Zwischenrahmen, Stahl, Alu, GFK stringer?

[the_muck]

Hallo in die Runde,
ich bin gerade etwas am Planen von, Kabine (GFK) + Zwischenrahmen (Raute / Dreipunkt). Beispiele genug gibt es ja in Stahl und Teilweise wenn auch seltener in Alu...

Nun da ich mehr aus der Boots ecke komme, fragte ich mich warum man nicht, dem Bootsbau ähnlich, die Verstrebungen / Stützen des Zwischenrahmens mit GFK Stringern direkt unter die Bodenplatte (60mm) Laminiert?

Der Stringer ist einfach nur ein Füllstoff der Überlaminiert werden kann, dazu würden sich auch Zuschnitte aus den Sandwich Paneelen anbieten. Stellen wo der Übergang zu den Lagerstellen geschieht, werden Coosa platten ein laminieren. Bedeutet das ich die Laschen zur Lagerstelle an einen der Stringer montieren möchte...

Hier mal nen Bild von so einem Boot mit Stringern ... nur das ich es von unten Laminieren will. Alles zur Verarbeitung samt Vakuumpumpe habe ich durch die Bootsbau spielerei schon da.
https://www.enjoy-yachting.de/wp-conten ... -yacht.jpg

Zu dem Thema habe ich leider noch nicht so viel gefunden , vielleicht auch nur falsch gesucht . Generell habe ich das Gefühl das man lieber einen Bogen um Faserverbund macht bei dem Kabinen Thema.

https://www.vonderlinden.de/kat/41/Coos ... itplatten/
https://www.vonderlinden.de/kat/42/Pris ... ositbeams/

Grüße Malte

[RandyHandy]

Hallo Malte,
bin gespannt wie Du das mit GFK und dem Zwischenrahmen Dauer- und Rüttelfest hinbekommst.

[guatapt]

Hallo Malte,
ich bin sicher, dass man aus GFK völlig ausreichende Verstrebungen unter die Kabine laminieren kann. Das kann genau so gut oder sogar besser funktionieren wie ein Stahlrahmen. Man kann die Stabilität ja im Bootsbau sehen. Allerdings bist Du damit wahrscheinlich Pionier. Hier im Forum wird es schon losgehen, dass Dir jeder davon abrät, weil die meisten Leute Stahl einfach besser kennen und verstehen. Weiter gehts beim TÜV. Die kennen auch nur Stahl. Wenn TÜV Prüfer unsicher werden, wird oft nach Papier gefragt, das es nicht gibt. Dann wirst Du kaum jemanden finden, der Dir beim Design helfen kann. Deshalb solltest Du Dich selbst ausreichend damit auskennen.
Ich finde die Idee Klasse. Selbst machen würde ich es aber auch nicht, weil mir das Risiko zu groß wäre, dass ich doch ein wichtiges Detail übersehe. Andererseits gibt es keine Innovation wenn alle nur immer machen, was andere schon vorher gemacht haben.
Egal, wie Du Dich entscheidest. Ich wünsche Dir viel Erfolg bei dem Projekt.

VG
Ralf

[tichyx]

Hallo,

den großen Unterschied sehe ich vor allem bei der Form. Ein Wohnkoffer ist eine eckige Kiste mit einem flachen Boden, während ein Boot eine abgerundete, einheitliche Struktur hat, die mit gleichem Materialaufwand viel steifer ist. Ob man mit Gfk die gleichen Festigkeiten in einer auf Torsion belasteten Ebene hinbekommt, weiß ich auch nicht, bzw. ob das noch mit vertretbarem Materialaufwand und geringer Bauhöhe hinzubekommen ist...
Darin sehe ich erst mal die Herausforderung. Bei einer eckigen Box treten die Last- und Spannungsspitzen vor allem in den Ecken auf. Bei einem Boot gibts keine...

Grüße

Olli

[hugepanic]

Hi,

prinzipiell ist das alles möglich. Ich vermute dein problem werden die Lastannahmen und deine "design-allowables" sein.

Was geht also rein an Kraft, und was kann deine Struktur ab. Die Lasten müssen über deinen Verklebungen drüber. Das ist halt schwierig, weil du:
1. nachweisen mußt was die klebung kann (generisch)
2. nachweisen mußt das DEINE klebung auch in der richtigen qualität ausgeführt ist (spezifisch).
3. das deine Materialeien "gut" sind

Das ist im Prinzip das gleiche Problem wie beim Stahlbau, nur gibt es hier halt mehr Erfahrung und jeder "meint" eine schlechte Schweißnaht erkennen zu können.

