eine vorgegebenes Delta L zu verlängern sondern eine > einstellbare Kraft auf die Speiche wirken zu lassen ( Gewichtskraft > eines Massestücks welche durch eine Mechanik vervielfacht wird ). An der > mit bekannter Kraft gestreckten Speiche sollen dann die Messverfahren > verglichen werden. Natürlich kann dann auch die Längenzunahme gemessen > werden. Das ganze soll handlich sein . Ja, man braucht natürlich immer eine Referenzspeiche, an der man sein Meßgerät "eichen" kann. Hier ein Beispiel dazu: https://www.youtube.com/watch?v=0gdOzQdxwVQ Was bei dem "faul" ist, weiß ich nicht. Aber daß bei ihm etwas faul ist, erkennt man an den Meßwerten, die ich mitschrieb: (Spannung N / Meßwert (Uhr)) 800 / 2,5 1000 / 2,62 1200 / 2,6? 1400 / 2,77 1600 / 2,8 Denn es kann gar nicht sein, daß die Uhr-Werte nicht auch proportional mit hochlaufen. Handlich und schnell einsetzbar sind natürlich Handgeräte. Eine Anregung dazu, wie man das auch ausführen kann. https://www.mtb-news.de/forum/t/speichentensiometer.275106/ Im Endeffekt kann jedes mechanische Meßverfahren nur darauf basieren, den "Seildurchhang" D unter mittiger Krafteinwirkung zwischen zwei Auflagern zu messen. :) Grüße
L. H. schrieb: > Denn es kann gar nicht sein, daß die Uhr-Werte nicht auch proportional > mit hochlaufen . Koennte mir vorstellen, daß bei sehr kleiner Spannung keine Proportionalität vorliegt ? ( ist ja kein Seil sondern ein Stab ) . Allerdings ist die Spannung hier so groß daß hier doch Proportionalität auftreten muß. Glaube daß das Tensiometer nicht korrekt arbeitet . Das im youtube gezeigte Messgerät ist sehr schön gemacht. Meine Anordnung wird weit weniger professionell werden. Brauche leider noch etwas Zeit zur Fertigstellung. Grüße
L. H. schrieb: > Handlich und schnell einsetzbar sind natürlich Handgeräte. > Eine Anregung dazu, wie man das auch ausführen kann. > https://www.mtb-news.de/forum/t/speichentensiometer.275106/ Dieses Gerät von " sickgirl " ist wirklich sehr schön gearbeitet. Hab leider nicht die Möglichkeit sowas herzustellen. Meine Absicht besteht nur darin die Speiche mit einer variablen vernünftig genau bekannten Kraft zu spannen um dann die beiden Messverfahren anzuwenden / auf plausibilitaet hin zu untersuchen. Das von sickgirl gezeigte Gerät verlangt uebrigens wie die meisten Tensiometer eine recht konstante Speichendicke und auch Speichen die beim Zusammenbau des Rades nicht verbogen wurden. Sollten diese Fehlerquellen ausgeschlossen werden so muß bei diesen Geräten in 2 Schritten gemessen werden denke ich. F1 kleiner F2 . Zuerst Auslenkung bei F1 messen. Dann Wiederholen mit F2. Das ohne das Gerät zu versetzen. Hierdurch ließen sich die benannten Fehlerquellen eliminieren. Zustimmung oder liege ich hier falsch ? Grüße
Schrauber123 schrieb: > L. H. schrieb: >> Denn es kann gar nicht sein, daß die Uhr-Werte nicht auch proportional >> mit hochlaufen . > Koennte mir vorstellen, daß bei sehr kleiner Spannung keine > Proportionalität vorliegt ? ( ist ja kein Seil sondern ein Stab ) . Nein, es hat weder etwas damit etwas zu tun ob es sich dabei um ein Seil oder einen Stab handelt, noch um sonstwas, das man sich in seiner linearen Elastizität ansieht: Das Kriterium der vollkommenen Elastizität ist, daß sie unter jeglicher Belastung auch vollkommen reversibel ist. Repräsentiert wird das im SDD im streng linearen Anstieg von ihnen, den man aber nicht "überziehen" sollte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6e/Spgs-Dehnungs-Kurve_Streckgrenze.svg/1200px-Spgs-Dehnungs-Kurve_Streckgrenze.svg.png Denn kurios ist dabei, daß der lineare Bereich an sich bis zu R_eH hochgeht. Danach aber sofort auf R_eL "herunterbricht", den Grenzwert der elastischen Belastbarkeit. Der auch repräsentiert, wann bzgl. elastischer Belastbarkeit "der Arsch ab" ist und somit auch das "Ende der Fahnenstange" der Elastizität erreicht ist. Was in der "Zickzack"-Linie auf diesem Niveau bei weiterer Zugsteigerung tatsächlich genau abläuft ist ungefähr genau so unbekannt, wie das Phänomen, daß Stähle teils über ihren R_m hinaus belastet werden können, bevor ihre Kennlinie tatsächlich "absackt". So weit ich das bisher richtig verstanden habe, hat das etwas mit ihrer "Kaltverfestigung" unter dynamischer Belastung zu tun. Ist jedenfalls nichts, auf das man bei Auslegungen "bauen" könnte. ;) Schrauber123 schrieb: > Das von sickgirl gezeigte Gerät verlangt uebrigens wie die meisten > Tensiometer eine recht konstante Speichendicke und auch Speichen die > beim Zusammenbau des Rades nicht verbogen wurden. Sollten diese > Fehlerquellen ausgeschlossen werden so muß bei diesen Geräten in 2 > Schritten gemessen werden denke ich. F1 kleiner F2 . Zuerst Auslenkung > bei F1 messen. Dann Wiederholen mit F2. Das ohne das Gerät zu > versetzen. Hierdurch ließen sich die benannten Fehlerquellen > eliminieren. Zustimmung oder liege ich hier falsch ? Denke nicht, daß das etwas mit dem Speichen-D zu tun hat. Denn die Soll-Vorspannung kann sich ja bei jeder Speiche nur auf ihren Querschnitt beziehen. Warum sollte bei mittiger Belastung (auf "Seildurchhang" D) F1 kleiner als F2 sein? Grüße
Wie lange wollt ihr noch diskutieren? Schaut euch das video an: https://m.youtube.com/watch?v=r4W0HFO_JEU So ein vermurkstes Rad, eine Stunde und dann fertig! Übung macht den Meisterschrauber! Diese Tesimeter sind so überflüssig wie sonst noch was....
Angehängte Dateien:
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Röhry schrieb: > Wie lange wollt ihr noch diskutieren? Ich denke es geht um mehr . Spannvorrichtung ist soweit benutzbar
Funktionsbeschreibung : Die zu spannende Speiche ist durch den roten Pfeil gekennzeichnet. Links fix eingespannt . Rechts ist sie in der Vorderradnabe eingehängt ( Abstand Drehachse - Einhängung 19 mm ) . Die Nabe wird gedreht durch den Holzstab ( Fixierung durch die blau markierten Speichen ) . Durch Auflegen eines Massestücks ( zur Demo hier die Milchtüte ) läßt sich die Speiche spannen . 1 kg im Abstand von 38 cm ergibt so ca 200 N . Genaue Messwerte folgen .
Schrauber123 schrieb: > Die Nabe wird gedreht durch den Holzstab ( > Fixierung durch die blau markierten Speichen ) . Durch Auflegen eines > Massestücks ( zur Demo hier die Milchtüte ) läßt sich die Speiche > spannen . 1 kg im Abstand von 38 cm ergibt so ca 200 N . Ganz pfiffige Idee. ;) Grüße
L. H. schrieb: > Ganz pfiffige Idee. ;) Danke . Wenn ich Messwerte habe schick ich sie. Will auch das Delta L messen. Was uebrigens auch interessant wäre ist die Spannungsveränderung im realen Fahrbetrieb. Geht leider nicht mit diesem System. Grüße
Schrauber123 schrieb: > Wenn ich Messwerte habe schick ich sie. Will auch das Delta L > messen. Mit der Vorrichtung kannst Du ja vom Spannungszustand = 0 z.B. in den Spannungszustand 200N "hochfahren" und dabei die Verdrehung der Nabe messen. Was der Längendehnung der Speiche entspricht. Und auch, da alles im elastischen Bereich abläuft, dann "hochgerechnet" werden darf. > Was uebrigens auch interessant wäre ist die Spannungsveränderung > im realen Fahrbetrieb. Geht leider nicht mit diesem System. Im laufenden Betrieb ist das sicher schwierig zu erfassen. Hilfsweise könnte man ein stehendes Rad über die Gabel belasten und dabei die Absenkung unter Last messen. Und das dann auf die (oberen) Speichen umlegen. Weil nur die den Zug aufnehmen können, während die unteren entspannt werden. Grüße
L. H. schrieb: > Mit der Vorrichtung kannst Du ja vom Spannungszustand = 0 z.B. in den > Spannungszustand 200N "hochfahren" und dabei die Verdrehung der Nabe > messen. > Was der Längendehnung der Speiche entspricht. Danke für die Idee.. ist eine gute Möglichkwit. Hatte bisher im Kopf zwei Lüsterklemmen im Abstand d auf die Speiche zu setzen und bei Zug d1 zu messen. Mit meiner Schublehre geht das auf ca 0,1 mm . Bei d = 200 mm denk ich wird das funktionieren? Hoffe später zum Messen zu kommen. Mach das dann mit dem Hochfahren. Grüße
FFT hakt gerade. Hab deshalb erst mal die Dehnung der Speiche ( d = 2 mm ) gemessen. Hierzu mit 2 Klemmen ein Teilstück " markiert " . 97,5N 153,6 mm 301 N 153,7 mm 420 N 153,7 mm 720 N 153,8 mm 850 N 153,95 mm Sicher ein messfehler bei messung 2 3 . Betrachtet man nur den ersten und den letzten Wert so ergibt sich delta l / delta F = ( 0,35 mm ) / ( 753 N ) = 0,000465 mm / N bei einer Länge von 153 mm . Das sind dann umgerechnet auf einen Meter 0,00304 mm / (N × m ) oder 0,00000304 × 1 / N . Hoffe Rechnung stimmt. Zum Vorschlag ( Messung des Drehwinkels der Achse ) gibt es noch ein Problem. Die linke Befestigung der Speiche ist nicht beliebig " steif " . Damit ergibt sich durch Vetschiebung dieser Aufhängung eine zusätzliche Verdrehung der Achse . Bei den kleinen Längenänderungen würde das einen Messfehler verursachen. Grüße
FFT war jetzt auch durchführbar. Abstand der Stützpunkte 195 mm .
F = 291 N f = 361 Hz
430 N 416 Hz
537 N 447 Hz
645 N 477 Hz
765 N 508 Hz
Trägt man f^2 sollte proportional zu F sein . Ist es aber nicht ???
Siehe Schaubild .
