Allrad-LKW-Gemeinschaft

Die Dicke hat den guten alten Einheitskoffer und damit am Heck eine Treppenleiter mit Podest. Die Leiter dient mir in halb herausgezogenem Zustand als Haltrung für meinen Fahradträger. Da sie aber Dank ihrer massiven Bauweise extrem viel wiegt und sonst nicht genutzt wird möchte ich sie durch zwei Aluminiumvierkantrohre ersetzen welche unter den Kofferboden geschoben in Zukunft den Fahrradträger aufnehmen sollen.
Die Rohre werden 160 cm lang. Unter dem Koffer sind 107 cm in der Führung gelagert. Damit ragen 52 cm freitragend nach hinten raus. Die Rohre werden durch Fahrräder und eine Kiste mit ca 60,max 80 kg belastet.
Die entscheidende Frage ist, sind dafür zwei Träger 70x40x3 mm bei 250 N / qmm ausreichend dimensioniert?
Die 70 mm sind durch die Führung vorgegeben und ich habe sie bisher in meinem Umfeld nicht in stärkerem Material finden können..........
Danke für hilfreiche Aussagen.

hallo Woldi,
sag mal was zum vorgesehenen Werkstoff Aluminium. Um welche Qualität, ggf mit Werkstoffnummer, geht es.
Anschließend kann man dann was rechnen.
mfg
Sico

Hallo sico
Das Material ist aus der Bucht, da ich sonst überall nur 6 Meter bekomme und als Privatmann gar nicht, es mit den 70mm etwas eigen ist und der Schlosser meines Vertrauens auf Alu nun gar keinen Bock hat. Also wie immer wenn man in einer Materie nicht drin steckt und keine Konnection hat.

Aluminium Vierkantrohr 70x40x3 mm
Länge: frei wählbar
Legierung Al Mg Si 0,5 F 22 (6060)
schweißbar
Festigkeit ca.250 N/qmm

Hier bekommst du auch als Privatmann kleine Mengen im Zuschnitt:

http://www.alu-verkauf.de/

Gruß
Burkhard

Das schon, aber nicht was ich brauche.................

hallo Woldi,
ich hab noch nichts gerechnet, kann das aber noch machen.
Aber warum muß es denn gerade Alu sein? Kann es auch Stahl sein?
Alu hat eine Reihe von Nachteilen.
Geringe Festigkeit, vor allem bei dynamischer Belastung und als Schweißkonstuktion ist die zulässige Spannunn bei ca 50 N/mm².
Nicht ohne Grund werden Flugzeuge nicht geschweißt sondern genietet oder geklebt
Schweißmöglichkeit (im Raparturfall)nicht immer gegeben. Stahl schweißt jeder Dorfschmied weltweit.
Durch den geringeren E-Modul sehr weiche Struktur und große Verformungen, die wiederum bei dynamischher Belastung hohe Spannungsspitzen erzeugen.


Überleg die den Werkstoff Alu nochmal.
mfg
Sico

Alu Rechteckrohr mit 70 mm Kantenlänge könnte was selteneres sein, siehe Erstatzteilbeschaffung. Sicher weniger gängig als 60 oder 80 mm Kantenlänge, die habe ich in mehreren Lagerlisten gefunden, jedoch nicht 70 mm.

Schliesse mich ebenfalls an Sico's Ausführungen an. Weshalb nicht Stahl oder ggf. Edelstahl rostfrei?

Eigentlich war die Entscheidung für Alu eine Gewichtsfrage. Ich wollte so leicht als möglich. Geschweisst wird nix. Natürlich kommt auch dazu, dass Streichen wegen Rost entfällt
Als Holzwurm kommt mir Inzwischen die Idee in das 70 x 30 Rohr ein entsprechendes Holz einzuschieben, dann sollte die Festigkeit kein Problem mehr sein.

@sico
Wenn Du trotzdem rechnen könntest........? ich habe keine Vorstellung wie aufwändig so eine Berechnung ist,aber dann wüsste ich was Sache ist . Danke

... Stahl, Alu und auch Holz tragen bei gleichem Gewicht etwa dieselbe Last ... Alu wiegt das dreifache von Holz, Stahl ist nochmal dreimal schwerer ... so zur groben Abschätzung könnts helfen, denn der Holzwurm weiss meist, wass er seinem Brettle zumuten kann ...

Gruss Ulf

Moin Woldi,

mein Berechnungsversuch (ohne Gewähr):

die Last von 80 KG entsprechend 800N soll von zwei Alu-Rechteckprofilen getragen werden,
das ergibt 400N pro "Träger".

Im ungünstigsten Fall (Punktlast am Ende des Trägers) ergibt sich ein maximales Biegemoment von
Mb= F*l
=> Mb= 400N*52cm
=> Mb= 20800 Ncm pro Träger

Das sog. Widerstandsmoment des gewählten Profils 70x40x3 beträgt ca. 11cm**3,
wenn das Profil hochkant eingebaut und belastet wird.

Aus diesen Werten ergibt sich die mechanische Spannung Sigma:

S= Mb/ W = 20800 Ncm / 11cm**3
=> S= 1891 N/cm**2

=> S= 19 N/mm**2 (gerundet)

Selbst wenn Du die Belastbarkeit, wie schon vorgeschlagen, auf 50 N/mm**2 heruntersetzt,
sollten noch genügend Reserven vorhanden sein.


Zur Sicherheit kannst Du hierzu noch unseren Ingenieur (Andreas) befragen,
für ihn sollte die Auslegung kein Problem sein.

