Hallo,
weiß jemand, wie man eine Hinterradfederung konstruktiv für ein Nabengetriebe auslegt? Durch den in die Schwinge eingeleiteten Drehmoment bei Über-/Untersetzungen kommt es ja zumindest in der Theorie zu erheblichen Einflüssen bei Eingelenken. (siehe http://www.kreuzotter.de/deutsch/schwinge.htm)
Bei einem Viergelenk (Parallelogramm) wäre das Drehmoment wohl vollständig von der Schwinge entkoppelt, wenn die Nabe von der parallelen Schwinge aufgenommen wird. Denn dieser Teil ist ja über 2 mal 2 Gelenke entkoppelt, oder? (wenn man mal von Massenträgheit und ähnlichen Effekten bei rotierenden Körpern absieht)
Wenn die Achsaufnahme an der Parallelschwinge (theoretisch) im Drehpunkt zur 1. Schwinge ist, dann müßte ich doch das Einschwingverhalten anhand des Eingelenk-Modells ermitteln können, oder?
Ändern sich durch das Viergelenk sonstige Parameter, wie Pedalrückschlag und Einfluß der Tretkraft? (Ich nehme mal an, nein)

Hmm, mir fällt gerade auf, daß ich mir jetzt, da ich meine Frage formuliert habe, sie mireigendlich auch schon beantwortet habe. Trotzdem wär's nett, wenn jemand, der Ahnung von der Materie hat, mich bestätigt oder korregiert.

Grüße,
André

habe auch keine ahnung ... aber auch schon mit "kreuzotter" herumsimuliert.

ich habe mich dann für die pragmatische lösung entschieden:

- eingelenkschwinge (mit der kreuzotter-simulation weiß ich da wenigstens, was ich habe)
- drehpunkt / kettenlinie so, daß in den mittleren und oberen gängen die verluste tolerabel gering sind und nach unten hin stark zunehmen
- blockierbarer dämpfer (wenns langsam bergauf geht, so daß man in den unteren gängen rumkurbelt brauchts nicht unbedingt mehr gefedert zu sein, dafür aber möglichst verlustfrei)
- ist für den übersetzungsbereich der preiswerten naben simuliert (schlimm-manno inter8), für das state-of-the-aRt-modell ginge das wahrscheinlich nicht mehr ganz sooo glatt, denn mit zunehmendem übersetzungsbereich nehmen ja auch die drehmomente zu.

soweit zur theorie ...

MfG

Hmm,
das ist jetzt aber nicht so wirklich hilfreich.
Jetzt weiß ich
a) immer noch nicht, ob das alles bloß stumpfe Theorie ist und sich in der Praxis gar nicht sooo doll bemerkbar macht
oder
b) meine Annahmen richtig sind oder totaler Unfug

Und da ich allzu fehlgeschlagene Experimente immer sooo deprimierend finde, würd' ich's halt gern etwas genauer Wissen ...

Aber trotzdem Danke

Grüße,
André

Naja André, viel mehr Ahnung als du habe ich auch nicht.
Willste noch eine Diplomarbeit über das Thema Antriebseinflüsse auf die Federung und umgekehrt schreiben? Da lohnt sich das Googeln.
Doch bevor du dich zu intensiv mit dem Thema beschäftigst: Kalle Nicolai hat sich bereits das Hirn zermartert und dies kam dabei heraus: g-box

(Downhiller stehen auf sowas...)

Micha

Hi Micha,

nein, 'ne Diplomarbeit will ich nicht schreiben - nur einen Faltlieger bauen ...
Und ein Zwischengetriebe wollte ich eigendlich auf jeden Fall vermeiden
Die Nicolai-Teile sind ja ganz nett, aber leider helfen die mir auch nicht weiter

Naja, ich werd erst mal auf Basis des Viergelenks weiter konstruieren ... so falsch könen meine Annahmen eigendlich nicht sein.

Grüße,
André

schade, dass es diesen Rahmen nicht auch zum Beladen wie das berühmte Goldgräbermaultier gibt (Sonst wäre er bei mir schon in Betrieb. Mann. was für ein Schlachtschiff!
@trubby, ich vermute mal, dass die Zugkraft im
Verhältnis zur Masse nicht so viel ausmacht. Panzerfahrer haben wir einige, die hätten sich schon furchtbar beschwert, wenn ihre Trecker in Steigungen heftig nicken würden.
@Panzerkommandanten, Euer Einsatz!

