Dimensionierung Heckträger

[rafi911]

Hallo,

ich möchte unter meinen Koffer zwei Vierkantrohre schweißen um darin zwei weitere Vierkantrohre zu stecken und darauf den Träger zu montieren.
Die Rohre stehen 80cm raus, die Belastung beträgt 100kg.

In welcher Dimension sollte ich die Vierkantrohre auswählen?

Danke!

Gruß
Rainer

[lura]

Die Angaben sind etwas knapp. Wo wird die Last senkrecht gehalten? Wie hoch sind die 100 kg. Was sind unterm Koffer für Träger? Wie lang können die Hülsen sein?

[stonedigger]

Habe mir so auch einen Fahrradträger gebaut. Allerdings habe ich 3 Rohre. Darin stecken 40 er Item- Profile in der leichten Version. Verlastet habe ich 3 Fahrräder.
Ich habe mich schon auf ein einziges Rohr gestellt mit 90 kg.

Lass genügend Luft zum reinschieben. Solltest Du das Rohr mit einer Schraube klemmen, dann wähle die Schraube möglichst groß um eine breite Auflagefläche am Alu- Profil zu haben, sonst beschädigst oder verdrückst Du es.

SD

[rafi911]

Habe mir so auch einen Fahrradträger gebaut. Allerdings habe ich 3 Rohre. Darin stecken 40 er Item- Profile in der leichten Version. Verlastet habe ich 3 Fahrräder.
Ich habe mich schon auf ein einziges Rohr gestellt mit 90 kg.

Lass genügend Luft zum reinschieben. Solltest Du das Rohr mit einer Schraube klemmen, dann wähle die Schraube möglichst groß um eine breite Auflagefläche am Alu- Profil zu haben, sonst beschädigst oder verdrückst Du es.

SD

Hallo,
gibt es Bilder?

danke!

Rainer

[rafi911]

Die Angaben sind etwas knapp. Wo wird die Last senkrecht gehalten? Wie hoch sind die 100 kg. Was sind unterm Koffer für Träger? Wie lang können die Hülsen sein?

Hallo Bernd,

die Last ist ungefähr auf einer Höhe von einem Meter.
Es befindet sich untern Koffer ca. 5mm starke Winkel, siehe Bild.
Ich könnte also durch die beiden Träger schrauben und die Hülsen daran befestigen.
Dabei müsste ich Abstandshülsen einbauen, oder die 45° Kante entfernen, siehe rot gekennzeichnet.
Die Hülsen können unter dem Koffer verbaut werden, ich denke, dass hier 40cm ausreichen.
Was meint ihr?

Gruß
Rainer

[lura]

Gutes Foto, da ist alles ziemlich eng, der Kabelbaum zur Rückleuchte ist auch nicht zu lang.
Ich würde versuchen, die Hülse unter den Hauptrahmen zu setzen, sozusagen unter den Schäkel. Mit den 3 Schrauben, da hast Du einen guten Befestigungspunkt. Das Halteblech hat einfach die Gleiche Blechstärke wie die Lasche der Koffers.
Daran die Hülse anschweißen. Und die Hülse hinten noch mal am Hauptrahmen abstützen. Dann ist der Fahrradträger auch nicht so hoch.

[rafi911]

so schaut es von außen aus...

[lura]

Wie groß ist denn der Abstand zwischen Heckträgerunterkante und OK Schäkelbefestigungsblech?

[rafi911]

Wie groß ist denn der Abstand zwischen Heckträgerunterkante und OK Schäkelbefestigungsblech?

Meinst Du Kofferunterkante? Da ist nicht viel Luft, ca. 30mm.

Evtl. demontiere ich den Schäkel und schraube die Hülse an den Schäckelhalter...

Noch jemand eine Idee?

[hugepanic]

Bei orthuber gibt's fertigen Heckträger oder nur gelaserte Bleche für die Verschraubung Rahmen/Aufbau.

Da würde ich die Lasten an deiner Stelle absetzen.

[rafi911]

Bei orthuber gibt's fertigen Heckträger oder nur gelaserte Bleche für die Verschraubung Rahmen/Aufbau.

