Scheibenbremsen und einwandige Felgen – muss man sich Sorgen machen? [abgeschlossen]

Ich weiß, dass die Physik von Scheibenbremsen anders ist als die von Felgenbremsen, aber die Unterschiede sind für mich nicht intuitiv, daher möchte ich dies noch einmal überprüfen. Ich verstehe, dass ein Schwachpunkt von einwandigen Felgen das Speichenloch ist; dass sie anfällig für Risse sind. Wird diese Tendenz durch eine Scheibenbremse (im Vergleich zu einer Felgenbremse) verstärkt?

FWIW, das ist das Vorderrad, an das ich denke.

BEARBEITEN: Wenn die Antwort auf die Frage nein lautet, was mache ich mit den verschiedenen Ja-Antworten, die ich finde? Zum Beispiel von der Website von Park Tool:

Eine ähnliche Torsions- oder Torsionslast wird durch die Rotorscheibenbremsung durch die Speichen ausgeübt.... Die Felgensattelbremsen wenden jedoch nicht die Bremskraft durch die Speichen auf die gleiche Weise an.
http://www.parktool.com/blog/calvins-corner/wheel-tension-balance-web-app

Verwechsle ich die Diskussion der Belastung mit den Kräften, die dazu führen, dass ein Speichennippel die Felge am Loch reißt? Oder ist es, wie @Rider_X sagt, dass die Kräfte unterschiedlich sind, aber die Unterschiede vernachlässigbar sind?

@Mσᶎ Ich habe mir diese Frage angesehen. Ich konnte keine erkennbare Antwort identifizieren, die ich hier anwenden kann.
Ich stimme zu, dass die Antworten vage sind, aber Ihre Frage gehört zu den unglücklichen Ja/Nein-Fragen. Die Antwort dort lautet also für Sie "nein". Meine Lesart dieser Frage ist, dass es viele Diskussionen über mögliche Mechanismen gibt, aber niemand konnte erklären, warum ein Rad mit größerer Wahrscheinlichkeit ausfallen würde.
Angesichts der Tatsache, dass ein Rad funktioniert, indem es unter Spannung steht und Ihr Gewicht sowie Stöße aushalten muss, wenn Sie auf etwas wie ein Schlagloch treffen, bezweifle ich, dass eine Scheibenbremse es weit über das hinaus verschlimmern würde, was es bereits sieht.
Nein, die Physik ist nicht anders. Sie haben eine bestimmte Menge an Trägheit / Impuls (Masse * Geschwindigkeit) und diese Kraft geht durch die Speichen. Felgenziehen an der Nabe oder Nabenziehen an der Felge ist die gleiche Kraft / Arbeit.
@Frisbee wie bringt man das mit der Warnung vor Scheibenbremsen an radial eingespeichten Laufrädern in Einklang?
@jqning es braucht nur mehr bei einem Scheibenrotor. Ich habe Scheibenräder, eine Seite radial, die andere gekreuzt. Die Kreuzschnürung befindet sich auf der Antriebsseite hinten und auf der Bremsseite vorne. So wird die hintere Bremskraft problemlos radial übertragen.
Ich habe schon früher versucht, dir zu helfen, und es ging nicht gut.
@ebrohman - radial geschnürte Scheibenseite - das ist selten. Es ist nicht verwunderlich, weil die Leute alles tun können, aber es ist selten und unklug.
@ebrohman Die Torsion wird auch über den Nabenkörper auf die gegenüberliegenden Seitenspeichen übertragen. Beispielsweise verwendet Mavic bei vielen Hinterrädern eine radiale Antriebsseite und eine gekreuzte Nicht-Antriebsseite, um die Speichenspannung in einem asymmetrischen Laufrad auszugleichen.
@ojs Ich bin mir sicher, dass diese von einem Profi von Hand gebaut wurden. Ich spreche von einwandigen Felgen; Räder werden wahrscheinlich von einer Maschine gebaut.
Dabei spielen Verarbeitungsqualität und Felge keine Rolle, sondern die Torsionssteifigkeit der Nabe.
@Frisbee Es tut mir leid, aber die Felgenbremse und die Nabenbremse funktionieren anders. Um es zu sehen, stellen Sie sich vor, wie eine Felgenbremse funktionieren würde, wenn das Laufrad überhaupt keine Nabe und Speichen hätte, zum Beispiel an ein paar kleinen Lagern an der Innenfläche der Felge aufgehängt.
@ojs ja das ist wirklich interessant. Ich habe auf der Zipp-Website gelesen, dass die Leistungsübertragung von DS zu NDS etwa 20% beträgt.
@ojs Ich weiß, dass die Bremsen anders funktionieren. Entschuldigung - was tut dir leid? Sie stimmen also nicht zu. Für mich ist es einfache Physik. Diese Speiche ist zwischen dem Reifen und dem Fahrrad - Punkt.
@Frisbee Es tut mir leid, Ihnen mitteilen zu müssen, dass Sie falsch liegen. Du verstehst die Physik nicht. Felgenbremsen würden auch ohne Speichen und Naben überhaupt funktionieren. Ich hoffe, das ist klar genug.
@jqning Es könnte 20% durch den Nabenlauf im System mit den Speichen, der Felge und dem dünnen Nabenlauf geben, die Zipp verwendet. Mit weniger verwindungssteifen Speichen und Felge und steiferer Nabe ist es mehr.
@ojs Entschuldigung, aber ich liege nicht falsch, nur weil Sie sagen, dass ich falsch liege. Ich habe zwei Jahre Physik mit allen Einsen studiert und habe einen Abschluss in Ingenieurwesen. Ein imaginäres Fahrrad ohne Speichen oder Nabe fügt keine Klarheit hinzu. Mach weiter. Wir sind uns nicht einig.
Nun, ich habe zufälligerweise auch einen Abschluss als Ingenieur. Du brauchst nicht mit der Hand zu winken, du kannst mir wie ein Erwachsener schreiben.
@ojs Händewinken, Erwachsener? Sie sind derjenige, der sagt, ich verstehe Physik nicht (und meine verknüpfte Antwort ablehnen). Das ist eine faire Antwort auf Ihre Behauptung. Mach weiter.
Ihre verlinkte Antwort ist auch falsch und die Freikörperdiagramme machen keinen Sinn. Ich verstehe, dass Sie vielleicht versuchen, die Antwort für die allgemeine Bevölkerung zu verdummen, aber Sie müssen das nicht für mich tun. Verwenden Sie die echte Mathematik.
@ojs Verwenden Sie echte Mathematik für Sie? Ich habe mich entschieden, dich nicht aufzuklären. Ich finde Sie unhöflich und möchte nicht mit Ihnen interagieren. Es ist mir egal, wenn du mir nicht glaubst.
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Antworten (1)