Angehängte Dateien:
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20190316_233644.jpg
180 KB
Schaubild . F^2 nach rechts aufgetragen . F nach oben
Angehängte Dateien:
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20190316_234229.jpg
240 KB
Hier zur Veranschaulichung noch das FFT Schaubild für 291 N . Grüße
Schrauber123 schrieb: > Sicher ein messfehler bei messung 2 3 . Betrachtet man nur den ersten > und den letzten Wert so ergibt sich delta l / delta F = ( 0,35 mm ) / > ( 753 N ) = 0,000465 mm / N bei einer Länge von 153 mm . Was nützt es Dir denn, delta_l / delta_F (insgesamt) zu vergleichen, wenn Du schon weißt, daß ein Zwischenwert nur falsch sein kann? :) Was sich alleine daraus erklärt, daß Du im vollkommen elastischen Bereich die Zugkraft F steigertest. Dann kann doch Deine gesamte Messung (leider) auch nur falsch sein. Sieh Dir bitte hier im SDD dazu nochmal den linear ansteigenden Bereich an: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6e/Spgs-Dehnungs-Kurve_Streckgrenze.svg/1200px-Spgs-Dehnungs-Kurve_Streckgrenze.svg.png delta_sigma/delta_epsilon repräsentiert die Steigung des geraden und vollkommen elastischen Bereiches. Wenn Du da zwischendrin bei Spannungssteigerung nicht auch eine streng proportionale Dehnungssteigerung messen kannst: Was bleibt denn dann noch übrig? Außer, daß an Deiner Meßvorrichtung etwas "faul" sein muß. ;) Schrauber123 schrieb: > Zum Vorschlag ( Messung des Drehwinkels der Achse ) gibt es noch ein > Problem. Die linke Befestigung der Speiche ist nicht beliebig " steif " > . Damit ergibt sich durch Vetschiebung dieser Aufhängung eine > zusätzliche Verdrehung der Achse . Bei den kleinen Längenänderungen > würde das einen Messfehler verursachen. Ja, das ist aber nicht der einzige Meßfehler, der auftreten kann. Weil sich bei Deiner Anordnung mehrere Meßfehler "anhäufen" können. Das fängt bei dem abgewinkelten Haken an, in den Du per Bohrung den Speichen-Nippel eingesetzt hast und hört beim Einsatz von einem Holzhebel auf, an den Du per Kabelbinder die Nabe "angezurrt" hast. :) Kann man alles machen. Wird aber dann sehr schnell feststellen, daß es nicht "hinhaut", wie gewünscht. Das ist der ganz normale "Lerneffekt": Erst mal mit "Pipifax"-Lösungen "auf die Schnauze fallen", um erkennen zu können, daß man es von vornherein so zu tun hat, daß möglichst sämtliche Unwägbarkeiten ausgeschlossen werden können. Du hast jede Menge guter Ideen, wie man etwas machen könnte oder kann. :) Bleib bitte immer dabei, unorthodox zu denken! Denn das ist keineswegs eine Gabe, die jedermann "in die Wiege gelegt" wurde. 1000 Wege führen nach Rom! Aber an der Ausführung dazu "hapert" es manchmal. Holz ist parallel zur Faser mit ca. 100kg/qcm belastbar. St37 jedoch mit 3700kg/qcm. Was wäre also näherliegend als Spann-Vorrichtungen mindestens in St37 auszuführen? Denk bitte einfach nur mal darüber nach. Zumal man es bei Speichen mit Zugfestigkeiten ab 1200N/qmm zu tun hat. Entspricht - in alten Kategorien gedacht - ca. 12000 kg/qcm. Was weit mehr als das Doppelte von St50 ist. Und dagegen willst Du dann bei Messungen mit Holz "anstinken"?? Ich meine es wirklich gut mit Dir: Laß das am besten bleiben, weil sich dabei Meßfehler nur zwangsläufig einstellen werden und können. Grüße
Schrauber123 schrieb: > FFT war jetzt auch durchführbar. Abstand der Stützpunkte 195 mm . > F = 291 N f = 361 Hz > 430 N 416 Hz > 537 N 447 Hz > 645 N 477 Hz > 765 N 508 Hz > Trägt man f^2 sollte proportional zu F sein . Ist es aber nicht ??? > Siehe Schaubild . Mach doch bitte mal die N-Steigerungen - wenn irgend möglich - in gleichmäßigen Abständen zueinander. Läßt sich das denn nicht machen? Denn so kann das doch "keine Sau" auf Anhieb überblicken. ;) Normalerweise müßten auch die f-Steigerungen streng proportional dazu sein. Kannst Du das verifizieren? Grüße
L. H. schrieb: > Denn so kann das doch "keine Sau" auf Anhieb überblicken. ;) > > Normalerweise müßten auch die f-Steigerungen streng proportional dazu > sein. Werde es versuchen . Wenn Du Dir die Gleichung f ( F ) anschaust so steht F unter der Quadratwurzel . Deshalb erwarteich Proportionalität zwischen f ^ 2 und F . Oder liege ich da falsch ? Die Messpunkte F gegen f ^ 2 liegen ja schon recht gut auf einer Geraden nur geht die nicht durch ( 0 / 0 ) . Grüße
L. H. schrieb: > Das fängt bei dem abgewinkelten Haken an, in den Du per Bohrung den > Speichen-Nippel eingesetzt hast und hört beim Einsatz von einem > Holzhebel auf, an den Du per Kabelbinder die Nabe "angezurrt" hast. :) Danke für die Ueberlegungen . Zum Winkelproblem : bei minimalem Drehmoment liegt der Haken unter der Achsmitte . Nehmen wir mal an , daß sich der Punkt um 1 mm seitlich verschiebt ,so ändert sich der Hebelatm Von 19 mm auf 18,97 mm . Der Kabelbinder hat nur die Aufgabe die Nabe beim Auseinander und Zusammenbauen festzuhalten . Der Holzhebelarm stützt sich ansonsten auf der Nabe ab. Grüße
Ich könnte mir vorstellen , daß der Fehler im FFT liegt. Die Speichenschwingung ist stark gedämpft. So kann nur über kurze Zeit gemessen werden . Das könnte eine Fehlerquelle beim FFT sein. Werde versuchen die Speichenschwingung aufzuzeichnen und mit dem Resultat der FFT zu vergleichen. Mit konstantem delta F werde ich dann auch versuchen die Messreihe zu wiederholen . Grüße
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f ^ 2 gegen F aufgetragen. Gerade durch die Messpunkte gelegt. X Achse ( F ) Unterteilung in 100 N Schritten . Y Achse ( f ^ 2 ) Unterteilung in 50 000 1 / s^2 Schritten
Das wichtigste Problem beim zentrieren habt ihr beide noch nicht erkannt! Ich stelle das mal so dar: Angenommen ein Laserstrahl ginge durch die Achse des Laufrades und trifft auf eine Wand die parallel zum Laufrad steht. Dort wird also der Mittelpunkt der Achse markiert. Soweit alles klar? Dann: An der Felge werden pro Schraubnippel ebenso viele Laser angebracht die dann die Wand anstrahlen. Die Leuchtpunkte müssen alle auf der Kreisbahn liegen die das Laufrad vorgibt. Noch Fragen?
Röhry schrieb: > An der Felge werden pro Schraubnippel ebenso viele Laser angebracht die > dann die Wand anstrahlen. Die Leuchtpunkte müssen alle auf der Kreisbahn > liegen die das Laufrad vorgibt. Ist sicher eine notwendige Bedingung für ein perfekt gespeichtes Rad . Aber nicht hinreichend wenn ich nicht irre ( seitenschlag ist so nicht erkennbar). Bei der Beschäftigung mit der Messfrage entstehen doch auch weiter interessante Fragen deren eventuelle Lösungen spannend sind. Z.B stellt sich für mich die Frage wie die Grundschwingung eines beidseitig fest eingespannten und mit einer Zugspannung beaufschlagten Stabes aussieht.... M.f.G
Ich glaube, du irrst dich! Natürlich erkennt man dabei auch den Seitenschlag. Geht auch nicht anders. Überlege mal wie die Nippel angebracht sind.
Schrauber123 schrieb: > FFT hakt gerade. Hab deshalb erst mal die Dehnung der Speiche ( d = 2 mm > ) gemessen. Hierzu mit 2 Klemmen ein Teilstück " markiert " . > 97,5N 153,6 mm > 301 N 153,7 mm > 420 N 153,7 mm > 720 N 153,8 mm > 850 N 153,95 mm > Sicher ein messfehler bei messung 2 3 . Betrachtet man nur den ersten > und den letzten Wert so ergibt sich delta l / delta F = ( 0,35 mm ) / > ( 753 N ) = 0,000465 mm / N bei einer Länge von 153 mm . Das sind dann > umgerechnet auf einen Meter 0,00304 mm / (N × m ) oder > 0,00000304 × 1 / N . Hoffe Rechnung stimmt. Will nochmal gedanklich hier ansetzen, weil ich denke, daß Dich diese Berechnung nicht recht weiterbringen kann. Mal ganz abgesehen davon, daß der Wert 153,7mm zwei Mal auftritt, was suspekt ist. Was Du eigentlich mit der Messung der Längenausdehnung erreichen können willst, sind verlässliche Werte, die es Dir erlauben, daraus einen Rückschluß auf Dein f-Meßgerät ziehen zu können. Genauer gesagt, eine durch Ansetzen der beiden V-förmigen Schenkel auf die Speiche gemessene f der Speichenspannung richtig zuordnen zu können. Dazu müßtest Du aber die gesamte Speiche (295mm) auf eine Vorspannung von 1200N bringen und dort halten können. Um erst dann Dein f-Meßgerät auf die Speiche aufsetzen zu können. Wobei Du dann zwischen den V-Schenkeln irgendeine f messen wirst. Diese f ist dann die Soll-f, die ca. 120kg Vorspannung der Speiche repräsentiert. Damit will ich Dir zu bedenken geben, daß mir Deine bisherigen Messungen mit zu viel Unsicherheiten behaftet zu sein scheinen. Oder anders ausgedrückt: An Deiner Stelle würde ich mich darauf nicht verlassen. ;) Sondern eine einzelne Speiche so einspannen und als Referenz hernehmen, daß ich ganz genau weiß: Die hat auch wirklich 1200N Vorspannung. Wenn Du Dir keine spezielle und zuverlässige Spannvorrichtung aus Metall bauen willst, könntest Du auch hergehen und bei Deinem Rad eine Speiche entspannen und wieder anziehen. Zähl beim Entspannen die Umdrehungen bis sie entspannt ist. Damit Du die mit der Berechnung für den notwendigen Anzug vergleichen kannst. Bei bekannter Gewindesteigung kannst Du die Anzugskraft von Schrauben/Muttern oder hier Nippeln berechnen. https://www.gewinde-normen.de/fahrrad-gewinde.html Denke, das dürfte Dir sichere und besser verwertbare Ergebnisse erbringen. :) Grüße
Röhry schrieb: > An der Felge werden pro Schraubnippel ebenso viele Laser angebracht die > dann die Wand anstrahlen. Die Leuchtpunkte müssen alle auf der Kreisbahn > liegen die das Laufrad vorgibt. Putzige Idee. ;) Wenn Du das Rad schnell genug drehst, ergibt das sowieso eine Kreisbahn. Abgesehen davon: Ergibt das irgendwelche Anhaltspunkte für die Speichenspannung? Die der TE ja ermitteln können will. Grüße
Das ergibt sich von selbst bei der zulässigen Belastung des Rades. Wer spricht davon das das Rad gedreht werden soll? Völlig überflüssig!
Röhry schrieb: > Das ergibt sich von selbst bei der zulässigen Belastung des Rades. Also erst mal ein Laserstrahl durch die Achse des Rades. :D Dann die Kreisbahn ohne Drehung. Und was ergibt sich dann von selbst bei der zul. Belastung des Rades? Wenn Du damit die Spannungskompensation meinen solltest, nützt diese doch dem TE rein gar nichts. Denn er will ja die Sollspannung an Speichen messen können. Im unbelasteten Zustand von Laufrädern. Grüße
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L. H. schrieb: > Mach doch bitte mal die N-Steigerungen - wenn irgend möglich - in > gleichmäßigen Abständen zueinander. > Läßt sich das denn nicht machen? Messung wiederholt mit konstantem delta F 97,5 N 247 Hz 195 N 312 Hz 292,5 N 362 Hz 390 N 392 Hz 487,5 N 426 Hz 585 N 457 Hz 682,5 N 487 Hz 780 N 511 Hz Das ist das FFT bei 780 N ( 511 Hz ) Hier f^2 gegen F aufgetragen
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Nach Beendigung des Einschwingvorgangs sieht das Oszillogramm bei F= 780 N so aus :
Schrauber123 schrieb: > Messung wiederholt mit konstantem delta F > > 97,5 N 247 Hz > 195 N 312 Hz > 292,5 N 362 Hz > 390 N 392 Hz > 487,5 N 426 Hz > 585 N 457 Hz > 682,5 N 487 Hz > 780 N 511 Hz Es ist zwar alles etwas mühsamer, weil Du delta_F nicht mit 100 steigern kannst. ;) Aber was soll's: Mag den Bedingungen "geschuldet" sein, aber dennoch sind die Werte - zumindest überschlägig - einigermaßen überblickbar. Bei 390N ist die f mit 392Hz ca. genau so hoch. Bei 195N (390/2) sind es 312Hz. (392-312=80) Bei 700N (390*2) sind es 511Hz. (511-392=119) (Die geklammerten Differenzen könnten darauf hindeuten, daß Deine Spannvorrichtung nicht in der Lage dazu ist, höhere Spannkräfte wirklich strikt proportional bereitstellen zu können.) Ich vermag es wirklich nicht einzuordnen, was bei Deinen Messungen nicht stimmt. Aber ich bin mir sehr sicher darin, daß dabei etwas nicht stimmen kann. :) Weil es (bei einer Saite, und als solche betrachten wir ja schließlich hier eine Speiche) einen prinzipiellen Zusammenhang zwischen Spannkraft und f gibt: Je höher die Spannkraft, desto höher die f. Genauer gesagt: Bei vierfacher Spannkraft MUSS sich die doppelte f ergeben! Ich verstehe überhaupt nicht, warum Du bei diesem ganz simplen Zusammenhang eigentlich mit f^2 "herummachst". Bringt aus meiner Sicht gar nichts. :) 780N/4 = 195N => Hz bei 195: 312 Hz-Sollwert bei 780N: 624! Gemessen hast Du aber nur 511Hz. Also einen Wert, der nicht mehr in einem akzeptablen Toleranzbereich von geringfügigen Streuungen liegen kann. Nachdem ich die Richtigkeit Deiner f-Messungen eher weniger bezweifele als die Richtigkeit Deiner (konstanten) Spannungssteigerungen: Was meinst Du, welcher Rückschluß dann nur noch übrig bleibt? :) Grüße
L. H. schrieb: > Nachdem ich die Richtigkeit Deiner f-Messungen eher weniger bezweifele > als die Richtigkeit Deiner (konstanten) Spannungssteigerungen: > Was meinst Du, welcher Rückschluß dann nur noch übrig bleibt? :) Für eine gespannte Saite gilt die Proportionalität zwischen F und f ^ 2 . An beiden Saitenenden befinden sich Knoten ( stehende Transversalwelle ) . Der Winkel der Saite gegen die Verbindungsgerade der beiden Saitenenden oszilliert hier maximal ( maximal bezieht sich auf alle anderen Saitenstücke zwischen den Saitenenden ). Für das Speichenstück zwischen den Aufsetzpunkten gilt dies nicht, da hier Biegekräfte auftreten . Ich nehme nicht an, daß hier keine Winkeländerung eintritt ( dies würde gelten wenn Die Speiche an den Aufsetzpunkten fest eingespannt wäre ), denn das schwingende Speichenstück regt auch den Rest der Speiche irgendwie an. Ich will später versuchen die Eigenfrequenz für F = 0 zu messen . Wenn das möglich ist ergibt sich mehr Klarheit. Grüße
L. H. schrieb: > Es ist zwar alles etwas mühsamer, weil Du delta_F nicht mit 100 steigern > kannst. ;) Der Hebelarm hat ein Eigengewicht welches ohne Auflage des Massenstücks bereits eine Spannkraft von 97,5 N erzeugt . Deshalb diese Einteilung.
