Polkumiehen Vendetta MBB

[Polkumies]

Onko kellään kokemusta haarukan rakentamisesta? Löytyisi jo tuo kaulaputki ja siinä kiinni oleva holkki, johon haarukan piikit hitsataan. Kaulaputken ja holkin välisestä liitoksesta ei siis tarvitsisi huolehtia.

Mitä tarvitsee huomioida? Geometria tietysti ja varmaan hiljalleen hitsaaminen, ettei kuumuus väännä rakennetta.

Videolla käytetään 4130-kromolia, 1 1/4 tuumaa halkaisijaltaan (31,75mm) ja 0,065 tuumaa seinämältään (1,651mm). Minä tekisin huonekaluputkesta. Lähimpänä olisi 30mm*1,5mm. Kestääkö?

[jori]

Yläpäähän tuossa tiukimmalla on. Kun katsot sitä holkkia, huomaat, että se on seinämänvahvuudeltaan yli kaksimillistä. Jos siihen hitsaa kiinni 30x1,5 putken, ei liitoksesta tule tasaluja. Tuo putki kestää kyllä heti mutkan jälkeen tuolla alempana haarukassa, mutta tuossa kohdin käyttäisin paksumpaa, tai rakentaisin kruunuosan erikseen.

Kun sahaat perushaarukan poikki, huomaat että ne eivät ole aivan ohutseinämäisiä. Jarrutusvoimat ovat suuria ja tässä tapauksessa tuo sama haarukka kantaa ylämäessä kuskista riippuen nykivää vetoa jyrkkiäkin mäkiä.

Onhan tässä tapauksessa tuosta kampipuomista ja ketjuhaarukasta apua, mutta jarrutusmomenttia kantaa silti vain haarukka itse. Teoriassa hieman siirtyy myös puomi-ketjuhaarukka -linjan kautta, mutta vain hieman, sillä se stemmiputki ei paljon pidättele ja nivelelliset liitokset. Jos käsin pitää tangosta kiinni, se kyllä vaikuttaa, mutta sen varaan ei voi laskea.

Jarrutuksessa tuon haarukan tyven maksimimomentiksi tulee aika tarkkaan kiekon halkaisija + 50 mm kertaa kuskin + pyörän paino. Siis 0,75 m x 1200 N (120kg) = 900 Nm. Tämä tekee 450 Nm per putki. Tuo vastaa taivutuksena 615 MPa jännitystä. Kitkakertoimeksi oletettiin 1, joten todellisuus lienee noin 500 MPa paikkeilla.

Huonekaluputken myötöraja lienee tuolla 300 MPa kieppeillä, joten tuo pysyy jarrutuksessa suorana vain noin puolesta välistä etunapaan asti. Onhan tuo kuormitus tietysti ylimitoitettu ja jätetty ketjuhaarukan ja puomin tuki huomioimatta, mutta omaan pyörääni haluaisin tyvestä paksuseinäisemmän putken tai sitten soikean huomattavasti leveämmän.

Varsinkin, jos haarukka ei pyöreänä mahtunut jalkoväliin, eikös se sitäkin suuremmalla syyllä kannata tehdä soikeasta, tai suorakaideputkesta.

[Polkumies]

Kiitos laskelmista Pyörässä on nyt tällainen haarukka, koska siinä oli sopivasti oikea leveys 135mm. Ulkoleveys ylhäältä on kuitenkin hurjat 20cm.

Hf39180e2d5034bfa9e9265b16e1cc64dh.jpg_q50.jpg (21.16 KiB) Katsottu 2600 kertaa

Suorakaiteesta voisi yrittää tehdä Kyllä tämän ajoon saa venytetyllä haarukalla, mutta haluaisin mekaanisille levyjarruille isommat jarrulevyt kuin mitä siihen haarukkaan mahtuu. Tässä saattaa taas mennä hetki, ennen kuin projektia pääsee jatkamaan, joten suunnittelu käy kuumana.

