19.10.2016, 18:04
Ich bleibe dabei dass die Schrauben schlecht und ZU LOSE waren.
Ja, sie haben sich nicht gelockert sondern sind abgerissen.
Das passt trotzdem zusammen.
Wenn man Schrauben bis an oder über die Streckgrenze anzieht geben sie im Betrieb nicht auf.
Fragt einen Maschinenbauer oder Maschinenbauingenieur.
Es ist extrem unwahrscheinlich dass jemand mit Schlagschrauber die Schrauben so anzieht dass sie gerade noch nicht abreißen sondern erst später unter Last.
Zugegebenermaßen ist die Verbindung Rad/Nabe nicht unproblematisch.
Nehmen wir im Fall Mercedes einen Abrollumfang von ca. 2 Metern an und einen Lochkreis von 112 mm.
Dann haben wir im Fall von losen Schrauben einen Hebel vom Faktor 2,5.
Die Felge liegt unten an der Nabe an, die oben stehende Schraube wird auf Zug belastet, eine Lastverteilung findet nicht statt.
Scharf gefahren (alle Last auf dem kurvenäußeren Rad, µ=1) mit einem Vorderachsgewicht von ca. 1 Tonne kommt man dann auf eine Wechsellast von
25KN, das ist nicht ohne.
Eine 8.8er wäre da schon statisch hart an der Grenze, eine 4.8er Schraube aus dem Baumarkt würde eventuell schon reißen.
Jetzt mal anders herum.
Eine M12 Schraube der Güte 10.9 sollte auf ca. 60KN vorgespannt werden, dazu bedarf es bei einer angenommenen Gleitreibung von µ= 0,12 eine Drehmoments von ca. 120 Nm.
Die Wechsellast reduziert sich sofort durch zwei Mechanismen.
Der leichter zu verstehende ist dass jetzt alle Schrauben die Wechsellast übernehmen und sich wegen der Anordnung die Wechsellast mindestens halbiert.
Es wird aber noch besser.
Je härter die Felge ist und um so federnder die Schraube, um so mehr vermindert sich die Wechsellast.
Die Schraube macht man "weich" indem man sie lang macht.
Die Felge macht man "hart" indem man sie an der Auflage massiv macht.
Ein großes E-Modul hilft auch, Stahl hat einen dreifach größeren als Alu.
Bei Stahlfelgen federt allerdings wegen der Ausgestaltung der Schraubenauflage aus produktionstechnischen Gründen diese viel mehr.
Stahlfelgen mit aufgeschweißten Schraubenaufnahme wären ideal, da sind dann allerdings die Felgen selbst wieder gefährdeter.
Dieser Effekt federnde Schraube und harter Untergrund ist nicht leicht zu verstehen.
Ich bin zwar Elektrotechniker, habe das aber bei Prof. Ernst von der Osten Sacken im Rahmen meines Studiums gelernt.
Hier was zum nachlesen http://e-collection.library.ethz.ch/eser...406-01.pdf
Seite 337 bis 352
Stichwort für eine Google Suche ist Rötscher Diagramm
Ja, sie haben sich nicht gelockert sondern sind abgerissen.
Das passt trotzdem zusammen.
Wenn man Schrauben bis an oder über die Streckgrenze anzieht geben sie im Betrieb nicht auf.
Fragt einen Maschinenbauer oder Maschinenbauingenieur.
Es ist extrem unwahrscheinlich dass jemand mit Schlagschrauber die Schrauben so anzieht dass sie gerade noch nicht abreißen sondern erst später unter Last.
Zugegebenermaßen ist die Verbindung Rad/Nabe nicht unproblematisch.
Nehmen wir im Fall Mercedes einen Abrollumfang von ca. 2 Metern an und einen Lochkreis von 112 mm.
Dann haben wir im Fall von losen Schrauben einen Hebel vom Faktor 2,5.
Die Felge liegt unten an der Nabe an, die oben stehende Schraube wird auf Zug belastet, eine Lastverteilung findet nicht statt.
Scharf gefahren (alle Last auf dem kurvenäußeren Rad, µ=1) mit einem Vorderachsgewicht von ca. 1 Tonne kommt man dann auf eine Wechsellast von
25KN, das ist nicht ohne.
Eine 8.8er wäre da schon statisch hart an der Grenze, eine 4.8er Schraube aus dem Baumarkt würde eventuell schon reißen.
Jetzt mal anders herum.
Eine M12 Schraube der Güte 10.9 sollte auf ca. 60KN vorgespannt werden, dazu bedarf es bei einer angenommenen Gleitreibung von µ= 0,12 eine Drehmoments von ca. 120 Nm.
Die Wechsellast reduziert sich sofort durch zwei Mechanismen.
Der leichter zu verstehende ist dass jetzt alle Schrauben die Wechsellast übernehmen und sich wegen der Anordnung die Wechsellast mindestens halbiert.
Es wird aber noch besser.
Je härter die Felge ist und um so federnder die Schraube, um so mehr vermindert sich die Wechsellast.
Die Schraube macht man "weich" indem man sie lang macht.
Die Felge macht man "hart" indem man sie an der Auflage massiv macht.
Ein großes E-Modul hilft auch, Stahl hat einen dreifach größeren als Alu.
Bei Stahlfelgen federt allerdings wegen der Ausgestaltung der Schraubenauflage aus produktionstechnischen Gründen diese viel mehr.
Stahlfelgen mit aufgeschweißten Schraubenaufnahme wären ideal, da sind dann allerdings die Felgen selbst wieder gefährdeter.
Dieser Effekt federnde Schraube und harter Untergrund ist nicht leicht zu verstehen.
Ich bin zwar Elektrotechniker, habe das aber bei Prof. Ernst von der Osten Sacken im Rahmen meines Studiums gelernt.
Hier was zum nachlesen http://e-collection.library.ethz.ch/eser...406-01.pdf
Seite 337 bis 352
Stichwort für eine Google Suche ist Rötscher Diagramm
Geteiltes Wissen ist doppeltes Wissen