Da würde ich die Lasten an deiner Stelle absetzen.

Hmm, ich wollte erst Mal nur nen Träger für zwei Ebikes...
Das Ding vom Orthuber wird zu schwer sein...

[hugepanic]

mein Hinweis ging eher in die richtung der Krafteileitung.
hol 2 stahlplatten und bohr da ein paar löcher rein. Dann verschraubst du das ganze mit dem schrauben die eh schon den koffer halten. Da mußt du nicht an deinem koffer-rahmen unter der karre rumschweißen.

[rafi911]

Hallo,

aha okay...
Ich habe gerade probiert.
So bekomme ich ein 60x40 Vierkantrohr unter den Koffer. Was meint ihr müsste reichen, oder?
Dazu hab ich die Abschleppöse nach innen geschraubt, wird egal sein, oder?
Reicht die Dicke von 5mm bei der Platte?
Danke!

[lura]

Dicker als der Hauptrahmen braucht der nicht. Wenn du keinen Anhänger mitnimmst, ginge das so. Liegt der Schäkelhalter komplett an? Das wäre mir wichtig. 60*40 als Hülse mit 50*30er Einschub sollte 100 kg halten.

[rafi911]

Dicker als der Hauptrahmen braucht der nicht. Wenn du keinen Anhänger mitnimmst, ginge das so. Liegt der Schäkelhalter komplett an? Das wäre mir wichtig. 60*40 als Hülse mit 50*30er Einschub sollte 100 kg halten.

Danke Bernd, die Rohre in 3 mm Wandstärke? Oder dicker?
Schäkelhalter liegt komplett an...

[lura]

Ich hatte 3 oder 4 mm genommen, so das das Einschubrohr nicht zu viel Luft hat. Ich hab meine Rohre verzinken lassen, also wohl eher 3mm. Ich schau mal nach.

[stonedigger]

Willst Du 100kg oder ein zweites Auto transportieren? 60x40x4 ?????

Such dir Mal das Biegewiderstandsmoment W für das Profil raus. Dazu die Streckgrenze RP0,2 vom gewählten Material. (235N/mm_2)?

Das Biegemoment = Kraft F x L = Masse x 9,81 x 1m?

Rp0,2 = (m x 9,81 x L)/W

Umstellen der Formel ergibt entweder Dein max. Gewicht oder nach W das auszuwählende Profil.

Da Du zwei Träger hast, aber noch keine Sicherheit in Richtung dynamische Last, würde ich einen Träger so auslegen, dass er alles tragen kann.

Ich würde direkt in die vorhandenen Profile gehen. Da reichen für 100kg wohl auch 2 mm Wandstärke.

SD

[rafi911]

Willst Du 100kg oder ein zweites Auto transportieren? 60x40x4 ?????

Such dir Mal das Biegewiderstandsmoment W für das Profil raus. Dazu die Streckgrenze RP0,2 vom gewählten Material. (235N/mm_2)?

Das Biegemoment = Kraft F x L = Masse x 9,81 x 1m?

Rp0,2 = (m x 9,81 x L)/W

Umstellen der Formel ergibt entweder Dein max. Gewicht oder nach W das auszuwählende Profil.

Da Du zwei Träger hast, aber noch keine Sicherheit in Richtung dynamische Last, würde ich einen Träger so auslegen, dass er alles tragen kann.

Ich würde direkt in die vorhandenen Profile gehen. Da reichen für 100kg wohl auch 2 mm Wandstärke.

SD

Danke, OK :-)

Wie meinst Du das, direkt in die vorhandenen Profile gehen?
Das Graue ist nur ein Muster...

Danke!

[rafi911]

Das zeigt die Berechnung bei einem Vierkantrohr...

Was nehmen?

[lura]

Ich rechne immer Sicherheit 3. 60x40 ist die Hülse, die die Tragrohre hält, das Tragrohr ist nur 50 x 30 mm
9 mm Verformung auf einem Kragarm ist mir zu viel, das geht auf Dauer nicht beschädigungsfrei. Ich rechne Stahl St37 auch mit einer zulässigen Spannung von 140 Newton pro Quadratmillimeter

[stonedigger]

Hast Du wirklich die gesamte Last am äußersten Ende des Kragarms?
Und kann man wirklich es als feste Einspannung betrachten?

