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#758968 - 22.09.11 13:36
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Jojo64]
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Die Gepäckträgerschrauben in den Ösen werden kaum auf Zug, aber sehr stark auf Scherung belastet. Die Schrauben werden erst auf Zug belastet, wenn sie nicht mehr richtig festgeschraubt sind Andersrum wird ein Schuh draus. Wenn die Schraube mit dem Anzugsdrehmoment festgezogen wird, entsteht in der Schraube eine Vorspannkraft. Näherungsweise gilt hier der Zusammenhang M=0,17xFxd (Roloff/Matek, Maschinenelemente, 19. Auflage, Gleichung 8.28) wobei M das Anzugsmoment, F die Montagevorspannkraft und d der Nenndurchmesser der Schraube ist. Wenn du das nach F auflöst, hast du deine Vorspannkraft. Wenn die Schraube sich gelockert hat, hast du keine Zugkraft mehr anliegen (bzw. nur eine verschwindend geringe), dafür aber ein Biegemoment sowie eine Scherbelastung. Wenn die Schraube gut angezogen ist, sollte auch keine große Schubspannung mehr entstehen, da, wie Job schon sagte, eine erhebeliche Reibkraft (Vorspannkraft der Schraube mal Mü) zwischen Gepäckträger und Rahmen entsteht, die die Scherkräfte z.t. aufnimmt. Gruß, Manu
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#758969 - 22.09.11 13:42
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: slayerman]
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Wenn die Schraube mit dem Anzugsdrehmoment festgezogen wird, entsteht in der Schraube eine Vorspannkraft. Näherungsweise gilt hier der Zusammenhang M=0,17xFxd (Roloff/Matek, Maschinenelemente, 19. Auflage, Gleichung 8.28) wobei M das Anzugsmoment, F die Montagevorspannkraft und d der Nenndurchmesser der Schraube ist. Wenn du das nach F auflöst, hast du deine Vorspannkraft. Wenn die Schraube sich gelockert hat, hast du keine Zugkraft mehr anliegen (bzw. nur eine verschwindend geringe), dafür aber ein Biegemoment sowie eine Scherbelastung. Wenn die Schraube gut angezogen ist, sollte auch keine große Schubspannung mehr entstehen, da, wie Job schon sagte, eine erhebeliche Reibkraft (Vorspannkraft der Schraube mal Mü) zwischen Gepäckträger und Rahmen entsteht, die die Scherkräfte z.t. aufnimmt. Spricht das jetzt für Ösen oder für Schellen? Als Fachfremder verstehe ich nur noch Bahnhof
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#758970 - 22.09.11 13:44
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: michael666]
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Das spricht für M6 statt M8 Schrauben.
Ich würde Rein persönlich einfach wegen der besseren möglichkeit die Gewinde zu platzieren Ösen nehmen. Mit ordentlich Fleisch drumrum.
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Mit pinkem Flecktarn kann man sich super zwischen Flamingos verstecken. | |
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#758971 - 22.09.11 13:44
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: aighes]
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Das Schrauben schlecht bei Scherbelastung sind ist ja allg. bekannt, deshalb ist ja die untere Gepäckträgerbefestigung so Bruchanfällig. Diese Konstruktion hat ja auch kein Ingenieur erdacht, irgendein Tüftler hat sie mal ersonnen und sie hat sich mehr oder weniger gut bewährt. Aber selbst wenn die Schraube schön fest angeknallt wird, hämmern bei bei einem vollbeladenen Reiserad bei jedem Schlagloch 25-40kg Gepäck über die Streben seitlich auf die Schrauben ein. Irgendwann entsteht dann eine Kerbe und die kann sich dann recht schnell vergrößern.
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#758972 - 22.09.11 13:45
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: michael666]
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Weder noch! Es spricht für eine Verbindung die Scherbelastungen besser standhält als eine Schraube.
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#758973 - 22.09.11 13:47
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Jojo64]
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#758974 - 22.09.11 13:48
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Jojo64]
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Hast du Slayermans Beitrag überhaupt verstanden? Es spricht eindeutig dafür das man Ordentlich angezogene Schraubverbindungen ruhigen Gewissens benutzen kann.
