Ein Laufrad wird gebaut bei Umgebungstemeratur 20°C und hat die Speichenspannung X. Wie verändert sich die Speichenspannung bei -10°C ?

Frage bezieht sich auf ein Standard-Laufrad heutiger Bauart im Tourenbereich.

danke & Gruß!

Es werden sich ja nicht nur die Speichen zusammenziehen, sondern auch die Felge, von daher dürfte es schwierig werden, das auszurechnen.

Betrachtet man nur die Speiche, dann sollte die Spannung um ca. 15-20% steigen. Hängt auch ab von der Speichenlänge und der Querschnittsfläche. (alle Angaben ohne Gewähr, gerade heute, bin etwas neben der Spur )

Da der Temperaturausdehnungskoeffizient von Alu (Felge) größer ist als der von Stahl (Speichen) sollte sich die Speichenspannung verringern, da die Felge stärker schrumpft. Man könnte das jetzt auch durchrechnen... ich gehe jetzt aber ehrlich gesagt lieber schlafen
Grüße
Johannes

Da Laufräder bei Temperaturen unter Null nicht grade reihenweise ihren Geist aufgeben, und auch bei hohen Temperaturen (die Speichen werden länger!) nicht butterweich werden und eiern, gehe ich davon aus, dass dein Interesse an dieser Frage rein akademisch - naturwissenschaftlicher Art ist.


Ausdehnungskoeffizient Stahl:

Bei der Felge wird es a bissle schwieriger, da sie sich in radialer und tangentialer Richtung ändern wird.

Die Änderung der Materialeigenschaften (Stahl/Aluminium wird bei Kälte spröder, bei Wärme sinkt die Zugfestigkeit drastisch und sprunghaft ab!!!) dürfen nicht unberücksichtigt bleiben.

Insgesamt eine nette Physikaufgabe, Primaner vor!

Gruß
Martin

(der sich bis zur Lösung dieser Aufgabe vorsichtshalber bei Temperaturen über 30° und unter -10° nicht mehr auf Rad setzt.)

Ich bin etwas risikofreudiger und werde das Radfahren erst jenseits von -25° und +50° einstellen.....

Ok, danke schonmal für die Antworten, aber das sollte keine theoretische Physikaufgabe werden, sondern ich war eher an praktischen Erfahrungen interessiert. Frage daher nochmal umformuliert:

Hat jemand mal ein Laufrad bei "Raumtemperatur" (~20°C) eingespeicht/nachzentriert, ist dann bei Temperaturen unter 0 gefahren und hat dann festgestellt, dass sich die Speichenspannung wesentlich verändert?

danke & Gruß!

Hallo,

Gefriertruhe und Tensiometer geben die Antwort.
Freiwillige vor !


Viele Grüsse

Ich fahr so bis -15 Grad. solche Probleme hätte ich gemerkt.

Vergiss es und fahr einfach.

Detlef

Naja, es IST bereits was passiert. Es geht hier quasi um Ursachenforschung. Der konkrete Fall evtl hier in einigen Wochen...

Gruß!

Also mal wieder "gefühlte Physik" . Nimm doch einfach die oben verlinkte Formel:

Delta-L = L x alpha x Delta-T

Bei einer Speichenlänge von 300 mm, einem Wärmeausdehnungskoeffizienten für Stahl von 0,000013/K und einer Temperaturdifferenz von 20 K ergibt sich eine Längenausdehnung von

Delta-L = 0,078 mm

Wenn sich die Felge des Laufrades im selben Verhältnis ändern würde, ergäbe sich bei 2.000 mm Radumfang eine Längenänderung von 0,52 mm. Dann teilen wir noch durch Pi (3,14) und sehen, dass sich der Durchmesser um 0,165 mm verändert.

Jetzt stehen (etwas idealisiert) zwei verkürzte Speichen mit zusammen 0,156 mm Differenz einem reduzierten Umfang von 0,165 mm gegenüber. Selbst wenn man mit genauen Zahlen rechnet und den exakten Ausdehnungskoeffizienten für die speziellen Legierungen wüsste, dürfte sich an den Verhältnissen wenig ändern.

Aluminium hat ein alpha von 0,000023/k. Kannste ja mal nachrechnen.

Also weiterfahren! Speiche reißt nicht! Wenn doch, dann liegt's an anderen Ursachen.

Gruß Dietmar