L. H. schrieb: > Weil es (bei einer Saite, und als solche betrachten wir ja schließlich > hier eine Speiche) einen prinzipiellen Zusammenhang zwischen Spannkraft > und f gibt: > Je höher die Spannkraft, desto höher die f. > > Genauer gesagt: > Bei vierfacher Spannkraft MUSS sich die doppelte f ergeben! Korrekt fuer eine schwingende Saite . Aber nicht unbedingt fuer das Teilstück eines Stabes ? Grüße
Schrauber123 schrieb: > Für das Speichenstück zwischen den Aufsetzpunkten gilt dies nicht, da > hier Biegekräfte auftreten . Ich nehme nicht an, daß hier keine > Winkeländerung eintritt ( dies würde gelten wenn Die Speiche an den > Aufsetzpunkten fest eingespannt wäre ), denn das schwingende > Speichenstück regt auch den Rest der Speiche irgendwie an. W.o. hatten wir schon mal darüber nachgedacht ob es nicht besser wäre, die Speiche an die beiden V-förmigen Schenkel des f-Meßgrätes festzuzurren. Per Schnellspannern ist sowas an sich kein Problem. Und was dadurch erreicht werden kann, ist eine Analogie zu dem blauen Hand-Tensiometer: Bei dem wird die gespannte Speiche zunächst gegen zwei Auflager gedrückt und dann die Zugspannung zwischen denen gemessen bzw. vergleichend erhöht. Bei Deinem f-Meßgerät könnten allein durch unterschiedlich hohe Andrückkräfte unterschiedliche Meßwerte entstehen. Hast Du das schon mal ganz bewußt gemacht und die f-Ergebnisse verglichen? > Ich will später versuchen die Eigenfrequenz für F = 0 zu messen . Wenn > das möglich ist ergibt sich mehr Klarheit. Naja - es ist ganz interessant, sich auch das mal anzusehen. Doch eigentlich willst Du ja f haben, die Du Spannungen zuordnen kannst. Möglichst zweifelsfrei. Schrauber123 schrieb: > Der Hebelarm hat ein Eigengewicht welches ohne Auflage des Massenstücks > bereits eine Spannkraft von 97,5 N erzeugt . Deshalb diese Einteilung. So ist das: nicht ordentlich auf 100N austariert. ;) Mal noch etwas ganz anderes dazu, das mir erst jetzt auffällt: Der Hebelarm ist gar nicht starr/steif genug, um das Drehmoment ungeschmälert nur zur Dehnung der Speiche übertragen zu können. Du hast zwar (oben) zwei weitere Speichen in die Nabe eingehängt, die am Bolzen (quer im Holz) gekontert sind, aber das Drehmoment bzw. die Spannkraft wirkt nicht nur auf die eine Speiche (unten), sondern auf alle drei Speichen. Hast Du einen Drehmomentschlüssel, den Du für Spannzwecke nur der einen Speiche einsetzen kannst? Grüße
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L. H. schrieb: > Du hast zwar (oben) zwei weitere Speichen in die Nabe eingehängt, die am > Bolzen (quer im Holz) gekontert sind, aber das Drehmoment bzw. die > Spannkraft wirkt nicht nur auf die eine Speiche (unten), sondern auf > alle drei Speichen. > Hast Du einen Drehmomentschlüssel, den Du für Spannzwecke nur der einen > Speiche einsetzen kannst? Meine Photos sind wahrscheinlich zu schlecht um den Aufbau genau erkennen zu können . Um das Verdrehen des Holzstabs gegen die Nabe zu verhindern genügt ein festklemmen nicht. Deshalb die zwei oberen Speichen. Ueber die Zugkraft dieser beiden oberen Speichen und die Druckkraft des Stabes auf die Nabe wird das vom Holzhebel erzeugte Drehmoment auf die Nabe übertragen ( ein sehr kleiner Teil hiervon sicherlich auch über die Reibungskraft des Stabes auf der Nabe ) . Die untere ( zu untersuchende ) Speiche wird von der Nabe derartig gezogen , daß ein Zweites Drehmoment entsteht welches zusammen mit dem ersten 0 ergibt . Da die Länge des Hebels ( 19 mm ) bekannt ist kann aus dem vom Holzhebel ausgeübten Drehmoment auf die Spannkraft der Speiche geschlossen werden . Wenn gewünscht kann ich gerne versuchen nochmal ein Photo zu machen welches dies zeigt. Ich halte dieses Verfahren für genauer als das eines normalen Drehmomentschlüssels. Grüße
L. H. schrieb: > Bei Deinem f-Meßgerät könnten allein durch unterschiedlich hohe > Andrückkräfte unterschiedliche Meßwerte entstehen. > Hast Du das schon mal ganz bewußt gemacht und die f-Ergebnisse > verglichen? . Noch nicht gemacht . Ist vollkommen richtig . Mach ich noch . Grüße
Schrauber123 schrieb: > > Der Hebelarm hat ein Eigengewicht welches ohne Auflage des Massenstücks > bereits eine Spannkraft von 97,5 N erzeugt . Deshalb diese Einteilung. Vielleicht ist da ein Fehler, wenn die 97,5 nicht stimmen, könnte das den Offset im F/f^2 Diagramm erklären
Schrauber123 schrieb: > Da die Länge des Hebels ( 19 mm ) > bekannt ist kann aus dem vom Holzhebel ausgeübten Drehmoment auf die > Spannkraft der Speiche geschlossen werden . Wenn gewünscht kann ich > gerne versuchen nochmal ein Photo zu machen welches dies zeigt. > Ich halte dieses Verfahren für genauer als das eines normalen > Drehmomentschlüssels. Ist vielleicht besser, wenn Du Dir das nochmal genauer ansiehst. :) Denn ich hatte es schon so gesehen, wie von Dir nun auch nochmal beschrieben: Oben (auf der momenterzeugenden Seite) der Hebel, der die Kraft per zwei Speichen auf die Nabe überträgt. Und unten die zu spannende Speiche, die das Gegenmoment bildet. Alle Speichen sind aber auf dem selben TK in die Nabe eingehängt. Insoweit "neutralisieren" sich die 19mm-Hebel, bezogen auf den Drehpunkt, wechselseitig. D.h. im Prinzip findet dabei nur eine Kraft-Umlenkung statt. https://www.mikrocontroller.net/attachment/406447/20190315_104330.jpg Tatsächlich kann dabei die Spannung auf die untere Speiche nur dadurch übertragen werden, indem auch die oberen Speichen gespannt werden. Was natürlich auch beinhaltet, daß sich die momenterzeugende Gewichtskraft auf drei Speichen "verteilt", wodurch diese gespannt werden. Denke Du irrst Dich darin, was Du w.o. dazu schriebst: Schrauber123 schrieb: > Funktionsbeschreibung : > Die zu spannende Speiche ist durch den roten Pfeil gekennzeichnet. > Links fix eingespannt . > Rechts ist sie in der Vorderradnabe eingehängt ( Abstand Drehachse - > Einhängung 19 mm ) . Die Nabe wird gedreht durch den Holzstab ( > Fixierung durch die blau markierten Speichen ) . Durch Auflegen eines > Massestücks ( zur Demo hier die Milchtüte ) läßt sich die Speiche > spannen . 1 kg im Abstand von 38 cm ergibt so ca 200 N . 1kg Gewichtskraft entspricht ca. 10N. Stellst Du die auf einen (waagerechten) Hebel von 0,38m, erhältst Du ein Drehmoment von ca. 3,8Nm Und wie kommst Du damit auf 200N Zugkraft in der Speiche? Passt alles hinten und vorne nicht so richtig zusammen. Offengestanden "behängst" Du Dich aus meiner Sicht mit viel zu vielen Unwägbarkeiten bei Deinen Messungen. Vielleicht weniger bei den f-Messungen als dabei, mal eine Speiche unter "sichere" Vorspannungen versetzen zu können. :) Ich ahnte ja von vornherein, daß dies alles "ausufert" und stellte Dir eine provokante Frage, die Du mir sicher auch längst "verziehen" hast. ;) Erlaub mir bitte nochmal eine provokante Frage: Weißt Du eigentlich, was ein Sack Zement (heutzutage) wiegt und kostet? Du brauchst keine f für eine "spannungslose" Speiche zu messen. Bringt Dir doch nichts. Und wir kennen längst den Wert der Sollspannung für Speichen: Sind so ca. 120kg, die relevant sind. Völlig unorthodox gedacht: Was hindert Dich daran, eine Speiche irgendwo fest aufzuhängen? Und dann hängst Du nacheinander, ihre Spannung steigernd, erst einen Sack Zement (25kg) dran, dann zwei usw. Kostet Dich höchstens 4 Sack Zement, denn bei 100kg Spannkraft kannst Du auch aufhören. Wg. der Elastizität kann sich das ja nur linear fortsetzen. Kosten "unter dem Strich" für die Herstellung einigermaßen "sicherer" Spannungsverhältnisse, aus denen Du dann auch zuverlässige f-Messungen "gewinnen" kannst: Vielleicht 10 Euro. :D Solltest Du nicht wissen, wohin (hinterher) mit dem Zement und in der Nähe von Nürnberg wohnen, könnte ich Dir anbieten, die Zementkosten zu übernehmen. Denn alljährlich bricht im Frühjahr immer wieder meine "Bauwut" aus. ;) Grüße
L. H. schrieb: > Erlaub mir bitte nochmal eine provokante Frage: > Weißt Du eigentlich, was ein Sack Zement (heutzutage) wiegt und kostet? Sicher keine schlechte Idee. Denke ich will das auch machen ( nur nicht mit Zement ). Der Grund für den bisherigen Aufbau liegt darin daß ich die Messungen irgendwie auf dem Schreibtisch hinbekommen muß ( nur hier hab ich Rechner Verstärker und Oszi ). Mir ist noch eine weitere Begründung dafür eingefallen, daß das Prinzip des Aufbaus korrekt ist: Der Hebel und die beiden oberen Speichen stehen nur in Kontakt mit der " frei drehbaren kugelgelagerten " Nabe. Das vom Hebel erzeugte Drehmoment muß folglich von der " Messspeiche " kompensiert werden. Wie das Drehmoment vom Hebel auf die Nabe uebertragen wird ( hier durch den lose aufsitzenden Holzstab und die beiden ziehenden Speichen) ist unerheblich. Da der Hebelarm bekanntist ( 19 mm ) läßt sich so die Zugkraft errechnen. Die Nabenachse kann kein Drehmoment aufnehmen. Grüße
Schrauber123 schrieb: > L. H. schrieb: >> Erlaub mir bitte nochmal eine provokante Frage: >> Weißt Du eigentlich, was ein Sack Zement (heutzutage) wiegt und kostet? > > Sicher keine schlechte Idee. Denke ich will das auch machen ( nur nicht > mit Zement ). Der Grund für den bisherigen Aufbau liegt darin daß ich > die Messungen irgendwie auf dem Schreibtisch hinbekommen muß ( nur hier > hab ich Rechner Verstärker und Oszi ). Ja, mach das besser irgendwie mit Anhängen von Gewichten, was Dir auch die Sicherheit geben kann, daß Deine Spannungssteigerungen tatsächlich so sind, wie Du das voraussetzt, um zu daran gekoppelten f-Messungen kommen zu können, die verlässlich sind. Bisher ist das nämlich leider nicht der Fall; d.h. Deine f-Messungen beziehen sich auf definitiv falsche Spannungswerte. :) Du erinnerst Dich, daß ich Dir w.o. riet, immer Deinen Meßwerten zu mißtrauen und sie immer (mindestens) auf Plausibilität hin zu kontrollieren? Eben deshalb, weil man sich viel zu leicht in Annahmen täuschen kann und/oder von falschen Voraussetzungen ausgeht. Sich zu täuschen ist keine Schande - passiert auch mir immer wieder mal. ;) Da schaut dann jemand anders hin und sagt: Du spinnst wohl - so geht das wirklich nicht! :D Denke, besonders vorsichtig und mißtrauisch muß man sich selbst gegenüber mit kühnen Aussagen, wie z.B. solchen sein: Schrauber123 schrieb: > Ich halte dieses Verfahren für genauer als das eines normalen > Drehmomentschlüssels. Denn der gute Wille, etwas besser machen zu wollen, bietet noch lange keine Gewähr dafür, daß es auch tatsächlich besser ist. Auch hierin kann man sich täuschen. > Mir ist noch eine weitere Begründung dafür eingefallen, daß das Prinzip > des Aufbaus korrekt ist: Nein, das Aufbau-Prinzip ist nicht korrekt. > Der Hebel und die beiden oberen Speichen stehen nur in Kontakt mit der > " frei drehbaren kugelgelagerten " Nabe. > Das vom Hebel erzeugte Drehmoment muß folglich von der " Messspeiche " > kompensiert werden. Auch das ist nicht korrekt: Ich schrieb doch schon, daß es an Stabilität/Steifigkeit mangelt. > Wie das Drehmoment vom Hebel auf die Nabe > uebertragen wird ( hier durch den lose aufsitzenden Holzstab und die > beiden ziehenden Speichen) ist unerheblich. Das ist alles andere als unerheblich. Denn das Drehmoment wird auch teils - wie ebenfalls schon beschrieben - zur Dehnung der beiden oberen Speichen "verbraten". > Da der Hebelarm bekanntist ( > 19 mm ) läßt sich so die Zugkraft errechnen. Die Nabenachse kann kein > Drehmoment aufnehmen. In Letzterem ist "der Hund begraben". Denn ich kann mir schon vorstellen, wie Du auf die 200N (an der Meß-Speiche) kamst: N_sp * 1,9cm = 10N * 38cm |: 1,9cm N_sp = 200N Richtig vermutet? Ist aber dennoch falsch, weil Du dabei gedanklich eine Steifigkeit vorausgesetzt hast, die so bei Deiner Konstruktion gar nicht vorhanden ist. Weil sie sich in einem ganz wesentlichen Punkt von einem Drehmomentschlüssel unterscheidet: Nämlich, daß sich bei denen das Drehmoment immer auf das Drehzentrum bezieht. Solche Schlüssel haben meistens einen Federstab von 50cm Länge (Mitte Steckantrieb für Nüsse usw. bis Mitte Griff) sowie einen Zeiger, der beim Anziehen von Muttern, Schrauben usw. das Anzugsmoment auf einer Skala anzeigt: http://www.lt-harry.de/Drehmomentwerkzeug/Drehmoment-0-13Nm.JPG Da kann man es sich dann erlauben, z.B. eine Speiche im Abstand von 19mm vom Drehzentrum definiert spannen zu können, weil die Spannkraft aus der Federkraft der Anzugs-Stange "geschöpft" wird. Die sich im gesamten Skalabereich streng proportional verhält. Daß dies bei Deiner Konstruktion jedoch nicht einmal annähernd der Fall ist, kannst Du diesen Werten ohne weiteres entnehmen: Schrauber123 schrieb: > FFT hakt gerade. Hab deshalb erst mal die Dehnung der Speiche ( d = 2 mm > ) gemessen. Hierzu mit 2 Klemmen ein Teilstück " markiert " . > 97,5N 153,6 mm > 301 N 153,7 mm > 420 N 153,7 mm > 720 N 153,8 mm > 850 N 153,95 mm > Sicher ein messfehler bei messung 2 3 . Betrachtet man nur den ersten > und den letzten Wert so ergibt sich delta l / delta F = ( 0,35 mm ) / > ( 753 N ) = 0,000465 mm / N bei einer Länge von 153 mm . Das sind dann > umgerechnet auf einen Meter 0,00304 mm / (N × m ) oder > 0,00000304 × 1 / N . Hoffe Rechnung stimmt. > > Zum Vorschlag ( Messung des Drehwinkels der Achse ) gibt es noch ein > Problem. Die linke Befestigung der Speiche ist nicht beliebig " steif " > . Damit ergibt sich durch Vetschiebung dieser Aufhängung eine > zusätzliche Verdrehung der Achse . Bei den kleinen Längenänderungen > würde das einen Messfehler verursachen. Das stimmt alles vom Anfang bis zum Ende nicht. Wenn wir da wg. ein paar N hin oder her nicht "herumpopeln" wollen: Im ersten Schritt hast Du bei +200N eine Dehnung von 0,1mm. Im 2. bei +120N gar keine Dehnung. Im 3. bei +300N 0,1mm Dehnung. im 4. bei +130N 0,15mm Dehnung. Das alles ist völlig unvereinbar damit, daß Du Dich bei der Spannungssteigerung definitiv im vollkommen elastischen Bereich befindest. Es ist deshalb gar nicht möglich, daß Du solche Abweichungen jemals bekommen könntest. Es sei denn, mit Deiner Spannvorrichtung liegt weit mehr im Argen als Du bisher erkannt hast. ;) Denk bitte einfach mal darüber nach, wie Du das besser machen kannst. :) Und auch darüber, daß nur zuverlässige Spannungssteigerungen die Basis für Deine f-Messungen sein können. Die Du Dir anderenfalls alle "auf den Bauch klatschen" kannst. Weil Dir dann jeder realistische Bezug zu einer Spannung x fehlt. Aus meiner Sicht brauchst Du an sich nur eine solide und klemmbare Spannvorrichtung für eine Speiche sowie einen Drehmomentschlüssel, um definiert ihre Spannung steigern zu können. Platzbedarf dafür: L Speiche + max. 10cm. Festspannbar mit zwei Schraubzwingen auf jedem Schreibtisch/Arbeitsplatte o.ä. Grüße