Wenn du aber einmal mit einer fettigen-Hand auf deine Klebefläche gepackt hast, erkennt das nachher niemand mehr, und die klebung ist schrott.

Man baut seit Jahrzehnten flugzeuge aus GFK oder CFK. Im "hobbybetrieb", oder auch in der Industrie. Gehen tut alles.
Die Frage ist ob du schlussendlich deine erhofften Vorteile umsetzen kannst.

[the_muck]

Hallo erstmal danke für die Infos,
das mit der "Nachweispflicht" würde mich mal genauer Interessieren. Wie wird das bei den Selbstbau / Bausätzen bei den Kabinen realisiert und wie machen das die selberrahmenbauer? Beim Querlesen habe ich dazu leider wenig gefunden, das deutet aber eher auf was anderes hin. Mündlich ausgedrückt, es muss in den gelten Maßstäben der Technik fachgerecht ausgeführt sein. Im Zweiten schritt muss der TÜV Prüfer die Sache noch beurteilen und verstehen können?

viewtopic.php?t=63631

Ich hab mit einem Faserverbund Spezi gesprochen, er meinte das es nicht wesentlich leichter wird als ein Alu Rahmen. Sein Gedanke ging ( auch zwecks TÜV) dahin, die Träger an denen die 3P Lager montiert sind in Alu Trägern auszuführen mit angeschweißten laschen für die Lagerung.

Grüße Malte

[Bikerguido]

Hallo Malte,
grundsätzlich mag ich es, Gedanken auszuspielen, die von der Masse abweichen. Individualisten sind definitiv keine Langeweiler. Ich schließe mich zum Teil den Vorrednern an, indem ich in Frage stelle, ob man solche Materialien gut berechnen kann. Mir wäre es zu heiß und zu aufwendig als Experiment. Was ich mir gut vorstellen kann, einen vergleichsweise smarten Metallrahmen zu konstruieren, der alleinig auf die definierten Lasten ausgelegt ist und die Verwindungssteifigkeit des Aufbaus mit GFK so zu gestalten, dass er in sich eine Stabile Einheit bildet. Also eine Kombination aus beidem. Weniger Metall, gerade so, dass auch der TÜV es versteht. Z.B. so, wie die Strassen-lkw. Darauf Deine in sich eigenstabile Konstruktion.
Da ich Metaller und Kunststoffer bin,... fühle ich mich mit Stahl am wohlsten,... ich baue gerade meinen Zwischenrahmen aus St52, welches durch die höhere Festigkeit auch Gewicht und Bauhöhe einspart.Hab noch nicht genau gerechnet, aber 200 bis 250kg werden es werden. Da ich seitlich eine ausklappbare Terasse baue, habe ich noch zusätzliche Anforderungen an Stabilität auf möglichst geringem Raum.... daher für mich nur Stahl.
GFK ist leicht, braucht aber sicher mehr Platz für gleiche Stabilität. Das sollte man auch Bedenken,... wieviel Bauhöhe braucht Dein Rahmen dann in etwa?
Oder vielleicht kannst Du im Innenraum auf einen Ebenen Boden bis in Die Ecke verzichten? Quasi von innen die Form eines Bootes, dann geht's bestimmt.
Zum Vergleich. Mir reichen 110mm Rahmenhöhe+ 63mm GFK-Boden, wo 9mm Multiplex einlaminiert wird.
Viel Erfolg und halte uns mal auf dem Laufenden,... sicher interessant.
Gruß Guido.

[WMFStefan]

Hallo Malte,

ich finde deinen Denkansatz zum Leichtbau mit Gfk sehr interessant.
Zum Thema Gfk-Rahmen/Leichtbau kann ich leider nichts sagen, da ich keine Erfahrung damit habe.

Ich selber habe einen Alu-Rahmen mit Dreipunktlagerung in unserem Iveco verbaut, da Gewichtersparnis für mich
Prio 1 ist, um später eine gute Geländeperfomance zu haben
Der Alu-Rahmen ist mit einer Gfk-Sandwich-Bodenplatte verklebt und verschraubt.
Ich hatte vorab ein Modell im Maßstab 1:10 inkl. Rahmen gebaut und hatte dieses auch zur Vorbesprechung
beim TÜV mit. (Inkl. der Iveco-Aufbaurichtlinien).