Noch was, bei Viergelenkern ist es gelegentlich problematisch, das Drehmoment in den Rahmen einzuleiten. Mit der klassischen Drehmomentstütze wird es aus Platzgründen nichts, OEM ist nur sehr selten vorbereitet. Bleibt meistens nur die Bremszangenaufnahme mit Geschwindigkeitsknochen ("Speedbone").

Falk, SchwLAbt

Hallo André,
da setze ich Zwerginger doch glatt noch einen hinterher, auch wenn Du kein Zwischengetriebe willst. Hier bei Downhillschrott wird ein, imho sehr durchdachter, Rahmen im Selbstbau gezeigt. Ich finde ihn inspirierend.
Gruß Wolfram

Hi Falk,

eigendlich dachte ich daran, das Drehmoment (wie auch das Bremsmoment) in die Parallelschwinge (also jene, welche die beiden Schwingen verbindet und parallel zum Rahmen schwingt) einzuleiten. OEM sollte beim Eigenbau kein Problem darstellen, da die Ausfallenden eh geschnitzt werden müßten. Da können dann auch gleich die Bohrungen für den Scheibenbremssattel rein

An anderer Stelle hab ich übrigens gerade von Werten 30% und mehr gelesen, die bei ungünstiger Eingelenk-Konstruktion bei Nabengetriebe an Energie in die Federung verpuffen können (bei niedrigen Gängen).

@Wolfram: Auf die Entwurfszeichnung muß man ja 2 bis 3 mal gucken, bis man alles zugeordnet hat. Aber - nein - kein Zwischengetriebe! (sowas hab ich schon im Trike )

Grüße,
André

Ohne mich jetzt sonderlich tief mit der Beziehung vom Kettenzug und Ferderung auseinandergesetzt zu haben - beim Anhänger hab ich halt keinen Kettenzug - hab ich glaub ich ein paar Tips:
Nachdem man beim Eigenbau oft improvisieren muß, würde ich auf eine möglichst einfach auszulegende Federung zurückgreifen: Also Eingelenker oder maximal einen abgestützten Eingelenker.
Nachdem Du auch noch auf eine Nabenschaltung setzen willst, wird die Geschichte eigentlich recht einfach: Du mußt nur schauen, daß der Kettenzug in keinem Federungszustand die Federung quasi zusammen- oder auseinanderziehen kann. Ergo: das Drehgelenk um das sich das Hinterrad dreht - ob echtes Gelenk oder virtuelles Gelenk - sollte möglichst exakt auf der Kettenlinie sein. Sollte es bei jedem Federungszustand passen, dann sollte der Drehpunkt nahe am Tretlager sein - etwas schwer beim Liegerad. Also lege den Drehpunkt so, daß beim normalen Einfedern durch draufsetzen, die Kettenlinie durch den Drehpunkt geht.

- Ach ja, ich hoff, ich hab mich ned zu Ingenieursgemäß ausgedrückt. Das is so ne Krankheit unserer Berufsgruppe, sich so auszudrücken, daß es keiner versteht.

Selbst da hat der Kettenzug einen einen Einfluß.
Eine mögliche Abhilfe: Tretlager ist am ungefederten Teil (unified Triangle, wie heißt das auf Deutsch?).
Geht freilich nur beim Aufrechtsitzer, also hier ned recht hilfreich.

eben leider nicht und genau deswegen fragt Andre und genau deswegen hat er den link beigefügt:



dort steht unter anderem:
"Nabenschaltung: In nicht-direkten Gängen wird ein Drehmoment in die Nabenachse eingeleitet, das via Drehmomentstütze an die Schwinge weitergegeben wird."

die simulation hat ober rechts einen schiebeknopf, mit dem man über-/ untersetzungen in einer nabe simulieren kann.

was für eine kettenschaltung stimmt, ist wie von dir beschrieben.

die gleiche konstruktion mal in der simulation "bauen" und dann mal rechts oben mit dem schiebeknöpfchen schieben!


MfG

Antriebsschwinge!

es gibt auch lieger mit antriebsschwinge. die ist dann aber 1,30 m lang.

da bekommt dann die auslegung der federung wieder problemchen ...

abgesehen davon: es löst in diesem falle nicht das problem, denn das heißt in dem fall nicht primär kettenzug.