[Vilijami]

Pyörässä on nyt tällainen haarukka, koska siinä oli sopivasti oikea leveys 135mm. Ulkoleveys ylhäältä on kuitenkin hurjat 20cm.

Onpa hieno oivallus tuo fatbiken 135mm leveä etuhaarukka.
Nyt Syrjiksen saa tehtyä valmiilla haarukalla. Hyvä!

[jori]

Ai, se onkin 26-tuumainen. Minä katselin kuvista, että ovat 28'.

Mikset muokkaa tuosta haarukasta yläpäätä kaventamalla. Yläpään tyvestä pätkät pois ja tyvet takaisin kiinni kruunuholkkiin. Tuossa olisi valmiiksi siistit taivutukset ja riittävän kestävä putkimateriaali. Näyttäisi kuvasta vieläpä soikealta putkelta, jota ei ihan helposti tahdo saada kuin tuurilla. Soikean ilmanvastus on suorakaidetta pienempi.

[Polkumies]

26-tuumainen läskipyörän haarukka mutta tilaa on 622-milliselle ihan liikaakin. Omassani on pyöreää putkea, n. 32mm halkaisijaltaan. Mietinkin sen muokkaamista. Pitäisi vääntää putkeen pari mutkaa lisää, sellaisen S-kurvit, jotta dropoutit säilyvät samalla etäisyydellä kuin nyt, mutta yläpää kapenisi noin puoleen ja alas jäisi edelleen tilaa jarrulevylle pyöriä.

[Polkumies]

rakentaisin kruunuosan erikseen

Entäs tällainen:

Haarukan piikit esim. 50x25mm suorakaidetta ja kruunuosaan 50x40mm tms, jonka läpi kaulaputken holkki riittää, jotta sen voi hitsata ylhäältä ja alhaalta. Tämä palkki hitsataan umpeen päistään. Seinämät edelleen sitä 1,5mm.

Jos yhteen putkeen tulee 450Nm, miten nuo megapascalit lasketaan? Jos olettaa, että tällainen rakenne pettäisi haarukan piikistä. Vihreä piste saranana. Etu- ja takaseinämässä on molemmissa 1,5mm x 25mm = 37,5 neliömilliä terästä, joka kestää 300Mpa, eli 11 250N. Tämän voiman varsi on n. 24mm, joten momentti on 270Nm. Tämä sekä etu- että takaseinästä, eli yhteensä 540Nm.

Kylkiä on kaksi ja molemmissa on saranapisteen etu- ja takapuolella 1,5mm x 23,5mm terästä. Nämä neljä osaa kantavat siis jokainen 10 575N ja niillä voiman varsi on keskimäärin puolivälissä (n. 12mm), joten yksi näistä neljästä osasta kestää momentin n. 127Nm ja kaikki yhdessä 508Nm. Koko palkki kestää siis 540Nm + 508Nm = 1048Nm, eli reilu pari kertaa teoreettisen maksimijarrutuksen aiheuttaman 450Nm, mutta pitäisikö olla mieluummin nelinkertainen turvamarginaali?

Vai pettäisikö tässä pikemminkin tuo kruunuosan poikittainen palkki?

[hjv1527]

Pikaisesti laskien tuon kohdan normaalijännitys:

Putken taivutusvastus W = 2317 mm³
Taivutusmomentti: M = 450 Nm = 450 000 Nmm
-》Normaalijännitys = M/W = 194 N/mm² (MPa)

Edit: muuten, se suurin normaalijännitys on etu-/takareunassa, ei tuossa keskellä.

[Polkumies]

Putken taivutusvastus W = 2317 mm³
Taivutusmomentti: M = 450 Nm = 450 000 Nmm
-》Normaalijännitys = M/W = 194 N/mm² (MPa)

Ja tuo taivutusvastus lasketaan kappaleen muodosta ja mitoista? Oliko minun laskuissani mitään järkeä?

[hjv1527]

Maksimimomentti tuolla taivutusvastuksella laskien 300 MPa teräkselle olisi n. 695 Nm.