Anbei ein paar Bilder dazu.

Viele Grüße und viel Erfolg
Stefan

[Bikerguido]

Ich muss auch bald mal mit meinem Modell zum TÜV Vorgespräch.... dazu baue ich gerade ein 1:1 Modell

[Swaggie]

Nun da ich mehr aus der Boots ecke komme, fragte ich mich warum man nicht, dem Bootsbau ähnlich, die Verstrebungen / Stützen des Zwischenrahmens mit GFK Stringern direkt unter die Bodenplatte (60mm) Laminiert?

Grüße Malte

Einen Bootsrumpf kann man mit einem Zwischenrahmen nicht vergleichen. Die Belastungskräfte sind ganz anders. (wie oben Olli schon geschrieben hat, spielt für die Stabilität auch die Form eine wichtige Rolle)

Bei Kofferaufbauten ist die Materialwahl eher eine philosophische Frage.

Für einem Zwischenrahmen der alle Belastungsarten von Punkt-, Zug-, Druck-, und Schublast über Torsions- bis hin zur Scherkräften aufnehmen muss und das auch noch in dynamischer Form, würde ich GFK nicht verwenden.

Ohne Titel.png

Alle Angaben ohne Gewähr und ca. Werte.
Abhängig von der Materialzusammensetzung, der Faserrichtung, dem Glasanteil und der Beschichtung bei GFK. Werte abhängig von der Legierung bei Metall.

[hugepanic]

also diese Tabelle ist ja leider nicht abhängig von der Legierung, sondern einfach haaresträubend willkührlich.

60% bruchdehnung bei Alu??
Zugdehnung bei Stahl 28N/mm²??

wo hast du dir den das ausgedacht???

Schau mal in dein Schraubenregal, da findest du vielleicht eine Stahlschraube mit 8.8 auf dem Kopf! macht dann 800N/mm² Streckgrenze bei 640N/mm² dehngrenze. Da liegt dann faktor 22 dazwischen....

Ich bitte diese Tabelle zu Ignorieren, hier ist mal mein Versuch einer ähnlichen Darstellung:

Density = Dichte --> Gewicht
Strengh = Festigkeit --> Bruchgrenze
Youngs-Modulus = E-Modul = Steiffigkeit



und hier

[the_muck]

Hallo,
danke erstmal für die Beteiligung... Ich muss gestehen das ich im Thema Leichtbau noch nicht so den Fuß in der Tür habe . Stichwort Spezifische Festig und Steifigkeit... mein Kollege hat es versucht mir so zu erklären.

Man nehme ein Getränke-Dose auf die man sich drauf stellt, diese Dose kann man, über Die Spezifische Festigkeit von Alu und Stahl über das Gewicht Konstruieren. Die Dose hat bei gleichem Gewicht annähernd, über die Reiselänge, die gleichen Mechanischen Eigenschaften in Bezug auf die Festigkeit. Aber, die Dose wäre in Stahl so dünn das sie Frühzeitig bei Belastung anfangen würde zu beulen und einknickt. Bei Alu hingegen erhöht sich bei gleichem Gewicht die Wandstärke und man kann drauf stehen, erst beim Aktiven einbeulen knickt die Dose ein. Das Führt uns natürlich auch zu dem Thema, wie Steif muss eigentlich der Rahmen sein, und kann die Kabine diese Aufgabe nicht auch übernehmen?

Hier ist auch noch ein netter Vergleich zur Steifigkeit.
https://www.velomobilforum.de/forum/ind ... pdf.96266/

Grüße Malte

[WMFStefan]

...oops, ganz vergessen, mein Rahmen wiegt 50,3 Kg.
ALU-Kastenprofil 160 x 60 x 4 mm.

Grüße

Stefan

[mobilo]

Hallo Malte,
lass dir den Leichtbaugedanken nicht ausreden. Stimme dich bevor du viel Aufwand (und das wird es werden bei „Neuland“) mit deinem Prüfer ab ob er das mitträgt (wenn nicht anderen bevor du aufgibst)!

Die Automobilindustrie und der Motorsport zeigt das es geht im Materialmix von GFK/CFK und Stahl erhebliche Potentiale zu heben beim Gewicht und Stabilität.