40Kg hauen nicht auf die Schraube rauf, die Reibung nimmt die Kraft auf und die Schraube überträgt Kraft fast ausschließlich mittels Zug in Schraubenrichtung.
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Mit pinkem Flecktarn kann man sich super zwischen Flamingos verstecken. |
Geändert von Auberginer (22.09.11 13:51) |
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Off-topic
#758977 - 22.09.11 14:05
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Jojo64]
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Da ich kein Machbautechniker bin stelle ich das mal Off Topic, vielleicht stelle ich mir eine Scherbelastung und Haftreibung ja auch nur falsch vor, aber: Was passiert denn mit dem Bremssattel einer Autobremse (am Besten noch bei einer Vollbremsung mit ABS)? Da habe ich doch andauernd immer wieder starke Kräfte einwirken, der Sattel wird durch Schrauben gehalten und bleibt deshalb an der Position, weil die Reibung (durch die Pressung der Schrauben) so hoch ist. Also bewirken doch fest angezogene Schrauben gerade eine Minimierung der Scherkräfte? Und da das bei Autobremsen seit vielen Jahren funktioniert, frage ich mich gerade, wo der Denkfehler liegt und das bei Gepäckträger nicht funktionieren soll?
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#758978 - 22.09.11 14:19
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: BaB]
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Da ich kein Machbautechniker bin stelle ich das mal Off Topic, vielleicht stelle ich mir eine Scherbelastung und Haftreibung ja auch nur falsch vor... Zwar bin ich ebenfalls nur praktizierender Dilettant, aber Scherkräfte dürften im Schraubenquerschnitt wirken, Haftreibung an den Auflageflächen der Schrauben/Muttern-Flanken auf dem Material. Aber sicher meldet sich dazu nach ein Maschinenbauer. Bernd
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Mit Fahrrädern? So mit selber treten? Wo ist denn da der Sinn? (Heinz Erhardt im Film “Immer diese Radler”) |
Geändert von BeBor (22.09.11 14:20) |
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Off-topic
#758979 - 22.09.11 14:21
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: BeBor]
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Beiträge: 10.316
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... praktizierender Dilettant... Ah, das ist also unsere "Berufs"bezeichnung
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Geändert von BaB (22.09.11 14:22) |
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#758982 - 22.09.11 14:40
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: michael666]
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Wie war eigentlich die Ausgangsfrage nochmal? Aus technisch-theoretischer Sicht würde ich dazu tendieren, möglichst keine Bohrungen in einen Rahmen zu setzen (Kraftfluss nicht stören, Kerbwirkung vermeiden)--> Schellen. Aus praktischer Sicht würde ich aber sagen: Scheiß drauf, bau hin was der Rahmen zulässt und am wenigsten Arbeit/Kosten verursacht Gruß, Manu
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Geändert von slayerman (22.09.11 14:41) |
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#758984 - 22.09.11 15:01
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Auberginer]
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Ja, ich habe ihn "verstanden". Und nein, der Kraftschluß durch die Schraubenpressung verhindert die Scherbelastung nicht vollständig. Sonst würden in der Praxis nicht so viele Schrauben an der Stelle brechen. Schau Dich doch hier um wie oft an dieser Stelle ein Bruch gemeldet wird. Bei Ottonormalradler mit seiner Brötchentüte passiert nichts.
Ich baue Dir gerne eine Kombination zusammen, die trotz fester Pressung recht schnell bricht. Schraube mit Gewinde bis zum Kopf, Strebe mit Grad an der Bohrung die auch noch zu groß ist und am besten noch ein paar Unterlegscheiben oder zwei Schutzblechstreben zwischen der Gepäckträgerstrebe und der Befestigungsöse. Damit wird man auf Dauer einen Bruch der Schraube provozieren, auch wenn man immer auf eine feste Verschraubung achtet.
