Biegewiderstand berechnen

[Frido]

Hallo,

vielleicht kann mir hier jemand weiterhelfen?

Ich habe auf ein altes Wohnwagenfahrgestell eine 5 x 1,50 m Plattform gebaut. Leider schwingt das Heck sehr stark wenn da 2 Enduros draufstehen und die Träger drohen zu brechen. Ich möchte jetzt einen Rahmen aus Stahl-Vierkantrohr zur Verstärkung zusätzlich auf die vorhandenen Holme aufsetzen, weiß aber nicht wie stark das sein muß. Ein Schlosser meinte, ich solle 80x40x3 nehmen.

Die Achse sitzt ungefähr in der Mitte, also schwingen hinten ca. 2,50 m.

Natürlich soll es nicht unnötig schwer werden, ich möchte aber auch nicht wegen evtl. eingesparten 20 kg demnächst von Vorne anfangen weil es nicht hält.

Kann das jemand berechnen? Im Netz habe ich zwar Formeln gefunden, aber anwenden kann ich die nicht.

Gruß
Frido

[micdom]

Sorry Frido, habe ich mal gelernt, aber zu lange her. Wichtig ist aber, dass erst Mal die Maximalkraft berechnet wird und das ist nicht das Gewicht der Enduros, sondern das Gewicht der Enduros wenn der Anhänger z.B. durch eine Welle in der Strasse hoch gehoben wird, die Enduros sind dann nahezu schwerelos und dann kammmen sie wieder runter und werden durch das Feder/Stossdämpfersystem innerhalb einer sehr kurzen Zeit und eines sehr kurzen Weges auf null runter gebremst.
Einfaches Bespiel: 3kg Fleisch in der Hand halten ist einfach. Wenn das aus einer Höhe von 5 Metern fällt wird das verdammt schwer :-).
Einer Physiker oder einer dessen Maschinenbaustudium noch nicht so lange her ist, sollte das problemlos rechnen können, wobei man zum genauen rechnen die Federkraft / Federkennliníe und das Dämpferverhalten kennen müsste.

[klauston]

Ja, hier muß man mit dynamischen lasten rechnen, viel Spaß dabei.
Hab sowas in meiner Ausbildung über Statik im Veranstaltungsbereich gemacht.

[Nordmann]

Ohne nähere Informationen kann man das nicht berechnen.Du hast nämlich ein entscheidendes Merkmal des Anhängers verändert, weil du den Aufbau entfernt hast, dessen Seitenteile die Steifigkeit des Trägerrahmen ganz entscheidend beeinflussen.

Deshalb vorweg die Frage, ist der Anhänger bereits für den Straßenverkehr zugelassen? Also nicht als Wohnwagen, denn diese Zulassung hat er durch den Umbau verloren.

Gruß

Nik

[Gavia]

Also:

F=m*a (Kraft = Masse * Beschleunigung)

Wenn Du die Masse (m) Deiner Enduros nimmst und als Beschleunigung (a) die Erdbeschleunigung von 9,81 m/s2, dann kommst Du auf die Kraft (F), die am hintersten Punkt Deines Anhängers wirkt. Normalerweise müsste Dir ein Schlosser sagen können, wie stark Dein Stahl dann sein soll. Nimmst Du nur die halbe Erdbeschleunigung, was ja realistisch ist, denn Deine Enduros werden ja nicht aus 100 m runter plumpsen, sondern vielleicht aus 10-20 cm, dann verringert sich die Masse, die ganz hinten wirkt entsprechend.

Willst Du dann noch wissen, mit welchem Drehmoment diese hintere Masse am Auflagepunkt Deines Hängers wirkt (also biegt), dann gilt folgende Formel:

M=F*l (Drehmoment = Kraft * Länge des Hebels (also der Teil, der frei schwingt))

Gibst Du dieses Drehmoment einem Schlosser oder Metallbauer, dann wird er Dir die entsprechenden Materialstärken sicher nennen können.

[klauston]

Ohne nähere Informationen kann man das nicht berechnen.Du hast nämlich ein entscheidendes Merkmal des Anhängers verändert, weil du den Aufbau entfernt hast, dessen Seitenteile die Steifigkeit des Trägerrahmen ganz entscheidend beeinflussen.

Nik

Richtig, und man muß wissen, wie der Träger eingespannt ist, eben Aufliegend ( vermutlich nicht ) oder verankert, welche Hebel usw usw.

das kann man nicht mit einer einfachen Formel rechnen.

M=F*l (Drehmoment = Kraft * Länge des Hebels (also der Teil, der frei schwingt))

So einfach ist das leider nicht, weil es nicht wirklich frei schwingt sonder Auflieger hat bzw verspannt ist.