Was ich für absoluten Nonsens halte, in dem speziellen Gebiet des Rahmenbaus ist der Einsatz von Alu um angeblich Leichtbau zu betreiben…

Der Zwischenrahmen hat nur eine einzige Aufgabe, ein steifes Fundamt zu bilden was die GFK Kabine (die keine nennenswerte Elastizität aufweist ohne Schaden zu nehmen) von der Verwindung des Fahrzeugrahmen zu entkoppeln.
Also geht es nur um die Belastung die ein (Rahmen) Material aufnehmen kann BEVOR es in den elastischen Bereich kommt bzw wie lange es im plastischen Bereich bleibt.

Die Maßeinheit dafür ist das E Modul eines Material.

Jetzt wird es spannend:
210 GPa E Modul Stahl bei Dichte 7,9 g/cm³
70 GPa E Modul ALU bei Dichte 2,71 g/cm³

Daraus folgt (weil ALU 1/3 E Modul gegenüber Stahl bei 1/3 Dichte) das du um mit einem ALU Rahmen die gleiche Steifheit erreichen willst die ein Stahlrahmen hat dann musst du die DREIFACHE Wandstärke verwenden gegenüber Stahl.

Ergebnis:
Zwei gleich steife Träger in identischer Konstruktion und Abmessung werden gleich viel wiegen egal ob aus Alu oder aus Stahl.
Es ist auch wurscht ob beim Stahl hier gern beim Rahmenbau mit hochfesten Stählen rumgfummelt wird denn das E Modul von Stahl ist immer gleich egal welche Sorte. Ob er wieder aus dem elastischen Bereich zurück kommt nach dem er sich verwunden hat (was der Fahrgestellrahmen tun muss, darum dort hochfeste Stähle) ist egal weil dann ist deine Kabine schon beschädigt…

@ sorry WMFStefan: (rein fachliche Anmerkung, nicht persönlich!!) du hast mit deiner Alukonstruktion vielleicht 1/3 Gewicht gespart, aber auch nur 2/3 der Stabilität eines Stahlrahmens erreicht. Sprich du wirst dich später festfahren weil leichter aber deine Kabine wird dafür leiden müssen, was sie hoffentlich aushält ohne Strukturschäden.

Malte viel Erfolg und halte uns auf dem laufenden bei diesem sehr interessanten aber auch hochkomplexen Thema.
Alex

[mobilo]

Da ist man mal 20 Minuten nicht online und sendet erst nach dem Mittagessen…

Malte wenn es knickt hast du sowieso auf der ganzen Line verloren, du musst verhindern das es sich BIEGT
Grüße
Alex

[the_muck]

Hallo,
da stellt sich natürlich zwangsläufig die Frage wie Steif muss es sein. Ein Segelboot arbeitet, also biegt sich in den Wellen samt Innenausbau merklich, man hört es Arbeiten und das über 30 Jahre ohne zu versagen. Dabei werden die Kräfte auch nur an wenigen Punkten eingeleitet. Es gewinnt durch die Form Natürlich an Querschnitt, aber den habe ich durch die Kabine auch... Vielleicht kann man die Struktur besser nutzen?

Zum versagen kommt es in der Regel doch durch Spannungssprünge? Vielleicht tut es der Kabine bei entsprechendem Innenausbau gut das der "Zwischenrahmen" eine gewisse Verformung zulässt?

Grüße Malte

[WMFStefan]

...hatte noch vergessen zu schreiben, dass mein Alu-Rahmen KEIN Zwischenrahmen im klassischen Sinne ist.
Der Rahmen ist durch die GFK-Sandwichplatte "unten" geschlossen. Torsion quasi Null. Klebefläche/höhe für
die Seitenwände 160 mm hinten, vorne 60 mm.
Mir ging es auch darum, den Schwerpunkt so tief wie möglich zu bekommen. Deshalb mussten die Radausschnitte "in" den Rahmen wandern. Die hohen AL-Profile kamen mir da sehr gelegen.

Ein klassischer Zwischenrahmen aus ALU "unten offen" "Bodenplatte oben" halte ich allerdings für statisch etwas fragwürdig.

Grüße

Stefan

[the_muck]

Hallo, der Kofferaufbau bietet doch, wie beim Schiff, einen noch wesentlich größeren Querschnitt, ist ja eine art Hohlprofil und geht mit dritter Potenz ins Widerstandsmoment. Wenn der Rahmen wirklich entkoppelt vom Fahrwerk ist, stellt sich die Frage was nimmt denn welche Kräfte auf, der Rahmen oder der Koffer. Der Rahmen leitet ja keine Kräfte mehr in den Koffer, der Rahmen muss also das Flächengewicht von der Bodenplatte tragen, und die Kräfte die über die Seitenwände eingeleitet werden... Also Innenausbau der an der Decke / Wand hängt, Dachlasten und den Koffer selbst, das ganze Natürlich auch Dynamisch. Nur warum werden die Seitenwände oft nur über die Bodenplatte mit dem Zwischenrahmen verbunden und nicht direkt?