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#758986 - 22.09.11 15:10
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: BaB]
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Ein Autobremssattel ist so konstruiert, dass ein Formschluß bei der Montage entsteht. Er würde sonst aufgrund der enormen Kräfte die ja auch sehr impulsartig aufgebaut werden können einfach abreissen. Ist ja auch schon vorgekommen, aber mit entsprechender Vorschädigung. Außerdem wird die Reibhaftung für den Bremsattel bei einer Bremsung durch die Pressung der Beläge, Scheibe, Bremskolben noch zusätzlich zu der Verschraubung erhöht, was aber bei weitem nicht ausreicht
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Geändert von Jojo64 (22.09.11 15:19) Änderungsgrund: Ergänzung |
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Off-topic
#758988 - 22.09.11 15:18
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Jojo64]
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Ausgerissene Gewinde bei Gepäckträgerschrauben die fest verschraubt sind, sind mir persönlich unbekannt Nun, da hast du entweder Glück erlebt oder wenig mit Alurahmen zu tun gehabt. Ich betone im Übrigen nochmal: einmal hält fast immer, mehrfach ist der Problemfall bei Gewinden. Deswegen mißtraue ich auch den max DrehMo Angaben. Und bei meinem Hinweis auf M7 bei Vorbauten ging es nur um die Gewindebelastung, nicht darum, was die Schrauben abkönnen.
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...in diesem Sinne. Andreas | |
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#758995 - 22.09.11 15:32
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: michael666]
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Beiträge: 3.326
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Eine Verbindung mit Formschluss.
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#758998 - 22.09.11 15:49
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Jojo64]
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Schau Dich doch hier um wie oft an dieser Stelle ein Bruch gemeldet wird. Gibts hier tatsächlich so viele Meldungen? Wurde bei diesen Meldungen auch überprüft, ob die Vorspannung der Schrauben hoch genug waren, oder ob die nur handwarm angezogen wurden? :job,
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#759000 - 22.09.11 16:04
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: michael666]
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Ist es (theoretisch) besser, einen Gepäckträger an entsprechenden Ösen an Rahmen bzw. Gabel zu befestigen oder mit Schellen (Gewicht und Ästhetik außer Acht)? Gibt es Unterschiede in der Stabilität oder Haltbarkeit? Scheuern die Schellen am Rahmen? Fällt die Antwort unterschiedlich für Rahmen und Gabel aus?
"Theoretisch" deshalb, weil es mir nicht um einen konkreten Rahmen geht, der Ösen hat oder nicht hat, sondern um die Frage, soll ich Ösen bohren lassen, wenn ich mir einen Maßrahmen bauen lassen würde.
Schellenlösungen funktionieren eigentlich sehr gut, müssen aber für den Rohrdurchmesser passen, sollten mit Gummi, Kunststoff, ... unterlegt werden, um Scheuern oder Verrutschen zu vermeiden und sind bei Karbongabeln oder -hinterbauten nicht empfehlenswert. Ösen, fachmännisch angebracht, erfordern weniger Montageaufwand, sind haltbar und stören auch bei Nichtgebrauch nicht. Ich favorisiere Ösen. Diese am besten ohne Gewinde. (Wenn kein Gewinde vorhanden, dann kann es auch nicht ruiniert werden. Und sollte eine Schraube mal brechen, fällt sie einfach raus und kann durch eine neue Schraube ersetzt werden. - Ist mir allerdings nie passiert. Eher brechen die Gepäckträger.) Die Verschraubungen kontrolliere ich regelmäßig. Fest angezogene Schrauben brechen einfach seltener. Ich selbst verwende V2A-Schrauben (M5) mit nicht ganz bis zum Kopf gehendem Gewinde. Das Gewinde schneide ich selbst soweit notwendig, eine Mutter, mit einem Tropfen Schraubensicherung "mittelfest" versehen, hält das Ganze zuverlässig. Wenn keine Öse vorhanden, funktionieren bei mir auch Schellen zuverlässig. Am besten V2A, gut entgratet, mit Schlauchrest oder Isoband passend unterlegt und s.o. mit anständiger Verschraubung versorgt, macht das keine Probleme. Bei einem Maßrahmen würde ich allerdings immer auf anständige Ösen bestehen. PS. Bei (übermäßig) starker Belastung von Schraubverbindungen kann es auch sinnvoll sein, einfach die Schraubverbindungen schon vor dem Versagen zu ersetzen. (Ehemalige Gepäckträgerverschraubungen ersetzen dann in V2A noch zuverlässig rostige Schutzblechverschraubungen an anderen Fahrrädern.)