[Gavia]

So einfach ist das leider nicht, weil es nicht wirklich frei schwingt sonder Auflieger hat bzw verspannt ist.

Schon klar, aber dann nimmst Du einfach 1-2 Materialstärken weniger. Die Formeln, die ich genannt habe sind die für die sicherste Konstruktion. Ich hab ich D Ingenieurswesen studiert, da wird immer alles für den atomaren SuperGAU dimensioniert. Steht ja jedem frei, da etwas mit der Sicherheit runter zu gehen.

Als ich mal auf Bali war, haben wir abends unter einer schönen Pergola gesessen. Das Teil war mit armdicken Stelzen abgestützt. In D hätten wir dafür mindestens 20 cm starke Holzträger verwendet. Gehalten hat das Ding in Bali - und zwar bei schwersten Stürmen. OK, Schneelast hat es nicht zu tragen, aber wer weiß, was uns der Klimawandel auch da noch bringt.

[Frido]

Hallo,

auf die Holme des Fahrgestells habe ich damals einen Rahmen aus 30x30x3 Winkelleisten geschraubt, im Abstand von ca. 60 cm unterstützen eingeschweißte Querstreben aus Vierkantrohr den Rahmen. Der Boden besteht aus 20 mm Siebdruckplatten, die jetzt aber gegen Aluplatten ausgetauscht werden. Da ich günstig an 3 mm Aluplatten gekommen bin muß ich ausprobieren ob ich die einfach reinlege und zusätzliche Querstreben einschweiße oder 2 Platten übereinander lege damit die Platten beim Begehen nicht durchbiegen.

Mit dem umgebauten Anhänger bin ich bisher schon ca. 20.000 km gefahren, der liegt wie ein Brett auf der Strasse und die Länge stört mich nicht. Da ich nicht mitgedacht habe, habe ich auf einer Frankreichtour mit drei Enduros ein Mopped auf die rechte hintere Seite gestellt, die linke Seite blieb leer. Dadurch wurde der rechte hintere Träger an seiner Verschraubung mit der Achse überlastet und ist angebrochen. Wenn man den Schaden sieht fällt einem schlagartig ein wie dumm man beladen hat. Mit Flacheisen haben wir das damals vor Ort notdürftig repariert und dann zuhause ein Vierkantrohr mit Rundeisen montiert (sh. Foto) um die Schwingungen etwas abzufangen.

Gebrochene Aufnahme.jpg (144.74 KiB) 4932 mal betrachtet

Seitenansicht2.jpg (144.35 KiB) 4932 mal betrachtet

Der Schwachpunkt ist m.E. die Verschraubung des hinteren Trägers mit der Achse. Auf dem Bild sieht man die Verschraubung des vorderen Trägers, der Hintere ist ebenso montiert.

Ansicht auf die Innenseite des Trägers

Aufnahme Träger.jpg (130.3 KiB) 4932 mal betrachtet

Vor der Frankreichtour hatte ich mit dem Anhänger ca. 8.000 km problemlos zurückgelegt und vmtl. wäre nichts passiert wenn das Mopped in der Mitte gestanden hätte. Nach der Reparatur bin ich weitere ca. 10.000 km problemlos gefahren, fast ausschließlich mit 4 aufgeschnallten Enduros. Die Aufnahme des Rundeisens war zuerst mit 8 mm Schrauben montiert, nachdem die erste abgerissen ist habe ich die durch 10 mm Schrauben ersetzt. Als wir im September mit 3 Moppeds in Cuneo ankamen war in der Mitte die Aufnahme eines nach hinten führenden Rundeisens abgebrochen und wurde notdürftig repariert.

Reparatur Abspannung.jpg (136.72 KiB) 4932 mal betrachtet

Da ich Deutscher bin und der Anhänger im Sauerland manchmal hoch zugeschneit wird möchte ich jetzt auf Nr. Sicher gehen.

Edit: Man kann sowas auch entspannter sehen https://www.youtube.com/watch?v=N7Pz6XYJvoM" onclick="window.open(this.href);return false;

Meine Idee ist den bisherigen Aufbau wegzunehmen, und durch einen stabilen Rahmen aus Vierkantrohr zu ersetzen, die Siebdruckplatten müßten eh ersetzt werden. Der vordere Teil liegt ja auf der Anhängerkupplung und der Achse auf und schwingt daher kaum, kritisch ist nur der Teil hinter der Achse, der droht m.E. aufgrund der Schwingungen an der Verschraubung mit der Achse abzubrechen. Natürlich wird am Fahrgestell nicht geschweißt, der Rahmen wird nur verschraubt.

Da dies mein erster Versuch als Anhängerbauer ist fehlen mir die Erfahrungswerte und vielleicht ist mein Denkansatz ja auch falsch, daher sind Denkanstösse sehr willkommen.

Gruß
Frido