Grüße Malte der mehr Fragen als antworten hat...

Stefan, wie hast du denn deinen Rahmen ans Fahrgestell gebaut?

[WMFStefan]

Hallo Malte,

der Rahmen/Bodenplatte berührt das Chassis nur an drei Punkten. Vorne über die Wippe mit dem
Lagerauge (Gummimetallager).

Hinten zweimal fest verschraubt, über senkrechte Alu-Laschen, (durch die Bodenplatte), direkt außen an den Fahrzeugrahmen.

Das Gegenlager zur Wippe ist eine Stahlkonstruktion, da war Alu für mich nicht das Mittel der Wahl.

Grüße

Stefan

[the_muck]

Danke für die Bilder, bedeutet hinten hast du keine Lagerstellen? Sondern die Laschen direkt an den Rahmen montiert?

Grüße Malte

[WMFStefan]

Hallo Malte,

ja, hinten sind beides Festlager, direkt, (durch vorhandene Bohrungen und Stützhülsen), am Rahmen verschraubt. (gem. Aufbaurichtlinie für IVECO Daily-Offroad)

Grüße

Stefan

[sico]

Hallo Malte,

der Rahmen/Bodenplatte berührt das Chassis nur an drei Punkten. Vorne über die Wippe mit dem
Lagerauge (Gummimetallager).

Hinten zweimal fest verschraubt, über senkrechte Alu-Laschen, (durch die Bodenplatte), direkt außen an den Fahrzeugrahmen.

Das Gegenlager zur Wippe ist eine Stahlkonstruktion, da war Alu für mich nicht das Mittel der Wahl.

Grüße

Stefan

hallo Stefan,
ich verfolge deine Arbeit auch in deinem Ausbau-Thread und melde mich heute mal, weil meine Bauchschmerzen immer größer werden.
Dein Konzept für einen Hilfsrahmen weist aus meiner Sicht ziemliche Risiken auf.
Ich nenne mal einige wichtige Punkte, ohne Anspruch auf Vollständigkeit:
Werkstoff Aluminium: Alle Hersteller raten in den ABRs davon ab
Schweißen von Alu, dazu noch sehr unterschiedliche Profilquerschnitte bei einem dynamisch hochbelasteten Bauteil
Längsholme verdächtig schwach dimensioniert
Vordere Wippe als Schraubkonstruktion mit kurzen Senkkopfschrauben, die querbelastet zum Lösen neigen
Punktuelle Lasteinleitung der Wippenkräfte in den LKW-Rahmen entspricht nicht der ABR.
Tragender Querschnitt für die Quertraverse nur die senkrechte Lasche des Befestigungswinkels
Schraubverbindung durchgesteckt durch die Profilrohre ohne Distanzhülse. Diese Schrauben können nicht korrekt vorgespannt werden, sind zudem wieder querbelastet und werden sich daher lösen.
Und noch eine Unzahl weiterer Details.

Deine Konstruktion ist absolut exotisch und entspricht, wie schon gesagt, sowohl im konstruktiven Konzept wie auch in vielen Details nicht den Aufbaurichtlinien der Hersteller. Auch grundlegende Regeln in der konstruktiven Gestaltung, wie sie in jedem Lehrbuch stehen, sind nicht beachtet.
Das Fahrzeug ist nicht fertig und hat noch keinen Kilometer gefahren.
Die Feuertaufe hat dieses Konzept noch in mehreren Jahren und tausenden Kilometern Wellblech und Schlaglöcher zu bestehen.

Trotzdem lese ich aus deinen Beiträgen zwischen den Zeilen, dass du dein Konzept den Lesern hier im Forum zur Nachahmung empfiehlst.
Davor möchte ich nun ausdrücklich warnen.