Walter S. schrieb: > Vielleicht ist da ein Fehler, wenn die 97,5 nicht stimmen, könnte das > den Offset im F/f^2 Diagramm erklären Hier habe ich wirklich Mist gemessen. Nachmessen egibt 132 N. ( Digitalwaage in 570 mm Abstand vom Drehpunkt unter dem Hebel positioniert ergibt 448 g. ( 0,448 × 9,81 × 570 / 19 = 131,8 N ). Alle angegebenen Zugkräfte waren also um ca 34 N zu gering. Um diese Messung zu machen habe ich die Messspeiche vollkommen entspannt. Vermutlich habe ich bei der ersten fehlerhaften Messung nicht bemerkt daß noch Zug auf der Speiche war. ( Hebel angehoben , entspannt ( aber nicht weit genug ) und wieder abgelassen ). Also vielen Dank für den Vorschlag. Die Korrigierten Kräfte ergeben das neue Schaubild : Gruß
So ist der korrigierte Offset zwar kleiner als zuerst ( falsch ) aber immer noch erheblich ( 30168 s ^ -2 ). Rechnet man das auf die Eigenfrequenz des nicht gespannten Speichenstücks um so ergeben sich 174 Hz. Ich werde versuchen die Eigenfrequenz der nicht gespannten Speiche zu messen. Gruß
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Hier das FFT Diagramm der nicht gespannten Speiche. Der Peak bei 166 Hz kommt oft deutlich wie im Bild zu sehen. Die Speiche kann muß als Stab betrachtet werden. Grüße
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Hier das F - f ^ 2 Diagramm mit zusätzlich gelb eingetragenen Punkt für die nicht gespannte Speiche ( abgegriffen 195 mm ). ( 0 N / 166 ^ 2 Hz ^ 2 ) Der Punkt passt vernünftig auf die per linearer Regression durch die vorherigen Punkte gelegten Geraden. Ich interpretiere das so , daß die gemessenen Frequenzen alle zur gleichen Schwingungsmode gehöhren . Diese Schwingungsmode gehöhrt zu einem gespannten Stab. Ihre Frequenz ist gut messbar. Andere im FFT auftretenden Peaks gehöhren zu anderen Schwingungsmoden. Würde mich über Kritik / Einwände oder auch Zustimmung zu dieser Interpretation freuen. Grüße
Noch was spannendes ! Hab die Speiche auf 195 mm Länge gekürzt und nochmal die Eigenfrequenz gemessen. Die Enden des Speichenstücks gegen die Abstützungen gedrückt aber nicht eingespannt. ( damit können sich die Enden in den Aufstützpunkten bewegen wie eine gespannten Saite zwischen den Befestigungspunkten. ). Jetzt ist der Peak bei 166 Hz weg. Gut zu sehen jetzt ein Peak bei 106 Hz.
Walter S. schrieb: > Vielleicht ist da ein Fehler, wenn die 97,5 nicht stimmen, könnte das > den Offset im F/f^2 Diagramm erklären Danke. Das war ein sehr wichtiger Hinweis. Gruß
L. H. schrieb: > Ja, mach das besser irgendwie mit Anhängen von Gewichten, was Dir auch > die Sicherheit geben kann, daß Deine Spannungssteigerungen tatsächlich > so sind, > wie Du das voraussetzt, um zu daran gekoppelten f-Messungen kommen zu > können, die verlässlich sind. > Bisher ist das nämlich leider nicht der Fall; d.h. Deine f-Messungen > beziehen sich auf definitiv falsche Spannungswerte. :) Also gut. Lasse mich breitschlagen. Baue eine " einfache " Spannvorrichtung mit anhägen eines Massestücks ohne Hebel etc. Komme aber erst am WE dazu. Dann EINE Messung. Und wenn die auf der Geraden liegt ist es gut. Einvetstanden? Grüße
L. H. schrieb: > Schrauber123 schrieb: >> L. H. schrieb: >>> Denn es kann gar nicht sein, daß die Uhr-Werte nicht auch proportional >>> mit hochlaufen . Jetzt hab ich Dich verstanden. Wir haben aneinander vorbeigeschrieben. Du betrachtest mit F die Kraft die wirken muß um das Schwingungssystem ( Saite oder Stab ) aus der 0 Stellung ( Ruhestellung ) quer zu Spannrichtung auszulenken. F ist bei Dir also orthogonal zur Saite, zum Stab. Klar, diese Kraft ist , wie Du betonst, proportional ( mehr oder minder ) zu Delta s. Ohne Kraft keine Auslenkung. Genau so ist es . Die Kraft jedoch die ich messe und in den Diagrammen angebe ist was anderes. Die Zugkraft in Richtung der Speiche ( des Stabes ). Wenn hier Proportionalität vorliegen würde so würden einige Musikinstrumente ( Xylophon , Triangel ) nicht funktionieren. Die Rückstellkraft des Stabes bei Auslenkung quer zur Stabrichtung setzt sich, so wie ich es mittlerweile verstanden zu haben glaube, zusammen aus der Biegekraft des elastisch deformierten Stabes + der Rückstellkraft die auch bei einer seitlich ausgelenkten gespannten Saite auftritt. Die erste Komponente bewirkt den Offset. Grüße
Schrauber123 schrieb: > L. H. schrieb: >> Schrauber123 schrieb: >>> L. H. schrieb: >>>> Denn es kann gar nicht sein, daß die Uhr-Werte nicht auch proportional >>>> mit hochlaufen . > > Jetzt hab ich Dich verstanden. Was Du verstanden hast, weiß ich nicht. Das Zitierte bezog sich nur auf ein YouTube-Video, in dem die Zugspannung einer Speiche - per Digital-Zugspannungsmeßgerät gemessen - gesteigert wurde. Wobei die Spannungs-Kraft bei jedem Steigerungs-Schritt mit einem Tensiometer (quer zur Speiche angesetzt) gemessen wurde. Dabei ging es in der Diskussion aber noch darum, daß man das auch so machen kann. https://www.youtube.com/watch?v=0gdOzQdxwVQ > Wir haben aneinander vorbeigeschrieben. Teils mag das schon so sein, weil wir uns in der Diskussion von der Zentrierung eines Speichenrades allmählich hin zu Deinem Anliegen, die Spannung per f-Meßgerät überprüfen zu können, (gedanklich) bewegten. > Du betrachtest mit F die Kraft die wirken muß um das Schwingungssystem ( > Saite oder Stab ) aus der 0 Stellung ( Ruhestellung ) quer zu > Spannrichtung auszulenken. F ist bei Dir also orthogonal zur Saite, zum > Stab. Klar, diese Kraft ist , wie Du betonst, proportional ( mehr oder > minder ) zu Delta s. Ohne Kraft keine Auslenkung. Genau so ist es . Naja, das war ja dann "vom Tisch". :) > Die Kraft jedoch die ich messe und in den Diagrammen angebe ist was > anderes. Die Zugkraft in Richtung der Speiche ( des Stabes ). Das war/ist mir schon klar. Schrauber123 schrieb: > Wenn hier > Proportionalität vorliegen würde so würden einige Musikinstrumente ( > Xylophon , Triangel ) nicht funktionieren. Du wirst doch nicht ernsthaft bezweifeln, daß bei der Zug-Spannungssteigerung einer Speiche strenge Proportionalität zwischen Spannung und Dehnung herrscht? Das kannst Du in jedem SDD sofort erkennen: Ausnahmslos bei allen Stahl-Werkstoffen ist das so. Wie Musikinstrumente funktionieren, ist diesbzgl. irrelevant. ;) Nur das mehr oder weniger große Verhältnis von delta_sigma/delta_epsilon repräsentiert wirkliche Eigenschaften eines zu betrachtenden Stahlwerkstoffes und ist gleichzeitig die Basis für Deine f-Messungen. Genauer gesagt, die streng lineare Steigung in allen Graphen von Stählen, repräsentiert den vollkommen elastischen Bereich von ihnen (bis unterhalb der Streckgrenze). Hast Du diese Steigung falsch oder nicht zutreffend ermittelt, können auch Deine f-Messungen nur falsch oder nicht zutreffend sein. Die können auch nur linear sein. Allerdings mit einer erheblich kleineren Steigung als der tan_alpha eines Graphen in einem SDD. Und genau das willst Du doch an sich ermitteln können: Eine Aussage treffen zu können, wie sich eine f-Messung an einer wie auch immer gespannten Speiche einem richtigen Spannungswert von ihr (zweifelsfrei) zuordnen läßt. :) Grüße
L. H. schrieb: > > Warum sollte bei mittiger Belastung (auf "Seildurchhang" D) F1 kleiner > als F2 sein? > Um die Zugspannungen mehrerer Speichen vergleichen zu können müssen diese gleich deformiert werden. Dann müssen die hierzu notwendigen Kräfte verglichen werden. Um das zu leisten muß das Tensiometer einmal auf die Speichendicke eingestellt werden. Ist eine der zu messenden Speichen etwas verbogen, oder weicht ihr Durchmesser von dem Soll ab, so ändert sich die gemessene Kraft da sich die tatsächliche Wegstrecke der Deformation ändert. Grüße
Ich habe jetzt nicht alles gelesen ,aber ich denke dass die Resonanzfrequenz der Speichen eine Bezug zur Speichenspannung hat. Ich würde halt die Speichen elektromechanisch (Elektromagnet)zum schwingen anregen und an einem definieten Punkt die Frequenz messen.Da Speichen meistens nicht magnetisch sind muß man dazu einen Magneten zum anregen und einen zum messen anbringen.Ich denke damit lässt sich arbeiten. MfG
L. H. schrieb: >> Wenn hier >> Proportionalität vorliegen würde so würden einige Musikinstrumente ( >> Xylophon , Triangel ) nicht funktionieren. > > Du wirst doch nicht ernsthaft bezweifeln, daß bei der > Zug-Spannungssteigerung einer Speiche strenge Proportionalität zwischen > Spannung und Dehnung herrscht? Nein. Bezweifle ich nicht > Das kannst Du in jedem SDD sofort erkennen: > Ausnahmslos bei allen Stahl-Werkstoffen ist das so. Ja. Du kennst Dich damit gut aus und ich bezweifle diesen Zusammenhang auch keineswegs! Aber es geht bei der " Proportionalitätsfrage " um was anderes. f ^ 2 zu F ( in Speichenrichtung ) bei einer gespannten Speiche. Oder anders formuliert wenn Du willst um Rückstellkraft quer zur Spannrichtung bei fixer verschiebung zu Zugkraft in Speichenrichtung Hier hätten wir bei einer gespannten Schnur Proportionalität. Bei einem Stab eben nicht. Die Stäbe des xylophons sind nicht gespannt. Bestünde folglich eine Proportionalität zwischen Zugkraft ( in Richtung des Stabes ) und Rückstellkraft bei Auslenkung orthogonal zur Stabrichtung ( diese ist zusammen mit anderen Parametern für das Schwingungsverhalten verantwortlich ) , so gäbe es bei Zugkraft 0 keine Rückstellkraft und so keine Schwingung. Folglich kann der Zusammenhang ( Zugkraft in Spannrichtung der Speiche ( sie ist ein elastischer Stab ) zu Spannkraft in Richtung der Speiche keine Proportionalität sein.( siehe letzter Versuch mit der nicht gespannten Speiche) ( gelber Kreis im Diagramm ). Grüße
herbert schrieb: > Ich habe jetzt nicht alles gelesen ,aber ich denke dass die > Resonanzfrequenz der Speichen eine Bezug zur Speichenspannung hat. Ich > würde halt die Speichen elektromechanisch (Elektromagnet)zum schwingen > anregen und an einem definieten Punkt die Frequenz messen.Da Speichen > meistens nicht magnetisch sind muß man dazu einen Magneten zum anregen > und einen zum messen anbringen.Ich denke damit lässt sich arbeiten. > MfG Hab das schon probiert, hab aber noch nicht den passenden Kern mit Spule. Die von mir bisher angeschauten Speichen waren alle ferromagnetisch so daß das Prinzip funktioniren sollte. Grüße
L. H. schrieb: > Die können auch nur linear sein. Genau. Das kommt bei den Messungen recht vernünftig raus. > Eine Aussage treffen zu können, wie sich eine f-Messung an einer wie > auch immer gespannten Speiche einem richtigen Spannungswert von ihr > (zweifelsfrei) zuordnen läßt. :) Ja genau. Und die Eigenfrequenz läßt sich nun mal eben schön messen. Grüße
Schrauber123 schrieb: > Folglich kann der Zusammenhang ( Zugkraft in Spannrichtung der Speiche ( > sie ist ein elastischer Stab ) zu Spannkraft in Richtung der Speiche > keine Proportionalität sein.( siehe letzter Versuch mit der nicht > gespannten Speiche) ( gelber Kreis im Diagramm ). > Grüße Hab hier einen Fehler drin . Muß heißen : ... elastischer Stab ) zu Auslenkkraft bei fixem delta s orthogonal zur Spannrichtung keine Proportionalität...