Und dann würde ich vielleicht S355 nehmen, wenn ich wirklich Angst habe.

Ich hab jetzt keinen Taschenrechner da. Kann nicht Mal jemand das Widerstandsmoment von dem 50er Profil raussuchen mit Wandstärke 3 in die Formel einsetzen? Mein Bauchgefühl sagt mir, das reicht dicke.

Nur allein die Lasteinleitung ans letzte Ende des Kragarms zu setzen ist schon genug Sicherheit.

Nicht umsonst verjüngen sich optimierte Kragarme nach außen hin.

SD

[lura]

Hier noch mal mein Heckträger, von lieben Forumsmitglied geschweißt. Das kann ich nicht. Der ist aber für mehr als 100 kg ausgelegt.
Das Gewicht ist ganz am Ende des Trägers.

[rafi911]

Hallo,

Bernd, ich denke das müsste passen mit deinem Träger...
Die Aufnahmen sind bis 150kg...
https://www.camping-preisbrecher.de/Auf ... 20094.html

Schwierig, ich kann das nicht einschätzen, möchte halt nicht, dass alles auf der Straße liegt...

Gibt es sonst noch Erfahrungen?

[hugepanic]

Mach ne Skizze und rechne das nach. Schätzen und raten ist Murks. Es geht um 5minvarbeit

Für Balkenbiegung gibt's ja online Rechner. Zui den annahmen und dem Rest gibt's Hilfe aus dem Forum.

[rafi911]

Mach ne Skizze und rechne das nach. Schätzen und raten ist Murks. Es geht um 5minvarbeit

Für Balkenbiegung gibt's ja online Rechner. Zui den annahmen und dem Rest gibt's Hilfe aus dem Forum.

Durchbiegung hab ich in Antwort #19 schon online gerechnet...
Da brauche ich 60x40 mit 4mm Wandstärke um bei der Durchbiegung unter 2mm zu bleiben...(1/500)
Ich denke das müsste reichen...
Bin leider nicht der Rechner ;-)

[lura]

Hallo,

Bernd, ich denke das müsste passen mit deinem Träger...
Die Aufnahmen sind bis 150kg...
https://www.camping-preisbrecher.de/Auf ... 20094.html

Schwierig, ich kann das nicht einschätzen, möchte halt nicht, dass alles auf der Straße liegt...

Mein Träger passt, da hast Du Recht.
Darum geht es, das nichts hinterher auf der Straße liegt.

[felix]

Mach ne Skizze und rechne das nach. Schätzen und raten ist Murks. Es geht um 5minvarbeit

Für Balkenbiegung gibt's ja online Rechner. Zui den annahmen und dem Rest gibt's Hilfe aus dem Forum.

Durchbiegung hab ich in Antwort #19 schon online gerechnet...
Da brauche ich 60x40 mit 4mm Wandstärke um bei der Durchbiegung unter 2mm zu bleiben...(1/500)
Ich denke das müsste reichen...
Bin leider nicht der Rechner ;-)

Moin,

vorab: Das Folgende ist eine ganz böse oberflächlicher Anriss eines sehr komplizierten Themas. Ich kann nur Prinzipen anreißen, nicht deine Konstruktion bewerten. Letztlich definieren die zugehörigen Normen die anerkannten Regeln der Technik.

Zur Sache:

Durchbiegung hat wenig Aussage darüber, ob dein Träger versagt, oder nicht. Steifigkeit ist oft wichtig, für Bruch entscheidend aber die maximale Spannung im Material. Schon mal gesehen, wie sehr sich die Flügel eines Flugzeugs biegen? Und trotzdem hängt man hunderte Menschenleben daran…