Nun, lassen Sie uns die Kräfte berechnen. Zum Beispiel gehe ich von 80 kg Fahrrad + Fahrer, der gesamten Bremskraft am Vorderrad und einer Verzögerung von 5 m/s^2 (extrem, aber möglich) aus. Dies entspricht 400 N an der Kontaktfläche. Der Radius von 559 mm Felge und Reifen beträgt ungefähr 320 mm, was einem Drehmoment von 128 Nm entspricht. Das Speichenloch hat einen Radius von 22 mm, und die Kreuzschnürung 3 platziert die Speichen ungefähr tangential zum Nabenflansch. Wenn wir die Achse als Drehpunkt und die Speichenbefestigung an der Nabe als Hebel verwenden, können wir berechnen, dass wir eine Kraft von 5818 N benötigen, um das Drehmoment zu erzeugen.

Verteilt auf 32 Speichen sind das 181 Newton pro Speiche. Da Speichen in einem richtig gebauten Laufrad bereits 1000N oder mehr haben, beträgt die Steigerung etwa 15-20%. Dies erfordert eine Felge mit stärkeren Speichenlöchern, aber nicht so weit.

Denken Sie daran, dass bei vielen Doppelwandfelgen die Speichen an der Außenwand befestigt sind. In diesem Fall hilft die zusätzliche Wand überhaupt nicht.

Anders ist es bei radialen Speichen auf beiden Seiten: Die Speichen treten im Nullwinkel aus der Nabe aus, es gibt keine Hebelwirkung und würden sich die Speichen nicht dehnen und die Nabe verdrehen lassen, wäre die Kraft unendlich. Die Berechnung der tatsächlichen Kraft bleibt dem Leser als Übung überlassen :)

Belastungen (z. B. Bremsen, Stöße usw.) belasten nicht alle Speichen gleichermaßen zu jedem gegebenen Moment. Die Spitzenkraft wird am wichtigsten sein, wenn es um Ermüdung geht.
WAHR. Schläge an der Felge entlasten die Speichen am Kontaktpunkt und erhöhen die Spannung an anderer Stelle nur geringfügig, daher habe ich nichts Genaueres versucht. Der Fall mit gleichmäßig verteilter Last kommt mir nahe genug. Mal sehen, ob jemand Zeit hat, mit FEM herumzuspielen.