Schrauber123 schrieb: > Die Stäbe des xylophons sind nicht gespannt. Bestünde folglich eine > Proportionalität zwischen Zugkraft ( in Richtung des Stabes ) und > Rückstellkraft bei Auslenkung orthogonal zur Stabrichtung ( diese ist > zusammen mit anderen Parametern für das Schwingungsverhalten > verantwortlich ) , so gäbe es bei Zugkraft 0 keine Rückstellkraft und so > keine Schwingung. Denke, damit machst Du es Dir schon ein wenig zu einfach. Xylophone haben Klangkörper (unterschiedlicher Länge), die aus Holzstäben oder Metallplatten sein können. Beide Ausführungen erzeugen im ruhenden Zustand wohl keine Töne (Schwingungen). > Folglich kann der Zusammenhang ( Zugkraft in > Spannrichtung der Speiche ( sie ist ein elastischer Stab ) zu Spannkraft > in Richtung der Speiche keine Proportionalität sein.( siehe letzter > Versuch mit der nicht gespannten Speiche) ( gelber Kreis im Diagramm ). Wie hast Du denn dabei die f gemessen? Deine beiden V-förmigen Schenkel nur auf die Speiche gestellt und dann gemessen? Grüße
Schrauber123 schrieb: > Schrauber123 schrieb: >> Folglich kann der Zusammenhang ( Zugkraft in Spannrichtung der Speiche ( >> sie ist ein elastischer Stab ) zu Spannkraft in Richtung der Speiche >> keine Proportionalität sein.( siehe letzter Versuch mit der nicht >> gespannten Speiche) ( gelber Kreis im Diagramm ). >> Grüße > > Hab hier einen Fehler drin . Muß heißen : ... elastischer Stab ) zu > Auslenkkraft bei fixem delta s orthogonal zur Spannrichtung keine > Proportionalität... Du kannst das drehen und wenden wie Du willst: Der Gesamtzusammenhang wird immer proportional sein. Denk dabei bitte mal an das Video, in dem mit einer Uhr die Auslenkung unter Spannungs-Steigerung gemessen wurde. Ich schrieb: > Hier ein Beispiel dazu: > Youtube-Video "Ueberprüfung Speichenspannung mit Tensiometer" > > Was bei dem "faul" ist, weiß ich nicht. > Aber daß bei ihm etwas faul ist, erkennt man an den Meßwerten, die ich > mitschrieb: > (Spannung N / Meßwert (Uhr)) > 800 / 2,5 > 1000 / 2,62 > 1200 / 2,6? > 1400 / 2,77 > 1600 / 2,8 > Denn es kann gar nicht sein, daß die Uhr-Werte nicht auch proportional > mit hochlaufen. Die Meßwerte liefen bei Spannungserhöhung hoch! Was bedeutet, daß NICHT delta_s konstant gehalten wurde, sondern die mittige Andruckkraft auf die Speiche. Was ja auch viel sinnvoller ist, das so zu machen/zu messen. Bei Deinen f-Messungen "fällt" das aber alles ohnehin "flach". Denn Du setzt die Meßschenkel auf die Speiche und "zupfst" sie dann an, um sie damit in Schwingung zu versetzen, die Du dann messen kannst. Ist/war doch immer so. Oder habe ich das mißverstanden? Nochmal: Wie hast Du die Speiche bei Vorspannung = 0 in Schwingung versetzt? Grüße
L. H. schrieb: > Wie hast Du denn dabei die f gemessen? > Deine beiden V-förmigen Schenkel nur auf die Speiche gestellt und dann > gemessen? Im Prinzip ja.. Speiche auf die beiden V förmigen Schenkel ( zeigten nach oben ) gelegt und mit zwei Gummibändern auf die Schenkel gedrückt . L. H. schrieb: > Nochmal: > Wie hast Du die Speiche bei Vorspannung = 0 in Schwingung versetzt? Gummibänder orthogonal zur Speiche. Es ändert sich die Eigenfrequenz der Speiche nicht, wenn ich das Gummiband knapp neben dem Schenkel ansetze. Sollte das nicht vorstellbar sein schick ich gerne noch Photos zu diesem Versuch zusammen mit den zugehörigen FFT Bildern. Gruß
L. H. schrieb: > Wie hast Du denn dabei die f gemessen? > Deine beiden V-förmigen Schenkel nur auf die Speiche gestellt und dann > gemessen? Im Prinzip ja.. Speiche auf die beiden V förmigen Schenkel L. H. schrieb: > Denn Du setzt die Meßschenkel auf die Speiche und "zupfst" sie dann an, > um sie damit in Schwingung zu versetzen, die Du dann messen kannst. > Ist/war doch immer so. > Oder habe ich das mißverstanden? Ja genau so. Nicht falsch verstanden. Zum " Zupfen " : Das Schwingungsverhalten der Speiche hängt von der Art der Anregung ab. Hab auch schon gegengeschlagen. Diesen deutlichen Peak bekomme ich am besten mit dem " Anzupfen ". ( Auslenken und Freilassen. ) . Das kennt man auch von Saiteninstrumenten. Das Anschlagverhalten ( bei der Guitarre z.B . Fingernagel oder Innenseite der Finger . Schlage ich mehr am Saitenende oder in der Saitenmitte an? ) beeinflußt den Klang ( Anteil der Oberschwingungen ). Hoffe durch das " ZUPFEN " hauptsächlich die Grundschwingung zu bekommen. Wie diese Schwingungsmode allerdings bei der abgegriffenen Speiche aussieht kann ich nur vermuten. Hab leider noch keine Idee wie ich das definitiv feststellen könnte. Wäre da für Ideen dankbar. Bei der auf 195 mm gekürzten Speiche sollte für die Grundschwingung l = Lambda / 2 gelten. Grüße
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Heute mal das Sommerauto vom Staub befreit. Mit dem Holzstab die Speichen abgehorcht. Ergebnis: An 2 Rädern jeweils ein Misston. Muss ich jetzt suchen, wo ich passenden Ersatz kriege. Ich finde es im übrigen sehr interessant, für das Speichen- problem eine Lösung zu finden. Viele Grüße Bernd
Schrauber123 schrieb: > Zum " Zupfen " : Das > Schwingungsverhalten der Speiche hängt von der Art der Anregung ab. Hab > auch schon gegengeschlagen. Diesen deutlichen Peak bekomme ich am > besten mit dem " Anzupfen ". ( Auslenken und Freilassen. ) Hilf mir bitte mal ein wenig "auf die Sprünge": Den deutlichen Peak brauchst Du, um sagen zu können, daß die f-Messung für eine bestimmte Spannung auch wirklich repräsentativ ist/sein kann? Die Auslenkung müsstest Du aber durch Gegenschlagen (per Klöppel o.ä.) doch auch erreichen können. Was mich etwas wundert: Bei der Vorspannung der Speiche = 0 hast Du sie ja zur Anregung weder gezupft noch auf sie geschlagen. Also unter einer ganz anderen Vorgehensweise die f gemessen, die Du Eigen-f nennst. Woher kommt diese f? Angeregt wodurch? >... Hoffe durch das " ZUPFEN " hauptsächlich > die Grundschwingung zu bekommen. Die Grund-f ist doch an sich die tiefste. Du betrachtest aber die Peaks. > Wie diese Schwingungsmode allerdings > bei der abgegriffenen Speiche aussieht kann ich nur vermuten. Hab leider > noch keine Idee wie ich das definitiv feststellen könnte. Wäre da für > Ideen dankbar. Du sprichst von Eigen-f und Schwingungsmoden. Sieh mal hier nach, wann man überhaupt von Eigen-f sprechen kann: https://de.wikipedia.org/wiki/Eigenfrequenz Vielleicht verstehe ich das ja alles falsch: Doch hast Du nicht bei den Speichen jedenfalls ein gedämpftes System?? Sieh bitte dazu auch hier mal unter Abs.: Linear gedämpfte Schwingung nach: https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingung Die Animation entspricht doch ziemlich genau dem, was bei den Speichen vorliegt: a) schwingfähiges System (in Ruhe unter x-beliebiger Vorspannung (incl. 0)) befindlich b) dann gibst Du dem System "ein's auf die Mütze" per Klöppelschlag od. Zupfen, wodurch c) eine Schwingung "angeleiert" wird Im Endeffekt kann dabei doch gar nichts anderes herauskommen als eine gedämpfte Schwingung. Und was genau ist eigentlich Gegenstand Deiner Peak-Messungen? Was eine Idee anbelangt, die Dir evtl. weiterhelfen kann: Schrauber123 schrieb: > L. H. schrieb: >> Nochmal: >> Wie hast Du die Speiche bei Vorspannung = 0 in Schwingung versetzt? > > Gummibänder orthogonal zur Speiche. Es ändert sich die Eigenfrequenz der > Speiche nicht, wenn ich das Gummiband knapp neben dem Schenkel ansetze. Ist nicht weiter verwunderlich, weil sich dadurch die Auflager-Punkte der Speiche kaum nennenswert verändern. > Sollte das nicht vorstellbar sein schick ich gerne noch Photos zu diesem > Versuch zusammen mit den zugehörigen FFT Bildern. Kann mir auch sowas ganz gut vorstellen. :) Zupf doch mal an der Speiche (bei identischer Konstellation; d.h. angespannt mit Gummibändern) oder hau ihr per Klöppel "ein's auf die Mütze" und meß dann die f bei 0-Vorspannung von ihr. Verifizier damit, daß es keinen Unterschied in der f-Messung gibt, wenn Du: a) die Meßgerät-Schenkel einfach nur aufsetzt, bzw. b) bei aufgesetztem Meßgerät die Speiche (mit Zwangs-Maßnahme) in Schwingung versetzt. Es sollte mich sehr wundern, wenn Ergebnis a)= b) wäre. V.a. auch deshalb, weil Du aus meiner Sicht anscheinend irrigerweise annimmst, eine Speiche hätte bei Vorspannung = 0 einem "Zupfen" an ihr nichts mehr "entgegenzusetzen". So ist das ganz und gar nicht: Vergütete Stähle sind kein Blumenbinde-Draht! Weshalb Du auch eine Speiche (mit garantierter Mindestzugfestigkeit von 1200N/qmm) bei 0-Vorspannung "anzupfen" kannst, um sie in Schwingung versetzen zu können. Und nur diese f-Messung ist dann relevant: Gleiche Vorgehensweise wie bei allen anderen f-Messungen auch! Wie willst Du denn jemals etwas richtig einordnen können, wenn Du bei Messungen unterschiedliche Vorgehensweisen praktizierst? Grüße
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Bernd F. schrieb: > Heute mal das Sommerauto vom Staub befreit. > Mit dem Holzstab die Speichen abgehorcht. Auto mit Speichenrädern? Freue mich mit Dir, daß Du so ein "Oldtimer-Schätzchen" hast. :) > > Ergebnis: An 2 Rädern jeweils ein Misston. Evtl. nur nachspannen? > > Muss ich jetzt suchen, wo ich passenden Ersatz kriege. Kannst auch mal dazu unter Speichenshop für Motorräder nachsehen: Geht im Endeffekt nur um Speichengewinde und deren D. Länge beliebig. > Ich finde es im übrigen sehr interessant, für das Speichen- > problem eine Lösung zu finden. Ja, ist schon interessant und eine Herausforderung. Völlig egal, welche Lösung man favorisiert: Die Ergebnisse müssen stimmen. :) Grüße
Nachspannen? Nö. Deutlich ist zu sehen das dort was gebrochen ist! Und die Ergebnisse haben zu stimmen! Dritte Flasche Pommes ist leer...