Also mal ganz grob abgeschätzt
- du baust aus Stahl (S255) Dann ist sind erst einmal Spannungen über 190N/mm^2 im Fahrzeug nicht Betriebsfest.
- Es handelt sich um ein gefedertes Bauteil? Üblich sind Stoßzahlen zwischen 1,3 und 2,5. Dein Träger befindet sich am Heck, das ist maximal vom Fahrzeug-Schwerpunkt entfernt und du möchtest mit dem LKW voll in Bodenwellen ballern, die du übersehen hast, ohne dass sich Risse im Träger bilden? Nimm lieber die 2 oder mehr. Bleiben also noch 85N/mm^2.
- Dann kommt das leidige Thema schweißen: wenn du es schaffst, deine Schweißnähte auf Facharbeiter-Niveau auszuführen, gehe mal von einer Schwächung um 400% aus, die Skala ist natürlich mit abnehmender Arbeitsqualität nach oben offen… Merke: die Festigkeit der Schweißnaht ist meist viel wichtiger, als die des Grundmaterials und daher sind Schweißnähte wenn möglich zu vermeiden. Liegt die Schweißnaht an einer kritischen Stelle, sollte man diese noch einmal genauer betrachten. Man kann auch besser Schweißen - aber wenn du das könntest, dann würdest du hier nicht fragen.

An der Stelle ist die Konstruktion gefragt: die Schweißnähte sollen nicht an der Stelle mit dem ungünstigsten Hebel liegen, zusätzlich kann es erforderlich werden, den Bereich der Schweißnaht entsprechend zu verstärken, z.B. Aufdoppelungen, Knotenbleche etc.

Also für S255 “Baustahl” max 85m^mm2 im Grundmaterial und Max 22N/mm^2 für Schweißnähte. (Das ist in etwa die Festigkeit von Holz, nur für die Einschätzung davon, was eine Schweißnaht und Vibration aus einem Stück Stahl machen…) Mit Feinkornstählen lässt sich da doch einiges mehr heraus holen, aber das würde hier den Rahmen sprengen.

Oberste Priorität: wo liegen die Schweißnähte und wie sind diese ggf. verstärkt.


Trotzdem kann man ein Bauteil am LKW nur Betriebsfest dimensionieren, nicht dauerhaft Schwingungsfest, dann müsste man das Profil meist noch einmal doppelt oder dreifach so stabil auslegen, was keinen Sinn ergibt. Das heißt, der Träger kann auch dann brechen, wenn du alles schon richtig gerechnet hast.
Wie gravierend ist das Versagen? Gibt es zwei gleiche Profile, bei denen der Bruch eines Profils auffällt, bevor das zweite versagt? (Zum Beispiel bemerkt man den Bruch eines Rahmenprofils, bevor es zur Katastrophe kommt und mit dem zweiten Profil das Fahrzeug in zwei Hälften reißt. Man findet einzelne gebrochene Federblätter bevor man die Achse verliert etc.) Ist das nicht der Fall, müsste man noch einmal gewaltige SIcherheitszuschläge machen, die in einem Fahrzeug keinen Sinn ergeben. Also:
a) den Träger so konstruieren, dass er mindestens auf zwei Profilen ruht, sodass man den Bruch eines Profils erkennen kann, bevor eine Katastrophe eintritt. Oder ist der Träger auch am Koffer befestigt, sodass diese Verbindung den Kram kurzfristig hält, wenn der eigentliche Träger bricht o.Ä. Das ist eigentlich die Grundregel: alles, was außen am Fahrzeug befestigt ist, muss redundant gesichert werden.
b) Ist das nicht möglich, durch ein Sicherungsseil verhindern, dass Menschen im Verkehr gefährdet werden, sollte der Träger brechen.

MlG
Felix

[lura]

Hier ein Bild der Hülse. 4mm Materialstärke, mit angeschweißten Laschen zum Anschrauben. Die Spannung in der Schweißnaht ist nicht hoch, da die Laschen komplett verschweißt sind. Das Tragrohr wird in die Hülse eingeschoben und dann mit Schrauben gesichert.

[rafi911]

Danke an Alle, werde mal was basteln....

[rafi911]

Kann ich auch mit 3x M14 direkt die Hülse an den Rahmen Schrauben?
Die Hülse wäre dann 60x50 weil der Schraubenkopf 10mm hoch ist...
Danke