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-------------------- „Ob eine Stadt zivilisiert ist, hängt nicht von der Zahl ihrer Schnellstraßen ab, sondern davon, ob ein Kind auf dem Dreirad unbeschwert überall hinkommt“ Enrique Peñalosa | |
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#759002 - 22.09.11 16:10
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Jojo64]
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Sonst würden in der Praxis nicht so viele Schrauben an der Stelle brechen. Bist Du Dir da sicher? Ich habe auch bei den runtergerittensten Schindern, die nur noch aus Gewohnheit halten, noch nie abgescherte Schrauben an dieser Stelle erlebt. Dass sich mal eine lockert, kommt durchaus vor. Nicht jeder Pilot hat es drauf, seinen Hobel im Betrieb auch ein bisschen zu beobachten und auf ungewöhnliche Erscheinungen zu reagieren. Schraubverbindungen, die in der genannten Form belastet werden, sind in der Technik nicht gerade selten. Herzhaft anziehen ist allerdings notwendig. Er würde sonst aufgrund der enormen Kräfte (...) können einfach abreissen. Oder vielleicht doch abreisen?
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#759017 - 22.09.11 16:51
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Job]
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Wer kann im nachhinein sicher ausschließen, dass sich eine Schraube gelöst hat? Aber selbst Schraubensicherung verhindert die Scherkraftwirkung der Gepäckträgerstrebe nicht. Schau Dir doch mal die linken Schaubilder hier nochmal an. Dort steht sinngemäß etwas von "Kraftschluß behindert eine seitliche Bewegung, sie kann sie aber nicht verhindern". Und ich rede hier nicht von Normalnutzern sondern von Reiseradlern die 25 bis 40kg Gepäck auf teilweise groben Gelände transportieren. Und dann drückt und zerrt die Strebe ganz heftig an der Schraube. So fest wird man eine M5 oder M6 Schraube garnicht bekommen um das zu verhindern. In ganz alten Zeiten wiesen die gepressten Ausfallenden rund um die untere Gepäckträgerverschraubung eine Riffelung auf und die Gepäckträgerstreben waren am unteren Ende innen ebenfalls geriffelt. Dazu war das Gewinde nur zur Hälfte des Schraubenschafts geschnitten. Warum wird man das wohl gemacht haben? Vielleicht weil man vor 60 Jahren etwas mehr als Brötchentüten auf dem Gepäckträger transportiert hat?
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#759018 - 22.09.11 16:55
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Jojo64]
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Mit Verlaub, aber physikalische Gesetzmässigkeiten kann man nicht wegdiskutieren. Wenn die Schraube ordentlich angezogen ist, wirkt eine sehr große Normalkraft zwischen den beiden Reibpartnern. Ich wiederhol mich, aber dagegen sind die 40kg Gepäck ein Klacks. Belaste ich eine M8-Schraube auf Biegung, bricht die auch nach einiger Zeit. dauert nur ein wenig länger.
:job
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#759020 - 22.09.11 16:59
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Jojo64]
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Du die Haftreibung ist eine klar zu bestimmende Geschichte mit überschaubaren Parametern und irgendsoner Gleichung. Da kann man leicht ausrechnen, wie hoch sie ist, und wieviel an der armen Schraube hängen bleibt. Solange die Haftreibung größer ist als die Last, braucht die Schraube nur die Reibung aufrechtzuerhalten, kein Gewicht tragen. Würd ich als unwissender Laie mal vermuten. Ob das mit M5 geht, da gips sicher wieder so Gleichungen...
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...in diesem Sinne. Andreas | |
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#759022 - 22.09.11 17:09
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Job]
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Mit Verlaub, aber physikalische Gesetzmässigkeiten kann man nicht wegdiskutieren.
Und warum machst Du es dann? Wenn die Schraube ordentlich angezogen ist, wirkt eine sehr große Normalkraft zwischen den beiden Reibpartnern. Ich wiederhol mich, aber dagegen sind die 40kg Gepäck ein Klacks. Belaste ich eine M8-Schraube auf Biegung, bricht die auch nach einiger Zeit. dauert nur ein wenig länger.