Minun laskelmani ovat kimmoisessa tilassa tehtyjä. Silloin kaikki muodonmuutokset palautuvat. Jos myötöjännitys ylittyy, siirrytään plastiselle puolelle ja haarukkaan jää pysyviä taipumia vaikka ei vielä katkeakaan.

Sinun laskelmasi taitavat vastata plastisen tilan maksimimomenttia, eli tuolla momentilla haarukan yläpää muuttuu niveleksi.

[hjv1527]

Taivutusvastuksen laskin BH²/6 - bh²/6

Taulukosta löytyy tarkempikin arvo, joka huomioi kulmien pyöristyssäteet.

[Polkumies]

Tavoite oli laskea, kuinka isoa momenttia putki kestää, jos se kestää 300MPa ilman pysyvää muodonmuutosta, mutta ehkä se on huonekaluputkelle liikaa.

Eli millaista putkea pitäisi käyttää, jotta ei ikinä jouduttaisi pois elastiselta alueelta ja sillekin olisi vielä hyvä turvamarginaali. Putken yläpäätä voisi tietysti vahvistaa hitsaamalla etu- ja takapuolille kapeaa lattaa. Kruunuosan voisi tehdä paksumpiseinäisestä putkesta.

[Polkumies]

Tuollaisia vanhoja haarukoita löytyisi hyvin, joissa on tuumainen kaulaputki ja sopiva leveys ylhäällä. Niistä voisi käyttää kruunuosan ja haarukan piikit. Ainoa kysymysmerkki on levyjarru, koska näitä vanhoja haarukoita ei ole suunniteltu kestämään sellaista rasitusta. Mietityttää, vääntyykö haarukan piikki alapäästään levyjarrun kiinnityksen kohdalta.

[Jarcco]

Tavoite oli laskea, kuinka isoa momenttia putki kestää, jos se kestää 300MPa ilman pysyvää muodonmuutosta, mutta ehkä se on huonekaluputkelle liikaa.

Eli millaista putkea pitäisi käyttää, jotta ei ikinä jouduttaisi pois elastiselta alueelta ja sillekin olisi vielä hyvä turvamarginaali. Putken yläpäätä voisi tietysti vahvistaa hitsaamalla etu- ja takapuolille kapeaa lattaa. Kruunuosan voisi tehdä paksumpiseinäisestä putkesta.

Jos uhraat vanhan haarukan tieteelle ja mittailet sen ainevahvuudet, saat laskettua millaisen kuormituksen se kestää. Sitten valitset sitä vähän jäykemmän putkiprofiilin, koska tehdashaarukoissa on käytetty lujempaa terästä.

Tuollaisia vanhoja haarukoita löytyisi hyvin, joissa on tuumainen kaulaputki ja sopiva leveys ylhäällä. Niistä voisi käyttää kruunuosan ja haarukan piikit. Ainoa kysymysmerkki on levyjarru, koska näitä vanhoja haarukoita ei ole suunniteltu kestämään sellaista rasitusta. Mietityttää, vääntyykö haarukan piikki alapäästään levyjarrun kiinnityksen kohdalta.

Uusiakin löytyisi kohtuuhinnalla, Esim. DIVERSE UNICROWN ETUHAARUKKA 28" 1 1/8",
https://www.bikester.fi/diverse-unicrow ... 1LEALw_wcB
Ainakin itsellä on vanhaan haarukkaan hitsattu jarrukorvake kestänyt. On niissä sen verran varmuuskerrointa.

[PW]

Aika monta käytettyä haarukkaa on foorumilla väännetty, muotoiltu, lyhennetty, hitsattu eri tavoilla, enkä muista niitä juuri hajonneen. No iteltä joku hajos kun olin tyhmästi hitsannu tai siis jättäny hitsaamatta.
Levyjarrukorvakkeetkin on niihin lisätty.
Mbb:ssä vielä tukea antaa keulan kolmiorakenne.