MfG

Hallo Florian,

die Positionierung des Drehpunktes für eine Eingelenk-Schwinge ist mir eigendlich klar, wobei man ja eh nur auf eine feste Übersetzung optimieren kann. Bei einem Kettengetriebe ändert sich ja ständig der Ritzeldurchmesser und somit die Kettenlinie ändert.
(Von den Krafteinwirkungen ist das übrigens auch bei einem Nabengetriebe so ähnlich, da sich durch die unterschiedlichen Übersetzungen das wirksame Verhältnis von Rad- und Ritzeldurchmesser ändert.) Eine Geometrie für eine starre Übersetzung (38:13 bei 20"), die zufriedenstellend bezüglich Pedalrückschlag und Antriebseinwirkung ist, habe ich inzwischen gefunden.

Worauf es mir jedoch bei meiner Frage vor allem ankommt:
Bei einem Nabengetriebe kommt es bei den Unter- beziehungsweise Übersetzungen zu einem Einleiten eines Drehmomentes in die Schwinge (Stützdrehmoment der Nabe), welches in der Theorie sehr "contraproduktiv" wirkt, also die Schwinge zum Ein- oder Ausschwingen veranläßt.
(Da wedelt dann sozusagen der Schwanz mit dem Hund )
Praktische Messungen und Erfahrungen liegen mir leider nicht vor.

Deine Annahme, daß der Drehpunkt eines Eingelenkes in Normalstellung (1/4 Eingefedert) nahe (am besten knapp unterhalb) der Kettenlinie liegen sollte, ist durchaus richtig und läßt sich ja auch für ein rel. breites Spektrum der mittleren Ritzel (sowie für ein ziemlich breites Spektrum an Kettenblättern) gut auslegen.

Unter Federung.pdf bzw. Federung.html hab ich inzwischen auch ein Skript gefungen, welches dieses Thema ein wenig mathematisch behandelt - hab mich aber noch nicht vollständig durchgekämpft und leider kenne ich die Software "Mathematica" auch nicht (was hilfreich wäre für die dort abgedruckten Scripts).
Außerdem wird dort nur bedingt meine Fragestellung behandelt, denn auf ein mögliche Lösungskonzept wird nicht direkt eingegangen.

Grüße,
André

PS: Bin zwar kein Ing., hab's aber trotzdem verstanden und find's auch o.k. so.

Für alle Interessierten hier nun mal eine 1. Skitze. Alle Maße sind in [mm].
blau ist der Antrieb
grün ist die Federung
Gestrichelt entspricht voller Einfederung.
rot sind Hilfslinien für die Federung und der virtuelle Gelenkpunkt
grau Bemaßung

Meine momentane Idee ist, ein echtes Parallelogramm aufzubauen. Einer der beiden Schwingarme ist dabei "tragend", der andere sozusagen nur "steuernd", so daß er weniger stark ausgelegt werden kann. Beide Arme sind verbunden durch die Parallelschwinge, welche die Radachse aufnimmt, wie auch die von Nabengetriebe und Bremse abgegebenen Drehmomente.



Vielleicht hilft das ja ein wenig beim Diskutieren.

Grüße,
André
Edit: Link zum Bild berichtigt; BastelHolger

Willst Du das Ganze nur für Dich bauen, oder irgendwann, irgendwie auch vermarkten?
Bei letzterem dorftest Du das Horst-Link Patent verletzen.

Nee, nee,

ist eine ganz private Aktion. Ich hätt' halt gerne mal einen Faltlieger, und bei dem, was es da so am Markt gibt, kommt eigendlich nur Selbstbauen in Frage. Und irgend wann muß man ja mal seinen ersten Lieger selber bauen, oder?

Apropos Horst-Link: Gibt's im WEB eigendlich irgendwo die Patentschrift dazu? Würde mich mal interessieren, denn ein Parallelogramm oder ein sonstiges beliebiges Viergelenk ist ja nun nicht wirklich eine neuzeitliche Erfindung. Ich denke mal, das Horst-Link Patent bezieht sich auf die ganz spezielle Geometrie mit dem sehr kurzen 2. Schenkel, an welchem das Federbein befestigt ist.