Neuer Versuch : Interessant war für mich die Frage ob das f ^ 2 / F Schaubild auch im zweiten Quadranten durch einen Versuch bestätigt werden kann? ( Wie ändert sich die Eigenfrequenz bei " negativer Zugkraft ) also bei Schub. Im bisherigen Aufbau war das nicht möglich. Für den Versuch habe ich ein 195 mm langes Stück der Speiche abgeschnitten die Eigenfrequenz gemessen ( aufgespannt auf der bisher zu Abgreifen benutzten Halterung ) Gemessene Eigenfrequenz 109 Hz . ( 109 ^ 2 = 11881 ) In Versuch 2 wurde dieses Speichenstück in eine neue Halterung gespannt die auch Druckkräfte ermöglicht. Um hier eine Schwingung zu ermöglichen muß mit einer Mindestkraft gedrückt werden . Bei minimaler Druckkraft ergeben sich 95 Hz. ( 95 ^ 2 = 9025 ) Bei großer Druckkraft messe ich 71 Hz ( 71 ^ 2 = 5041 ) Die in den Schaubildern zu erkennenden Peaks bei 50 und 100 Hz kommen vom Netz. Es bestätigt sich also die Vermutung ,daß die Verlängerung der Geraden in den zweiten Quadranten realistisch ist. ( Die Eigenfrequenz eines schwingenden Stabes sinkt wenn er auf Druck beansprucht wird, sie steigt wenn er auf Zug beansprucht wird.
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FFT des Speichenstücks mit großer Druckkraft in Halterung 2.
Die 166 Hz im Unterschied zu den 109 Hz erscheinen vielleicht unverständlich ( beide Frequenzen ohne Zugkraft ). Ursache : die 166 Hz werden als Eigenfrequenz eines abgegriffenen Speichenstücks gemessen. Die 109 Hz bei einem auf 195 mm Länge abgeschnittenen Speichenstück. Man sieht hierbei deutlich den Einfluß der überstehenden Speichenenden auf die Schwingungsmode. Grüße
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L. H. schrieb: > Was hindert Dich daran, eine Speiche irgendwo fest aufzuhängen? > Und dann hängst Du nacheinander, ihre Spannung steigernd, erst einen > Sack Zement (25kg) dran, dann zwei usw. > Kostet Dich höchstens 4 Sack Zement, denn bei 100kg Spannkraft kannst Du > auch aufhören. > Wg. der Elastizität kann sich das ja nur linear fortsetzen. Wie vereinbart ausgeführt. Speiche hängt frei. Massestück mit 8,3 kg ( 81,5 N ) angehängt. Peak bei 237 Hz. Punkt passt vernünftig auf die Zuerst ermittelte Gerade. Das zuerst benutzte Messverfahren ( Nabe - Holzhebelarm ) funktionierte somit ausreichend genau. Grüße
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Für das gestauchte Speichenstück ( 195 mm ) hab ich jetzt auch eine Frequenzmessung mit bekannter Kraft ( 20,5 N ) . 78 Hz . Zusammen mit dem bereits gemessenen Wertepaar ( 0 N / 109 Hz )ergibt sich eine Gerade die fast parallel zur gezogenen abgegriffenen Speiche ist. ( siehe Schaubild ) Grüße
Dachte, Du willst mit den f-Messungen Rückschlüsse auf die Spannung von Speichen ziehen können. Ist es dabei nicht irrelevant, an gestauchten Speichen f-Messungen zu machen? Grüße
L. H. schrieb: > Dachte, Du willst mit den f-Messungen Rückschlüsse auf die Spannung von > Speichen ziehen können. > > Ist es dabei nicht irrelevant, an gestauchten Speichen f-Messungen zu > machen? Doch. Damit hast Du recht. Aber nachdem so viele Zweifel an der Funktionsfähigkeit des Holzhebelaufbaus kamen, mußte ich eh noch das Zementsackverfahren ausprobieren. Und dann ergab sich durch einen weiteren Aufbau die Möglichkeit auch ein gestauchtes Speichenstück auf seine Eigenschwingung zu untersuchen. Und das fand ich einfach spannend. Werde mich jetzt wieder dem eigentlichen Problem zuwenden. Grüße
L. H. schrieb: > Dachte, Du willst mit den f-Messungen Rückschlüsse auf die Spannung von > Speichen ziehen können. > > Ist es dabei nicht irrelevant, an gestauchten Speichen f-Messungen zu > machen? Ein weiterer Grund : die Gerade verläuft auch im zweiten Quadranten. Da stellt sich doch schon die Frage, ob diesen Geradenpunkten auch in der Realität eine Bedeutung zukommt. Und die hat sich so gezeigt. Grüße
Schrauber123 schrieb: > L. H. schrieb: >> Dachte, Du willst mit den f-Messungen Rückschlüsse auf die Spannung von >> Speichen ziehen können. >> >> Ist es dabei nicht irrelevant, an gestauchten Speichen f-Messungen zu >> machen? > > Ein weiterer Grund : die Gerade verläuft auch im zweiten Quadranten. Da > stellt sich doch schon die Frage, ob diesen Geradenpunkten auch in der > Realität eine Bedeutung zukommt. Und die hat sich so gezeigt. Diese Geradenpunkte haben in der Realität nur insoweit eine Bedeutung als sie untergeordneter Art sind. Was daran liegt, daß Stähle (wie viele andere Baustoffe auch) sich unter Druckbelastung (genau genommen) etwas anders verhalten als unter Zugbelastung. Das ist aber alles längst bekannt und bestens verifiziert. Hängt auch etwas mit der ursprünglichen Druck-Einheit zusammen: kg/qcm. Versuche mal, das erklären zu können: Stell Dir bitte mal einen Stahl-Würfel mit 1cm Kantenlänge vor. Auf eine unendlich belastbare Unterlage (vertikal zum Erdmittelpunkt orientiert) legst Du den drauf. Dann stellst Du auf den ein 1kg-Géwicht drauf. Dabei wird sich nicht recht viel an ihm rühren. Dann erhöhst Du das Gewicht auf 1000kg (1t) oder 10000kg (10t). Was kann dabei anderes geschehen als daß der Würfel dabei allmählich "in die Grätsche geht" bzw. deformiert wird? Er deformiert sich dabei aber so, daß er allseits "ausbaucht". Also sein Querschnitt sich - bezogen auf seine ober- und unterseitigen 1cm-Quadrate - zunimmt. Nur das ist der Grund, warum man sich in SDD ausschließlich auf die Betrachtung von Zugbelastungen konzentriert. Weil nämlich die Deformation dabei ganz anders läuft: Unter Zug "verschlanken" sich Material-Querschnitte bis zum Abreissen von ihnen. Nur Zugbelastungen können i.d.R. "kritisch" werden. Druckbelastungen i.d.R. eher nicht. Zwei Beispiele dazu: 1) GG ist nicht besonders auf Zug belastbar, jedoch auf Druck enorm hoch. 2) Beton ist so gut wie gar nicht auf Zug belastbar, jedoch auf Druck ebenfalls enorm hoch. Also geht man her und "packt" in ihn Stahl-Armierungen (ab St50 und aufwärts) ein, die seine "Schwächen" "ausbügeln" können, um dadurch seine Stärken aktivieren zu können. Untersucht wird bei "sensiblen" Bauwerken nur die Druckfestigkeit des verwendeten Betons. Da sind dann bei LGA Prüfwürfel mit 10cm-Kantenlänge abzuliefern, die unter Drucksteigerung bis zu ihrem Zusammenbruch/Platzen hochgefahren werden. Um auf Speichen zurück zu kommen: Bei denen ist nur ihre Zugbelastbarkeit relevant! Denn auf Zug können sie weit mehr "mitmachen" als auf Druck. Erklärt sich schon alleine daraus, daß es sich um relativ lange und schlanke Bauteile handelt. D.h. unter Druck weichen sie einfach aus. Oder schieben ihre Anzugs-Nippel einfach in den Schlauch hinein. Wie lange dann sowas gutgehen kann, weiß ich wirklich nicht. Wechselbelastungen undefinierter Art sind sehr schwer einzuschätzen. Weshalb ich Deine Absicht, die Speichenspannung wirklich exakt messen zu können, für gut halte. :) "bling - bling - blang - bling - bling" ist für mich bestenfalls eine "grobe Hausnummer". Genau so, wie etwas "nach Gefühl" anzuziehen. Nicht, daß ich sowas nicht auch tun würde: Um z.B. bei einem Zylinderkopf bei sogen. "Badewannen-Köpfen" noch etwas an "Absäuseln" wegdrücken zu können. Ist aber etwas ganz anderes als Speichen richtig anzuziehen. Grüße
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L. H. schrieb: > Um auf Speichen zurück zu kommen: > Bei denen ist nur ihre Zugbelastbarkeit relevant! > Denn auf Zug können sie weit mehr "mitmachen" als auf Druck. > Erklärt sich schon alleine daraus, daß es sich um relativ lange und > schlanke Bauteile handelt. > D.h. unter Druck weichen sie einfach aus. > > Oder schieben ihre Anzugs-Nippel einfach in den Schlauch hinein. > Wie lange dann sowas gutgehen kann, weiß ich wirklich nicht. > Wechselbelastungen undefinierter Art sind sehr schwer einzuschätzen. Zustimmung. Das mit dem Drücken ist für Speichen irrelevant. Für das Verstehen der gemessenen Geradengleichung aber nicht. Zum Verstehen der Eigenfrequenzabsenkung bei Druck gibt es übrigens eine einfache Ueberlegung. Die Steifigkeit eines Stabes bewirkt, wenn man ihn mittig auslenkt ein Rückstellkraft. Stelle ich mir einen " Bogen" vor den ich ebenfalls einer Druckkraft aussetze so wird er " nach außen weggehen ". Die nach außen wirkende Kraft wirkt der Rückstellkraft beim schwingenden Stab entgegen. Und die Summe beiderKräfte ist zusammen mit anderen Größen für die Eigenfrequenz verantwortlich. L. H. schrieb: > Er deformiert sich dabei aber so, daß er allseits "ausbaucht". > Also sein Querschnitt sich - bezogen auf seine ober- und unterseitigen > 1cm-Quadrate - zunimmt. Ja genau. Was hier aber nicht vergessen werden darf ( genau so wie beim BetonPrüfwürfel ) ist die Tatsache, daß die angenommenen beliebig " steifen " Auflageflächen nicht nur Druckkräfte ausüben. Vielmehr auch Kräfte orthogonal zur Druckkraft. Sieht man übrigens auch schön beim " Abdrücken " der BetonPrüfwürfel. Die Risse entstehen so, daß zuerst die Mitte des Würfels " weggeht " . Würde man zwei Prüfwürfel aufeinanderstellen, so würde die Kontsaktfläche der beiden zuerst " weggehen " . Durch diesen Gedankenversuch erkennt man gut die von der Auflagefläche ausgeübten Kräfte rechtwinklig zur Druckkraft. Grüße
Schrauber123 schrieb: > Zustimmung. Das mit dem Drücken ist für Speichen irrelevant. Für das > Verstehen der gemessenen Geradengleichung aber nicht. Zum Verstehen der > Eigenfrequenzabsenkung bei Druck gibt es übrigens eine einfache > Ueberlegung. Die Steifigkeit eines Stabes bewirkt, wenn man ihn mittig > auslenkt ein Rückstellkraft. Stelle ich mir einen " Bogen" vor den ich > ebenfalls einer Druckkraft aussetze so wird er " nach außen weggehen ". Mal ganz langsam: Du hast ja zunächst gar keinen Bogen, sondern eine gerade Speiche. Und erst dann, wenn Du die mit Druck beaufschlagst, wird sie mehr oder weniger ausweichen. ;) Ich könnte mir vorstellen, daß sie dabei ihr Schwingungs-Verhalten ganz massiv verändert. Verglichen mit einer unter Zugbelastung befindlichen Speiche, die wir eher als eine gespannte Saite verstehen können. Bei letzteren Messungen (unter Zugspannung) hast Du doch die Speichen durch Zupfen zur Schwingung "angeregt", um die dann (zum Rückschluß auf ihre Spannung) per f-Messung registrieren zu können. Müsstest Du das denn unter "Druck-Vorspannung" der Speiche nicht auch analog tun, um f-Ergebnisse vergleichen zu können? Lästig könnte dabei natürlich sein, daß das, was Du als Rückstellkraft bezeichnest, in Wirklichkeit eine nur (durch Druck) erzwungene Auslenkung der Speiche ist, die als solche existiert. In welche Richtung willst Du denn dann die Speiche "zupfen"? Du sprachst von 20,5N Druckkraft auf die Speiche, was in kg ausgedrückt ca. 2,05 entspricht. Ich weiß nun wirklich nicht ob ca. 2kg Druck (Gewichtskraft) auf eine 3mm-Speiche von 195mm Länge dazu ausreichen, um sie auslenken zu können. Denke aber, daß wir aus Gründen der richtigen Vergleichbarkeit eher davon ausgehen müssten, vom 0-Spannungszustand der Speiche nach oben und unten mit der selben Gewichtskraft für Zug- und Druck-Belastung die f-Ergebnisse (in beiden Fällen die Speiche durch Zupfen zur Schwingung angeregt) zu ermitteln. SDD repräsentieren nur den Bereich (von 0-Spannung ausgehend) nach oben hin. Eben, weil die Druckbelastung weniger "kritisch" ist als die auf Zug, macht man die Zugspannung zum "Maß der Dinge" und sieht sich nur die recht genau an. Nur deshalb treten - jedenfalls im Bauwesen - beide Spannungen bei Belastung gleichzeitig (allerdings nur rein rechnerisch) in identischer Größe auf: Oberhalb und unterhalb der (mittigen) "neutralen Faser". Verstehen wir aber ein SDD so, daß unterhalb der 0-Spannung an sich der Druckbereich (nahtlos) weitergehen müsste, scheint es unlogisch zu sein, daß dieser irgendwie "versetzt" weitergehen sollte: https://www.mikrocontroller.net/attachment/407799/20190325_204330.jpg ? Weil sich die (vollkommene) Elastizität ja schließlich nicht nur auf den Zugbereich beschränken kann, sondern sich eben so gut im Druckbereich fortsetzen muß. Auch dort gibt es zweifellos eine Deformations-Grenze, die irreversibel ist. > Die nach außen wirkende Kraft wirkt der Rückstellkraft beim > schwingenden Stab entgegen. Und die Summe beiderKräfte ist zusammen mit > anderen Größen für die Eigenfrequenz verantwortlich. Ja, die Frage ist dabei ob eine druckbeaufschlagte Speiche überhaupt vergleichbar mit einer zugbeaufschlagten schwingen kann. Mir scheint das höchst fraglich zu sein. Wie siehst Du das? Wenn es nicht allzu aufwendig sein sollte, wäre es vielleicht ganz interessant, wenn Du mit definierten und identischen Gewichtskräften eine Speiche unter Zug und Druck versetzt. Und dabei jeweils die f-Messungen machst. Grüße