:job Eine M8 als Gepäckträgerbesfetigung habe ich noch nicht gesehen. Schau Dir den Wiki-Artikel doch erstmal an! Vielleicht ist ja jemand in der Lage zu errechnen welche Flächenpressung bei 40kg Gepäck notwendig ist um die Scherkräfte durch Haftreibung gegen null tendieren zu lassen. Mit den üblichen M5 und M6 Schrauben wird es wohl nichts werden. Mit M8 könnte es gelingen. Aber sind die üblich? Warum haben unsere Altvorderen durch eine Riffelung an der Verbindungsstelle Strebe zu Befestigungsöse mit Formschluß nachgeholfen? Weils teurer in der Herstellung ist?
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#759023 - 22.09.11 17:12
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Falk]
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Was passiert denn bei einer lockeren Schraube an der unteren Gepäckträgerbefestigung an einem Alltagsrad? Im Normalfall nichts, weil wenig bis garnichts auf dem Gepäckträger transportiert wird. Ottonormalradlerin glaubt offenbar, dass der Lenker zum Transportieren für Lasten da ist.
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#759024 - 22.09.11 17:13
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Jojo64]
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Warum haben unsere Altvorderen durch eine Riffelung an der Verbindungsstelle Strebe zu Befestigungsöse mit Formschluß nachgeholfen? Weils teurer in der Herstellung ist? Vielleicht weil viele andere Dinge, die für uns heute normal sind, früher noch nicht möglich bzw verfügbar waren? Wer weiß ... es gab ja nix und durft nix kosten, halten sollte es dennoch möglichst ewig, also ... altbewährte "Tricks" nutzen.
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Dif-tor heh smusma! \\//_ - Lebe lang und in Frieden. Und für Radfahrer: Radel weit und ohne Platten. In dem Sinne meint Jochen: Das Leben ist hart. Mit und ohne Oberlippenbart. | |
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#759025 - 22.09.11 17:15
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Jojo64]
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Eine metrische Schraube 6mm in Festigkeit 8.8 kann eine Zugkraft von 11,6KN aushalten, ohne sich plastisch zu verformen. Und zum 3. mal, dagegen sind die 20kg Gepäckgewicht ein witz. Die Haftreibung ist ein Reibungsfaktur My mal der Normalkraft. Der Faktor liegt bei Stahl-Alu bei 0,19. ergibt eine Haftreibungskraft von 2,2kN
:job
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Geändert von Job (22.09.11 17:19) |
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#759026 - 22.09.11 17:19
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: JaH]
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Dieser "Trick" wie Du es nennst wird immer dann angewendet, wenn die Haftreibung allein für die Belastung nicht ausreicht. Schau Dir doch mal Deine Sattelstütze an
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#759027 - 22.09.11 17:23
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Job]
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Das sagt ohne Bezug zur Reibfläche garnichts aus. Die ist an dieser Stelle sehr klein. Druck Einfach mal ansehen und lesen Außerdem hast Du die Beschleunigung der Gepäckmasse durch ein Schlagloch vergessen!
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Geändert von Jojo64 (22.09.11 17:24) |
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#759028 - 22.09.11 17:24
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Jojo64]
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Ist die Sache jetzt wirklich so entscheidend wichtig, dass es hier nur noch ums Prinzip und das letzte Wort geht? Is doch eh alles Peng. Die Räder sind wie sie sind und wer es anders möchte, wird sich entsprechend mitteilen, oder aktiv werden.
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#759030 - 22.09.11 17:26
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: JaH]
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I. O. Gehen wir zur demokratischen Physik über! Und tschüß
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Off-topic
#759039 - 22.09.11 17:42
Re: Gepäckträger besser an Ösen oder mit Schellen?
[Re: Jojo64]
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Lieber Jürgen, mein letzter Versuch. Bitte mal ansehen evtl. ist das ja didaktisch besser aufbereitet. Für die Errechnung der Haftreibung ist die Fläche zwischen den Reibungspartnern ohne Belang. Gruß :job
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