Jetzt wird sicherlich wieder der nach kritischen Worten immer einsetzende shit-storm über mich hereinbrechen.

mfG
Sico

[mobilo]

Hallo, der Kofferaufbau bietet doch, wie beim Schiff, einen noch wesentlich größeren Querschnitt, ist ja eine art Hohlprofil und geht mit dritter Potenz ins Widerstandsmoment. Wenn der Rahmen wirklich entkoppelt vom Fahrwerk ist, stellt sich die Frage was nimmt denn welche Kräfte auf, der Rahmen oder der Koffer. Der Rahmen leitet ja keine Kräfte mehr in den Koffer, der Rahmen muss also das Flächengewicht von der Bodenplatte tragen, und die Kräfte die über die Seitenwände eingeleitet werden... Also Innenausbau der an der Decke / Wand hängt, Dachlasten und den Koffer selbst, das ganze Natürlich auch Dynamisch. Nur warum werden die Seitenwände oft nur über die Bodenplatte mit dem Zwischenrahmen verbunden und nicht direkt?

Grüße Malte der mehr Fragen als antworten hat...

Stefan, wie hast du denn deinen Rahmen ans Fahrgestell gebaut?

Hallo Malte,
an dem Bsp von Stefan kannst du gut sehen das der Rahmen zwangsläufig die Kräfte aus der Wanderung der Torsionsachse am vorderen Loslager in den Rahmen und damit zwangsläufig in die Kabine einleitet weil dort:
1. das Loslager über der Torsionsachse des Fahrzeugrahmens liegt und weil fest verschraubt es keinerlei Freiheitsgrade hat (das sollte entkoppelt werden um Bewegungen im Bereich von 10 mm in allen Achsen mitmachen zu können)
2. das Loslager ganz am Ende des Rahmens fest verschraubt ist und nicht über der Achse womit die Auslenkung nach vorn unnötig groß wird

also in diesem Fall leitet der Fgst Rahmen Kräfte in den Hilfsrahmen ein (über die drei Lagerpunkte) und der gibt sie an die Kabine weiter.
Normalerweise lässt sich das korrigieren durch einen neuen Rahmen aber hier nicht weil der Rahmen gleichzeitig auch der Kabinenboden ist (wenn ich es richtig verstanden habe) was sich dann nur durch eine komplette neue Einheit heilen lasst = Neubau Kabine

Also es ist absolut zielführend die Kabine und den Zwischenrahmen als zwei völlig getrennte Einheiten zu bauen und die GFK Kabine als rohes Ei zu betrachten was eine komplette Entkopplung vom Fahrgestell bedingt

Grüße Alex

[mobilo]

@ Sico: wo vor hast du Angst? Ich zumindest sehe keine Fehler in deinen Aussagen

Grüße Alex

[sico]

@ Sico: wo vor hast du Angst? Ich zumindest sehe keine Fehler in deinen Aussagen

Grüße Alex

hallo Alex,
verstehe deine Frage nicht so recht.
Ich sehe in meinen Ausführungen auch keine Fehler.
Angst habe ich persönlich vor gar nichts.
Die Aluminium-Konstruktion allerdings sehe ich extrem gefährdet bzgl Risse, beginnend an den Schweißnähten in den Zonen großer Sprünge in den Querschnitten.
Dazu kommt, wie oben schon erläutert, dass sich viele Schraubverbindungen mit ganz großer Wahrscheinlichkeit lösen werden.


Ich will nicht zum wiederholten Mal eine Grundvorlesung in Konstruktionslehre halten.

Meine Botschaft hierzu lautet ganz einfach:

Zur Nachahmung (vorerst und noch) nicht geeignet.

mfg
Sico

[hugepanic]

Normalerweise lässt sich das korrigieren durch einen neuen Rahmen aber hier nicht weil der Rahmen gleichzeitig auch der Kabinenboden ist (wenn ich es richtig verstanden habe) was sich dann nur durch eine komplette neue Einheit heilen lasst = Neubau Kabine
Grüße Alex

Und jetzt das schöne:
FALLS das wirklich ein Problem ist/wird, kann er ja immer noch einen Zwischenrahmen einbauen und ggf. ein paar Bausünden reparieren..
(Hinweis: Aus meiner Sicht kann man alle Sachen so bauen wie in den Bildern zu sehen, wenn man genau weis was man tut! Ja, ich sehe auch ein paar "Features" die ich so in meiner täglichen Arbeit nicht tun würde. Ich bin aber kein Expeditionsmobil-Konstrukteurs-Statiker-Schweißer!!!)