Gruß Martin

soweit richtig gerechnet, jedoch nur für den statischen fall

dynamisch treten ganz andre lasten auf

kann man höchstens grob überschlagen, genau berechnen kann mans nur wenn man ein paar messungen macht (was hier wohl etwas übertrieben wäre )

Etwa DMS (Dehnungsmessstreifen) kleben?

Endlich hats einer für den statischen Fall vorgerechnet, dann kann ich dazusenfen
Die dynamischen Belastungen kann man eh nicht recht fassen, weil kein Mensch weiß was für Strecken du fährst.

Ich lebe (auch beruflich) nach dem Motto, wenn es optisch so aussieht als würde es halten, dann hält es auch tatsächlich. 2 Rohre 70x40 hochkant etwa einen halben Meter freitragend ist überhaupt kein Problem.

Ich habe auch nicht gelesen, daß an den Rohren wirklich etwas geschweißt wird, also kann man die Festigkeitswerte aus dem Datenblatt heranziehen.
250 N/mm² Zugfestigkeit ist für diesen Werkstoff schon recht optmistisch und vor allem uninteressant für die Betrachtung.
Das einzig maßgebende ist die Streckgrenze bzw. 0,2 % Dehngrenze und die beträgt mindestens 150 N/mm².

Davon werden im Idealfall (wenn sich die 80 kg gleichmäßig verteilen) 19 N/mm² statisch ausgenutzt. Für die dynamische Belastung gibt es also einen Sicherheitsfaktor von ca. 8. Das reicht.
Es ist auch noch so weit auf der sicheren Seite, daß man nicht mit einer Versprödung rechnen muß durch die Schwingungen.

Christoph

Danke für Eure Mühe.....
Der Berechnung kann ich nicht wirklich folgen, entnehme der Diskussion und den Pn aber das es unter dem Dynamischen Schlaglochaspekt knapp werden könnte. Also finde ich entweder dickeres Alu,
schiebe ein Holz ein oder nehme Stahl. Bis Andechs wird das Ding fertig sein, so oder so

Danke nochmal fürs rechnen, find ich immer geil wenn jemand so was mal eben kann.

Während ich noch schreibe kommt Fillys post und sagt es reicht! Aber mit dem optisch so aussehen als ob, da genau liegt mein Problem. 70x40x3 sieht eben nicht so aus als ob es hält.
Wandstärke 5mm würde so aussehen und ich hätte meine Frage hier nie gestellt......

Noch eine Ergänzung...
Die Träger ragen 52 cm weit heraus. Befindet sich die Last auf der Spitze, also am Ende der 52 cm? Oder steht die schwere Kiste ganz nah am Fahrzeug und weiter außen kommen nur die leichteren Fahrräder? Dadurch verschiebt sich der theoretische Lastangriffspunkt und es könnte gut sein, daß die 80 kg schon nach 30 cm anliegen. Das würde die Sache weiter verbessern.

Ich würde es probieren. Wenn man nach den ersten Testfahrten sieht, daß sich das Alu wider Erwarten doch verbiegt, kann mans immer noch gegen Stahl austauschen.

Christoph

hallo Woldi,
dann werden wir in Andechs das Wunderwerk nochmal begutachten.
Dort sind sicher genügend Experten versammelt.

Viel Spaß beim Basteln
mfg
Sico

Moin,
wie oben schon erwähnt, ist die Grundlage der Berechnung der ungünstigste Lastfall,
d.h. man könnte statt der geplanten Kiste am Ende der 52cm ein Gewicht
von 40KG anbummeln; das dürfte so wohl kaum vorkommen.

Wahrscheinlich wird die Last aber über mindestens zwei Punkte auf die Profile übertragen,
vielleicht sogar als sog. Streckenlast, was die Belastung und damit das Biegemoment für die Träger jeweils reduziert.

Zur dynamischen Lastauslegung: irgendwo hab ich noch eine Formel, mit der man die Festigkeit von Werkstoffen auf die realen Bedingungen im Fahrzeugbau "herunterrechnen" konnte.

So blieben von dem damals gängigen Stahl St37 mit anfangs 370 N/mm***2 unter Berücksichtigung von Überlast, Stoßbelastung, Kerbwirkung, etc. nur schlappe 80 N/mm**2 übrig.
Damit konnte dann aber mit ausreichender Sicherheit gerechnet werden.

Wenn also für das Alu-Profil R0.2 mit 250 N/mm**2 angegeben wird, sollten die vorhandenen maximalen 19 N/mm**2 gehalten werden können.

Natürlich entscheidet letztlich die Praxis; auf die Berichte nach der ersten Geländefahrt bin ich gespannt.

Gruß Martin

Ich versuche es mir so vorzustellen.
Wenn ich mich (ca.90Kg) auf die Aluträger setzen kann und dabei ein gutes Gefühl habe, hält es auch ein Fahrrad und eine kleine Kiste.


Bin so immer gut weggekommen.


Positiv Grüße Jimmy

hey Jimmy,
hast du abgenommen ?
lg
Sigi

Duck und weg

Ich hab nur 72kg

Ob 90Kg oder abgenommen 72Kg,

es wird dein Fahrrad und eine Futterkiste schon aushalten.

Mit so einem schönen Kulturgut, fährt man sowiso keine "Breslau"


Ich hab seit dem letzten Sommerurlaub zugenommen.


Viele Grüße Jimmy