Grüße,
André

Hallo André,
als Vorschlag ohne Gewähr:
bei einigen Motorradhinterbauten wurde und wird das Bremsmoment federungsneutral mittels einer zusätzlich nach vorne gelenkten "Hilfsstrebe" aufgenommen. Wenn ich mich recht entsinne, ist das so bei einigen BMW-Modellen (hat den Vorteil, dass die sehr gut dokumentiert und auch zugänglich sind!).
Nachdem praktischerweise Drehmomentabstützung von Schaltung und Bremse auf der gleichen Seite liegen, müsste es doch möglich sein, beide Kräfte in eine solche Strebe einzuleiten, wobei ich vermute, dass die Bremskraft die bei weitem grössere ist.

Nur so ne Idee!

Axel

Hallo Axel,

das ist eine gar nicht so schlechte Idee. Ich hab jetzt zwar auf die schnelle nix an Zeichnungen von BMW gefunden, aber ...
... Das würde bedeuten, daß die Achse auf das Gelenk zwischen Schwinge und Parallelschwinge runter rutscht und ich die Hilfsschwinge nur noch auf der linken Seite benötige. Brems- und Getriebedrehmoment werden dann wieder über die Parallelschwinge Federungsneutral abgeleitet.
Sollte eingendlich funktionieren und einiges an Material sparen helfen.

Danke für die Idee, Axel.

Grüße,
André

Wenn Du das Drehmoment in die Radaufnahme einleitest, dürfte es kaum Antriebseinflüsse auf die Federung geben. Dann werden lediglich die Achslenker gestreckt oder gestaucht. Was mir aber auffällt, ist ein Steifigkeitsproblem. Die Radaufnahme sollte eventuell einteilig mit Überlaufstrebeben ausfallen, sonst erleben wir das Wunder der Torsion. Die Aussteifung nur über die Achse halte ich für problematisch.
Wenn es aber klappt, wird es eine geile Karre.

Falk, SchwLAbt

Hi Falk,


Ich nehme an, du meinst mit der Radaufnahme die Parallelschwinge? (Also so, wie von mir beschrieben)
Fein, bei Variante 2 frei nach Axel's Vorschlag dürfte sich daran ja auch nix ändern.


In Rahmennähe befinden sich natürlich Überlaufstreben an der oder den Schwinge(n) (je nach Version). Aber ich nehme an, du meinst, die Parallelschwinge sollte auch (z.b. oben herum) überlaufend sein (unten als "Überlaufstrebe B" eingezeichnet)?


Na, das hoffe ich auch
Aber bis dahin muß ich noch einige "Problemchen" lösen ...

Ich hab für die Variante 2 noch mal eine Zeichnung gemacht:



Hier ist die Schwinge nach Variante 2 Eingezeichnet. Die dicke Schwinge ist die tragende, die dünneren sind die eigendlich nur linksseitig für die Brems- und Stützmomentaufnahme vorgesehen.

Grüße,
André

Ja, so habe ich das gemeint. Bei dem nur einseitig geplanten oberen Lenker bin ich mir aber nicht sicher, ob es nicht symmetrisch besser ist.

Falk, SchwLAbt

Nun, die tragende Schwinge wird vermutlich recht viel "Oberfläche" haben. Bei 20" ist sie ja auch nicht allzu lang. Daher hab ich bzgl. Torsion eigendlich keine soo großen Bedenken...
Und Lieger mit nach hinten offner Einarmschwinge sind ja auch keine Seltenheit - die müssen ja keinen Wiegetritt aushalten

Trotzdem werd ich mir bei der weiteren Planung mal die Option offen halten ...

Herzlichen Dank erst einmal an all die hilfreichen Beiträge.
(was natürlich niemanden daran hindern soll, hier noch was schlaues zu schreiben.)

Nachdem für mich jetzt erstmal die Schwingengeometrie (weitestgehen) feststeht, werd ich mir jetzt erst mal Gedanken über das genaue Rahmendesign machen und mir etwas schlaues für die Faltgelenke einfallen lassen ...

Grüße,
André

Hallo Falk,

ich werden die Schwinge wohl doch symetrisch aufbauen.
Grund:
a) Falls ich eine Scheibenbremse installieren will, muß die Achsaufnahme gegen die Parallelschwinge gekontert werden, da auf dieser ja der Bremssattel sitzen sollte. Bei Konterung gegen die Hauptschwinge würde ich da wohl arge Probleme mit der Justierung bekommen, da wohl kein Gelenk so spielfrei arbeiten wird.
b) Bei einer Felgenbremse erübrigt sich ein unsymetrischer Aufbau sowieso.
c) Rohloff und Rollerbrake dürften sich ausschließen

Grüße,
André