[mobilo]

Sico ich meine deine Angst vor dem shitstorm
Alex

[the_muck]

Hallo Malte,
an dem Bsp von Stefan kannst du gut sehen das der Rahmen zwangsläufig die Kräfte aus der Wanderung der Torsionsachse am vorderen Loslager in den Rahmen und damit zwangsläufig in die Kabine einleitet weil dort:
1. das Loslager über der Torsionsachse des Fahrzeugrahmens liegt und weil fest verschraubt es keinerlei Freiheitsgrade hat (das sollte entkoppelt werden um Bewegungen im Bereich von 10 mm in allen Achsen mitmachen zu können)
2. das Loslager ganz am Ende des Rahmens fest verschraubt ist und nicht über der Achse womit die Auslenkung nach vorn unnötig groß wird

also in diesem Fall leitet der Fgst Rahmen Kräfte in den Hilfsrahmen ein (über die drei Lagerpunkte) und der gibt sie an die Kabine weiter.
Normalerweise lässt sich das korrigieren durch einen neuen Rahmen aber hier nicht weil der Rahmen gleichzeitig auch der Kabinenboden ist (wenn ich es richtig verstanden habe) was sich dann nur durch eine komplette neue Einheit heilen lasst = Neubau Kabine

Also es ist absolut zielführend die Kabine und den Zwischenrahmen als zwei völlig getrennte Einheiten zu bauen und die GFK Kabine als rohes Ei zu betrachten was eine komplette Entkopplung vom Fahrgestell bedingt

Grüße Alex

Hallo Alex,
so ganz komme ich in deiner Argumentation nicht mit. Ich betrachte die Kabine als rohes Ei, es änder aber vieles an der Konstruktion wenn ich davon ausgehe das über den Rahmen Torsion in die Kabine kommt. Davon geht man ja aber nicht aus, denn, "betrachten was eine komplette Entkopplung vom Fahrgestell bedingt". Und dann stellt sich eben die Frage ob man wirklich in zwei getrennten Einheiten denken sollte . Wenn man es richtig macht kann man einen LKW auf 4 Eier stellen, nur eben wie. Und genau das ist ja das Thema, wie kann man die GFK Kabine mit Anpassungen durch GFK Strinker als zwischen Rahmen nutzen. Mein GFK Spezi stellte die Vermutung auf das die Kabinen eben über das Widerstandsmoment in der Regel "mehr Torsion aufnehmen" kann als eine Flache Stahl / Alu Konstruktion. (Maßstäbe aus dem Flugzeugbau, Motorsport, Windmühlenbau) er hat sich das aber noch kein 5min angeschaut . Dazu die frage ob es sinnvoll ist die Kabine an der Verformung so zu hindern, das gibt ja unweigerlich beim schwingen des Aufbaus Spannungsspitzen beim Übergang in den Zwischenrahmen, je nach annahmen was denn nun die Kräfte aufnimmt.

Meine Lagerung möchte ich eher im Unimog Stil bauen. Es Gab auch auch schon die Idee Kugelpfannen aus der Hydraulik zu verwenden, damit hat man zumindest noch mehr Freiheitsgrade.
viewtopic.php?p=642391#p642391 ( in der PDF 178)
Spannend dabei ist das die Lagerung nicht in einer Linie verläuft...

Hier eine 3P Version, wobei ich da die Träger auf dem Rahmen nicht verstehe. https://www.vomkiezumdiewelt.com/unser- ... hydraulik/

So wie Stefan es von Grundkonzept gemacht hat, so habe ich es öfter hier bei der Federlagerung gesehen. Also die Feste montage, meist dann aber ganz am Ende des Rahmens, mit verweis das es in der ABR so vorgesehen ist (ohne Gewähr). Aber eben in einer Konstruktiv anderen Ausführung, ich würde es auch anders machen, sico hat da Punkte angesprochen.

Grüße Malte

[Swaggie]

also diese Tabelle ist ja leider nicht abhängig von der Legierung, sondern einfach haaresträubend willkührlich.

60% bruchdehnung bei Alu??
Zugdehnung bei Stahl 28N/mm²??

wo hast du dir den das ausgedacht???

Schau mal in dein Schraubenregal, da findest du vielleicht eine Stahlschraube mit 8.8 auf dem Kopf! macht dann 800N/mm² Streckgrenze bei 640N/mm² dehngrenze. Da liegt dann faktor 22 dazwischen....