L. H. schrieb: > M L. H. schrieb: > Mal ganz langsam: Du hast ja zunächst gar keinen Bogen, sondern eine > gerade Speiche. Stimmt > Und erst dann, wenn Du die mit Druck beaufschlagst, wird sie mehr oder > weniger ausweichen. ;) Weiß ich nicht. Kann es sein daß das ausweichen erst ab einer aufbauabhängugen Mindestkraf erfolg ? > Ich könnte mir vorstellen, daß sie dabei ihr Schwingungs-Verhalten ganz > massiv verändert. Ja sicher > Verglichen mit einer unter Zugbelastung befindlichen Speiche, die wir > eher als eine gespannte Saite verstehen können. > Hab bei N Kp umrechnung die 9.81 verwendet. Wenn ich ein 195 mm langes Speichenstück herausschneide kann ich an dem keine Zugkräfte ansetzen. Hab um Deinen Vorschlag zu verwirklichen den Vorschlag erhalten die komplette Speiche in einer Drehbank eizuspannen. Hier ist drücken und ziehen möglich. Kraftmessung allerdings nur indirekt ueber die gemessene Verschiebung.
L. H. schrieb: > Bei letzteren Messungen (unter Zugspannung) hast Du doch die Speichen > durch Zupfen zur Schwingung "angeregt", um die dann (zum Rückschluß auf > ihre Spannung) per f-Messung registrieren zu können. > > Müsstest Du das denn unter "Druck-Vorspannung" der Speiche nicht auch > analog tun, um f-Ergebnisse vergleichen zu können? Doch. Genau das habe ich getan . Speichenstück unten abgestützt. Oben geführt das Massestück draufgelegt. Mikro angebracht und dann " gezupft " . Die Ausführung des Drehbankversuchs wird eine Weile dauern. Noch zu meiner Interpretation: Die Speiche muß durch die 20 N ja garnicht seitlich " weggehen " . Die seitliche Auslenkung erfolgt ja wiederkehrend nach Schwingungsanregung. Und dann, so könnte ich mir die Beobachtung erklären, ist eben die Rückstellkraft in den Umkehrpunkten jeweils verringert gegenüber der nicht " gedrückten " Speiche. Will parallel zu der Drückerei versuchen das Anregen anders hinzubekommen. Daneben auch die erste Idee mit dem Exzenter verwirklichen. Grüße
Schrauber123 schrieb: > zuerst die Spannung der einzelnen > Speichen zu messen . Ich bin zu faul den ganzen Ramsch zu lesen. Ich sag dir nur aus eigener Erfahrung: VERGISS DAS PROJEKT ! Du vergißt nämlich die FELGE. Eine HiTech-Felge, die den Aufwand einer 'spannungsgemessenen' Speiche lohnen würde, kostet ein V E R M Ö G E N Die meisten Felgen sind weder rund noch plan! Also was willst mit deiner Speichenspannung? >>> Merke: Die meisten Felgen sind weder RUND noch PLAN! Du sollst die Felge --- mittig-plan-zentrieren --- und das hat mit 'Speichen-Spannungsmessen' recht wenig zu tun. HAST ÜBERHAUPT SCHON MAL EIN RAD ZENTRIERT ??? Und danach gefahren ? Dann wüßtest du: 'Zentrieren' ist ein beständiger Prozeß über Jahre hinweg.
Diese Selbstgespräche des TO's und seine Holzverstümmelungen bis zur Drehbankmarterung sind für mich nicht mehr lustig. Ei Rad hat er bestimmt noch nie in seinem Leben zentriert.
Diese Selbstgespräche des TO's und seine Holzverstümmelungen bis zur Drehbankmarterung sind für mich nicht mehr lustig. Ein Rad hat er bestimmt noch nie in seinem Leben zentriert.
'Zentrieren' ist ein beständiger Prozeß über Jahre hinweg.
Eine Speiche unterliegt einem -beständigen- Prozeß von Druck und Zug.
Wenn man an einem Material zieht wird es bekanntlich immer länger, bis
die Zugkräfte so stark sind, daß es entzwei bricht. Wenn man auf ein
Material drückt, dann verbiegt es sich meistens. Zug und Druck entstehen
bei einer Speiche a) durch das Gewicht des Fahrers b) durch die
Fahrbahnbeschaffenheit c) durch den Fahrstil. Die Speiche wird beim
Fahren permanent gezogen und gestaucht. Im Laufe der Jahre, oder bei
Profisportlern im Laufe der tausenden Kilometer, entstehen bei jeder
einzelnen Speiche Längen- und Querschnittsveränderungen, die weder
vorhersehbar noch berechenbar sind.
Diese können mit einer "Formel" nicht ausgeglichen werden.
Wie im 1. Post bereits erwähnt:
> Zentrieren ist und bleibt ein intuitiver Prozeß,
der zwar auch viel Fingerspitzengefühl erfordert, aber viel mehr noch
die ständige Beobachtung der 'Reaktionen' des Rades während seiner
Bewegungen und die -->Korrektur dieser 'Bewegung' durch entsprechende
'Zentrierung'. Zug und Druck lassen sich nicht vorherberechnen, ebenso
nicht wie die Reaktionen von Speichen und Felge auf diesen 'Prozeß'.
Daher ist eine "Zentrierungs-Formel" ein Humbug.
Schrauber123 schrieb: > Doch. Genau das habe ich getan . Speichenstück unten abgestützt. Oben > geführt das Massestück draufgelegt. Mikro angebracht und dann " gezupft > " . Hast Du das ca. 2kg schwere Massestück nach dem Auflegen (oben) festgesetzt oder war es frei verschiebbar? > > Die Ausführung des Drehbankversuchs wird eine Weile dauern. So recht verstehe ich nicht, warum Du Dir das mit dem Drehbankversuch überhaupt "antust". Denn Zug bzw. Druck auf die Speiche kannst Du ja auch nur über die Gewindesteigung berechnen. Warum spannst Du dann nicht gleich eine Speiche (in einer massiven Halterung) per ihrem Anzugsnippel? Oder machst das alles durchgängig gnadenlos konsequent mit Einsatz von Gewichtskräften, wie w.o. umrissen. Bei denen Du Dir wenigstens sicher sein kannst, daß Deine Kräfte als solche zweifelsfrei stimmen. Und dem entsprechend auch Deine Messungen ebenfalls zweifelsfrei ganz bestimmten Spannungen zugeordnet werden können. Stattdessen bringst Du mit unterschiedlichen/anderen/neuen Spannverfahren erneute Unwägbarkeiten ein. Aus meiner Sicht "drehst Du Dich damit nur im Kreis". :) Denke, es wäre viel besser, Du würdest die elementaren Voraussetzungen dafür schaffen, um Ergebnisse vergleichbar machen zu können. > > Noch zu meiner Interpretation: Die Speiche muß durch die 20 N ja > garnicht seitlich " weggehen " . Willst Du auf Grund von Spekulationen weitere Rückschlüsse ziehen können? Sowas ist doch keine vernünftige Basis, auf der man sinnvoll weitermachen kann. :) Ich weiß auch nicht ob eine Speiche bereits bei 20N Druckbelastung seitlich weggeht. Was ich aber von der Baustatik her noch weiß, sind die Eulerschen Knickfälle: Bei beidseits gelenkigen Auflagern eines dünnen Stabes weicht der immer in der Mitte seiner Gesamtlänge aus. Wollte ich wissen, ab welcher Druckkraft eine Speiche weggeht, würde ich etwa in der Mitte ihrer Länge drei Meßuhren (in 120°-Winkeln zueinander) ansetzen und alle drei Uhren "nullen". Anschließend, z.B. per 2kg auf die Speiche gestellt, feststellen können ob sie dabei ausweicht oder nicht. Dann weiß ich das definitiv ob dem so ist oder nicht. Könnte auch die Gewichtskraft steigern, bis die Speiche weggeht. Genau das würde ich auch tun: Um die (vermutlich höhere) Kraft ermitteln zu können. Eine etwas darunter liegende Kraft würde ich dann zum direkten Vergleich zwischen den f-Messungen unter Druck und Zug ansetzen. > Die seitliche Auslenkung erfolgt ja > wiederkehrend nach Schwingungsanregung. Ja, wobei ich aber denke, daß Du Unwägbarkeiten dabei am besten dadurch ausschließen kannst, wenn Du in der Druck-Vorspannung bis nahe an die Grenze des Weggehens der Speiche gehst. > Und dann, so könnte ich mir die > Beobachtung erklären,... Welche Beobachtung? >... ist eben die Rückstellkraft in den Umkehrpunkten > jeweils verringert gegenüber der nicht " gedrückten " Speiche. > Wenn Du Dir die Druck-Einspannpunkte der Speiche als gelenkig vorstellst, macht die Speiche zwischen ihnen bei Druck = 0 beim Anzupfen von ihr irgendwas. Weil das Anzupfen der Speiche eine Längen-Veränderung von ihr nach sich zieht. Gewissermaßen wird sie dadurch aus ihren Auflagern etwas herausgezogen und hüpft danach wieder in sie zurück. Denke, es ist völlig unkalkulierbar, was dabei alles an Wechselwirkungen auftritt. Gehst Du aber her und erhöhst den Druck bis knapp unterhalb der Grenze des Weggehens der Speiche, sieht das ganz anders aus. Dann kannst Du beim Anzupfen erst mal nahezu die gesamte Vorspannung für das Anzupfen "verbraten", bevor sich an den Auflagern irgendwas verändert. Womit ich im Wesentlichen insgesamt sagen will: Du mußt wirklich Vergleichbares herzustellen bemüht sein. > Will parallel zu der Drückerei versuchen das Anregen anders > hinzubekommen. Warum bzw. woran denkst Du dabei? > Daneben auch die erste Idee mit dem Exzenter verwirklichen. Dürfte erheblich aufwendiger sein als f-Messungen per Anzupfen. ;) Grüße
Schweiß-auf-der-Stirn schrieb: > 'Zentrieren' ist ein beständiger Prozeß über Jahre hinweg. Ist das wirklich so? Ich wüßte nicht, daß ich in meinem ganzen Leben schon jemals Fahrrad-Felgen beständig zentriert hätte. > > Eine Speiche unterliegt einem -beständigen- Prozeß von Druck und Zug. Seit wann sind denn Speichen auf Druck belastbar? > > Wenn man an einem Material zieht wird es bekanntlich immer länger, bis > die Zugkräfte so stark sind, daß es entzwei bricht. Wenn man auf ein > Material drückt, dann verbiegt es sich meistens. Deine Argumentationen scheinen mir schon arg widersprüchlich zu sein. :) Einig sind wir uns wohl darin, daß sich Speichen unter Druck verbiegen würden. Also Druck gar nicht aufnehmen/abführen können. Oder kennst Du Speichen, deren Anzugsnippel gegen Felgen gekontert sind? Könnte Dich das vielleicht dazu anregen, mal darüber nachzudenken, was bei den Wechselbelastungen von Speichen tatsächlich abläuft? Vielleicht können wir uns bei Zugbelastungen auch darauf einigen: So lange die im vollkommen elastischen Bereich stattfinden, sind Dehnungen von ihnen auch vollkommen reversibel. Was sollte sich denn dabei im Material "auslängen" können? Bis zum Bruch von ihm? Sicher gibt es auch "Ermüdungsbrüche". Bei Federn gleichermaßen wie auch bei Speichen. Allerdings hängen die nur von der Güte der eingesetzten Stähle ab. Ist ein weites Feld, in dem allerlei "behauptet" werden kann, was Güte anbelangt. :D > Daher ist eine "Zentrierungs-Formel" ein Humbug. Dem TE geht es doch schon längst nicht mehr um die Zentrierung. Grüße
Schweiß-auf-der-Stirn schrieb im Beitrag #5788512 > Eine Speiche unterliegt einem -beständigen- Prozeß von Druck und Zug. > Die Speiche wird beim Fahren permanent gezogen und gestaucht. > Glaub ich nicht. Da die Speichen vorgespannt sind ändert sich " beständig " nur der Betrag der von jeder einzelnen Speiche von der Nabe zur Felge und umgekehrt übertragene Zugkraft. Sollten hier Druckkräfte auftreten so würden die Nippel in die Speiche gedrückt etc. Wäre auch mit Geräuschen verbunden. Dafür sind die dünnen Speichen nicht ausgelegt. Grüße
L. H. schrieb: > > Hast Du das ca. 2kg schwere Massestück nach dem Auflegen (oben) > festgesetzt oder war es frei verschiebbar? War frei verschiebbar. Seitlich lose abgestützt. Die Idee mit dem Spannen durch drehen des Nippels ist gut. Nur gehen damit keine Druckkräfte. Der Nippel würde aus seiner Führung gedrückt werden. Grüße
L. H. schrieb: >> Will parallel zu der Drückerei versuchen das Anregen anders >> hinzubekommen. > > Warum bzw. woran denkst Du dabei? Vielleicht kann ich eine Anregung durch eine oszillierenede Kraft hinbekommen. Dann die Schwingungsweite messen. Damit läßt sich die Resonanzfrequenz ( Eigenfrequenz ) erkennen. > >> Daneben auch die erste Idee mit dem Exzenter verwirklichen. > > Dürfte erheblich aufwendiger sein als f-Messungen per Anzupfen. ;) Aufwendiger weiß ich nicht. Aber sicher ungenauer. Grüße
Sind Schrauber123 und der Holzkopf ein und die selbe Person? Scheint mir so.