Ich bitte diese Tabelle zu Ignorieren, hier ist mal mein Versuch einer ähnlichen Darstellung:

Density = Dichte --> Gewicht
Strengh = Festigkeit --> Bruchgrenze
Youngs-Modulus = E-Modul = Steiffigkeit



und hier

Es wird immer einen geben der klüger ist, deshalb lasse ich mich auf eine wissenschaftliche Diskussion über Werkstoffe nicht ein, da es nicht mein Fachgebiet ist. Wenn es um Werkstoffe geht, schaue ich nicht in mein Schraubenregal sondern frage meine Frau (die hier gänzlich unbeteiligt ist), die hat Physik, Werkstoff- u. Oberflächentechnik studiert und war an der Entwicklung von Kampfflugzeugen beteiligt.
Ich habe mich mit Werkstoffen nur mal am Rande beschäftigt, als ich ein kleines Schiff konstruiert und gebaut habe. Das ist zur gewerblichen Personenbeförderung geprüft, zugelassen und bisher nicht untergegangen. Die Angaben in meiner Tabelle sind aus verschiedenen Quellen und entstammen aus meinen damaligen Notizen. Ich wollte damit nur untermauern, dass ich GFK als Material für die "Stringer" eines Zwischenrahmens für keine so gute Idee halte.

Ach ja.... die Angabe Bruchdehnung in % von Alu kann man u.a. auch auf Wikipedia finden:

Mechanische Eigenschaften
Aluminium ist ein relativ weiches und zähes Metall. Die Zugfestigkeit von absolut reinem Aluminium liegt bei 45 N/mm², die Streckgrenze bei 17 N/mm² und die Bruchdehnung bei 60 %, während bei handelsüblich reinem Aluminium die Zugfestigkeit bei 90 N/mm² liegt, die Streckgrenze bei 34 N/mm² und die Bruchdehnung bei 45 %.[50] Die Zugfestigkeit seiner Legierungen liegt dagegen bei bis zu 710 N/mm² (Legierung 7068). Sein Elastizitätsmodul liegt bei etwa 70 GPa,[50] einem häufig angegebenen Wert. Für Reinaluminium wird ein Wert von 66,6 GPa angegeben,[48][51] die Werte schwanken jedoch von 60 bis 78 GPa[52]. Der G-Modul liegt bei 25,0 kN/mm²[53], die Querkontraktionszahl (Poissonzahl) bei 0,35.[48]


und hier findet sich eine weitere Quelle meiner Angaben:

https://protagon-it.de/wp-content/uploa ... gleich.pdf

@hugepanic
Deine bunten Bilder sind aber auch schön - sollte man nicht ignorieren


L.G.
Swaggie

[mobilo]

Hallo Malte,
noch einfacher gesagt:
Bau den Hilfsrahmen so, dass die Verwindung des Fahrgestellrahmens NICHT übertragen wird auf den Hilfsrahmen. Dann kannst du darauf 1 rohes Ei oder 4 oder eine ganze Packung transportieren.
Dann kannst du es auch als eine Einheit betrachten aber niemals integrieren weil ein neuen Rahmen kann man bauen aber eine neue Kabine ist wie komplett bei Null anzufangen.
Mehr als 5 mm Verwindung würde ich keiner GFK Kabine auf Dauer zumuten wollen was in etwa der thermischen Ausdehnung entspricht.
Alle Verformungen die nicht auftreten brauchst du nicht verhindern, also ordentliches Fundament (Zwischenrahmen) und fertig. Jedes Fahrzeug hier ist in der Lage auf Grund seiner Masse wenn es an der Verwindung gehindert wird die GFK Kabine zu beschädigen wenn der Hilsrahmen nicht gegenhalten kann oder nicht richtig entkoppelt ist.
Ich hatte geschrieben das das Loslager in 10 mm allen Achsen (3) Bewegungen mitmachen sollte. Welche Freiheitsgrade liefert deiner Meinung nach eine Kugelpfanne noch zusätzlich?
Alles was nicht in einer Linie verläuft sehe ich aus meiner Perspektive als kritisch an oder als aufwendig zu synchronisieren um wieder beim magischen Wort spannungsfrei zu landen.
Die Lagerung von Scott ist keine 3P sondern ein doppelte 3P mit Montagehilfsrahmen.
Stell dir mal die Frage wo der bei Verwindung der Festpunkt ist. Am Ende des Rahmens an dem keine Kräfte eingeleitet werden (der also nur reagiert) oder über der Achse zwischen den vorderen und hinteren Federaugen ( Aufnahmen).
Genau das wird aufgegriffen von der doppelten 3P (oder 4P) und am schönsten in den Zetros ABL auch für uns Hobbykonstrukteure verständlich beschrieben / gezeichnet.
Grüße Alex