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Mag sein, daß ihr mir in physikalischer Hinsicht überlegen seid, aber beim logischen Denken mangelts bei Euch gravierend. --- Offensichtlich seid ihr beide überhaupt noch nie auf einem Fahrrad gefahren, geschweige, daß ihr jemals eine Felge eingespeicht und zentriert habt! --- Das ist eine dämliche Herumtheoretisiererei über SPEICHEN - als ob ein Rad nur aus 32 oder 36 Speichen bestehen würde. Faktum ist, ein Fahrrad-Rad besteht aus : a) einem Reifen (Mantel) in dessen Innerem sich b) ein druckluftgefüllter Gummi-Schlauch befindet c) darunter ist das Felgenband, das den Schlauch schützt d) Diese befinden sich einer Felge, diese ist deshalb U-förmig, damit die drei nicht bei Belastung herausfallen können. e) Diese hat meist 32/36 Löcher, in denen Speichennippel stecken. f) an den Speichennippeln sind Speichen verschraubt, die im Achsgehäuse eingehängt sind. g) in der (hoffentlich) exakten Mitte des Rades befindet sich die Achse, die sich auf Lagerkugeln dreht. Sind wir uns darüber einig? Also was sollen deine Fragen? L. H. schrieb: > Ist das wirklich so? > Ich wüßte nicht, daß ich in meinem ganzen Leben schon jemals > Fahrrad-Felgen beständig zentriert hätte. Offensichtlich hast überhaupt noch nie eine Felge zentriert. Nach dem (korrekten) Einspeichen wird das Rad erstmal gefahren und die Speichen nach wenigen Kilometern nachgezogen (Spannung erhöhen). Nach spätestens 500-1000km ist dieser Vorgang zu wiederholen. Dieser Prozeß ist in regelmäßigen Abständen (meist geschieht das beim Reifenwechsel) zu wiederholen. Warum ? Durch die Fahr-Belastung verändern sich die Längen jeder --einzelnen-- Speiche. Und zwar über Jahre hinweg. Alternativ kannst du sie (klar) so stark spannen, daß sie beim ersten Schlagloch reißen, aber das ist ein anderer Fall. Fährst du in ein Schlagloch, und davon gibts viele, passiert was? Über den Reifen/Schlauch -Rennräder werden mit 12-16 bar 'betrieben', wieviel Druck lastet da auf -jedem Speichennippel? und mein MTB 'fährt mit' -4,8-5,2 bar auf 26x1,75-Reifen wird der Schlag-Druck auf die Felge übertragen, an den oberen Speichen liegt ZUG an und an den unteren liegt Druck an. Das Felgenband drückt gegen die Speichennippel und die unteren Speichen verbiegen sich - später werden diese wieder 'begradigt'. Da sich das Rad ja weiterdreht, führt dieser Zug-Druck-Prozeß (Fahrbahnbeschaffenheit) zu dem beschriebenen Effekt, daß jede Speiche einzeln ''nachzentriert'' werden muß ! Eine Speiche ist ja nur ein billiges Drahtstück .. Fährst du danach aber -statt in ein zweites Schlagloch- in eine scharfe Kurve passiert was ? Die -bisher plane- Felge wird komplett verbogen, diese Kräft nehmen wiederum die Speichen auf. Womit wir schon beim Thema sind: die Felge! Während des Fahrens mit einem Rad werden permanent :Felge wie Speichen: gezogen, gestaucht und verbogen. Permanent. Es verbiegt sich also mit der Zeit, denn niemand kann Speichen sooooo festziehen, daß sich garnixmehr bewegen kann, das gesamte Rad. Es wird verformt. Und diesen Verformungsprozeß mußt du durch beständige NACH-Zentrierung ausgleichen. Da führt kein Weg daran vorbei. Ich zentriere alle 1,5-2 Jahre, länger halten meine Billig-Reifen bei diesem -enormen Über-Druck (zulässig max. 3,5bar) - leider nicht. Und es ist eben immer dasselbe: alles ist verbogen und verzogen. Freilich hat man nach vielen Jahren den Dreh raus, wieviel man da nachläßt, ja das muß man leider machen oder verunglücken, und dort anzieht. Okay.
Schweiß-auf-der-Stirn schrieb: > Und diesen unablässigen V e r f o r m u n g s p r o z e ß mußt du durch beständige > NACH-Zentrierung ausgleichen. Da führt kein Weg daran vorbei. > Daher ist eine "Zentrierungs-Formel" ein Humbug.
Soda Strahler schrieb: > Mein Flitzer fährt Is eh wenig. Ich hab auch ein Rennrad, aber unter 12 bar auf der Straße is das gar nix, W E N N du erstmal MTB mit 5 bar gewohnt bist... Die Federung ist einfach besser . . und bei der Geschwindigkeit kannst dich (ohne RennÜbersetzung) an jedes Hobby-Rennrad dranhängen. Jedes 1/10 bar 1 km/h .
Schrauber123 schrieb: > Die Idee mit dem Spannen durch drehen des Nippels ist gut. So, diese 'Idee' findest also gut. Dann hätte ich noch eine IDEE für dich: Du gehst morgen früh in den Keller, baust dein Vorderrad aus, und dann beginnst mit dem Ausspeichen. Alle Speichen auf eine Haufen legen. Danach trinkst erstmal besser einen heißen Holundertee - und dann beginnst mit dem Einspeichen. Schon während der Einspeichphase, eine -äußerst- humorvolle Freizeit-Beschäftigung, wird dir schön langsam dämmern ... warum die Felge überhaupt ! stabil ist. Am Ende 'dieses unvergesslichen Tages! wirst auch keine Fragen, leider, zu diesem Thema mehr haben.
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NUN erst kannst du dich deinem -eigentlichen- Problem zuwenden: da das Rad optimal vorbereitet ist. Schrauber123 schrieb: > Tue mich immer schwer die Laufräder meines Fahrrads zu zentrieren . Der erste Anfänger-Fehler ist, daß man die empfindlichen Nippel eines bereiften Rades mit einem Speichenschlüssel (womöglich gar von ParkTool? )zu malträtieren beginnt, bis der Nippel -endlich- hin ist. ----------------------------------------------------------------- Du brauchst zum Zentrieren erstmal die völlig nackige Felge. Dann einen Zentrierständer und dann einen ebenso dicken wie breiten Schlitz-Schraubendreher . ----------------------------------------------------------------- Ein 'Schlitz' (Profiwerkzeug) bietet den Vorteil, a) wenn man rechtsdreht: spannt man - ist wie das Amen im Gebet. b) Während man mit Nippeldreher (-> richtig paßt sowieso keiner) meistens bloß die Speiche mitsamt Nippel herum-verdreht, am Ende ists ja nur 1/10-Umdrehung, dreht man mit Schlitz 'immer' den Nippel auf das Gewinde. c) Weil man direkten Sicht- (und sensorischen) Kontakt zu Gewinde und Speiche hat. Und auch keinen -Drehrichtungswurm? im Kopf bekommt. Die völlig nackte Felge bietet den Vorteil, daß das Gewinde notfalls mit MoS2-Spray gefügig gemacht werden kann (Rostansatz, Dreck). Außerdem stört weder Luftdruck noch Reifenkarkasse bei diesem präzisionsmechanischen Einstell-Vorgang. Der Ständer ist notwendig, um Seiten- wie Höhenschlag und auch die Mitte zu bestimmen (Hinweis: Hinterrad ist außermittig!). Ich habe bis heute mehrere Anläufe unternommen, um diesen vor über 20 Jahren schnell zusammengeschusterten 'Ständer' zu perfektionieren, bin aber jedesmal an der Frage gescheitert: Wozu eigentlich? Oben sind zwei Bauwinkel, am Loch schräg eingeschnitten, dort häng ich das Rad ein - angeschraubt hab ichs bis heute noch nie. Unten zwei Aluwinkel mit Senkkopfschrauben mit Kontermutter, das Holz ist stufenlos aufklappbar und verstellbar (20-26"). Ganz unten der 'Höhenanschlag', ganz simpel und gar horizontal neigbar. Mehr ist nicht zu machen: Solange an den Nippeln drehen, bis 'kein' Höhen- und kein Seitenschlag mehr feststellbar ist - und die Speichen eine Spannung haben, die einem paßt. Es ist alles eine -reine- Geschmacksfrage. Wichtigster Nochmal-Hinweis: Es gibt weder plane noch runde Felgen. Und auch keine ohne Produktionsfehler. Wenn man das übersieht, zentriert man sich dumm und dämlich, weil man eine simple Ausbuchtung irgendwo übersehen hat. Oder vergessen hat, daß die Bremsen die Felgenwand abschleifen! Und man an dieser Stelle mal an die Bordsteinkante gekracht ist . >>>Also alles nicht so tragisch. Man selbst muß zufrieden sein - und nicht die anderen. Die Anderen ? die sehen immer nur die :Reifen bei den andern 'eiern', aber ihre eigenen eiernden :Felgen übersehen sie meist. Solange die Speichen nachziehen, bis die Felge 'stabil' bleibt, also auf 2 oder 5000 km kaum noch Abweichungen unterliegt. Während des Zentrierens immer wieder die Speichen mit starken kräftigen Fingern zusammendrücken, bis es richtig kracht. Ist zwar nur ein dünner ~1,8mm Stahldraht, aber das? tut ihm nichts. Anfänglich sitzt man mal einen ganzen Nachmittag an 1 Felge. Denn A bissl was geht immer...! >>> Man kann weiter nicht viel mehr dazu sagen: >>> Einfach mutig P R O B I E R E N - >>> L A N G S A M! arbeiten >>> geplante Zentrierpunkte(Speichen) immer mit Klebeband markieren ohne daß man je eine Felge (aus-) eingespeicht bzw) einmal richtig ausgiebig ausdauernd 'Zentriermalträtiert' hat, wird man das ganze -simple- System nie verstehen.
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