Hilfe bei Carbonrahmen Berechnung

[raceled]

Hallo zusammen,

hab ein Problem. Ich habe mir irgendwie in den Kopf gesetzt meinen eigenen Rahmen zu bauen.
Macht zwar irgendwie keinen Sinn, aber egal. Jedenfalls habe ich die Oberrohrform schon gefräst und wenn ich Zeit dafür habe wird es so langsam weitergehen. Gibt es jemanden hier im Forum, der die Faserlagen berechnen kann? Ich würde das so nach Gefühl machen, ob das klappt

Übrigens, nur das ich nicht falsch verstanden werde: Es ist nicht meine Absicht etwas besser zu machen oder einen leichteren Rahmen zu bauen. Das wird sehr schwer werden. Mit geht es mehr darum meinen eigenen Rahmen zu haben.

So sieht das Ding aus

 

[bigsize]

Total beknackte Idee, also genau mein Ding!

Viel Erfolg! Kann Dir aber leider nicht weiterhelfen...

 

[Danny]

Ui hatte mal ein ähnliches projekt.
hab mich dann aber entschlossen den Rahmen aus aluminium zu bauen.

Wenn man das ganze aus carbon fertigen will gibt es 2 Möglichkeiten:

1. Du baust auf gut glück :

Zeichnungen
Große Rohrdimensionierungen mit viel Sicherheit(1,5 - 2 KG Rahmen) Ganz Wichtig OVERSIZE Rohre
Einzelne Rohre herstellen
harzgetränkte carbonmatten um Holz Rahmenrohrformen wickeln
Plastiktüte drüber
Vakuumpumpe anschließen
Rohre an Knotenpunkten mit Carbonmuffen verkleben

Dazu gibts ne Videoreihe von nem ami - einfach nachmachen:

2. exakte Berechnungen

Technische Zeichnung
Lageplan
Kräfteplan
Berechnung der auf den Rahmen einwirkenden Kräfte
Berechnung der Rahmenknoten
Berechnung von Biegemomenten, Quer und Normalkräften
Berechnung der Rahmenrohe : Flächenschwerpunkte, Flächenträgheitsmomente,Torsionswiederstandsmomente, Biegespannungen
am besten Alle Ergebnisse in cad programm wie z. b solid works testen und nach schwachstellen in der kostruktion suchen
Auswahl der Carbon matten+ Harz nach wekstofftechnischen Kriterien(maximale Zugfestigkeit, Dauerschwingfestigkeit...)
negativ Formen aus stahl anfertigen (fräsen lassen)
harzgetränkte carbonmatten mit aufblasbaren latex schläuchen in die negativ formen (bei einer form ca 30 mm für überlappung und verklebung beidseitig überstehen lassen)
beider formen zusammenpressen und schläuche aufblasen (Druck)+ Formen auf 80 - 120 °c erhitzen und mehrere Tage backen...

nötiges know how:

Fahrradphysik
Statik
Festigkeitslehre
Dynamik
Werkstofftechnik
Technisches Zeichnen
konstruktion
Fertigung
CAD - Programme

und nen Maschinenbau techniker samt werkstatt


VFür Version 2 man muss sich mit den themen echt richtig gut auskennen ich ing. hab 3 bücher drüber gelesen und habs am ende doch net gemacht. wenn du net grad im 4 Semester Maschinenbau oder Fahrzeugtechnik bist rate ich dir zu
Version 1 .Und nicht mit den Carbonmatten geizen lieber zu viel als zu wenig gilt beider Arbeitsweise.

Testen musst du das bike dann selbst- außer du hast prüfstände im wert von ner mio euro zu hause rumstehen. besorg dir nen dicken helm und schinbeinschohner.

. kostet dich angeblich 140 euro material und 130 h arbeit.

Viel Spaß dabei

Alles natürlich ohne Gewär

 

[raceled]

Hallo Danny,

danke für die Beschreibung. Ich mache version 2 ! Leider habe ich kein CAD Programm für Belastungsrechnungen. Das ist ja mein Problem. Vielleicht findet sich ja jemand der angibt wieviel Material er in die einzelnen Sektionen reinlegt hat.
Also ich fräse Negativformen aber nicht in Stahl sondern in einen speziellen Kunststoff. Das geht auch. Leider ist das mit dem Aufblasen nicht so ganz trivial, daher ist mein Rahmen gemufft/gesteckt. Die einzelnen Komponenten kann ich mit guter Überprüfung (da gute Sichtkontrolle möglich) herstellen. Dann wird alles auf einer Helling verklebt.

Ist halt alles viel Arbeit. Aber wenn ich die Zeit finde mache ich weiter. Die Oberrohrform ist ja immerhin schonmal fertig.

Vielleicht findet sich ja noch jemand hier im Forum der bzgl. Materialstärke was sagen kann. Eventl. weil er eine zerstörten Carbonrahmen mal gesehen oder aufgeschitten hat.
Bis dann
Rainer

 

[bigsize]

Wenns Dir weiterhilft dann kauf Dir doch sowas. Da kannst Du Dir vielleicht noch Anregungen holen.

 

[lichtgrau]

Also ich habe vor der Nummer ja sowas von Hochachtung... egal wie's ausgeht, so ein
Projekt zu starten finde ich total mutig.
Halte uns bloß auf dem Laufenden...

Na dann: Freudiges Backen!

 

[HeFra]

Frag mal bei Lotz Carbon. Der Julian baut sich auch einen eigenen Rahmen. Er wird dir bestimmt den ein oder anderen Tipp geben...

 

[raceled]

Super Tip! Vielen Dank! Den kannte ich nicht, hab aber mal schnell auf die Homepage geschaut.
Hat sich ja doch gelohnt zu Fragen

Schönes Wochenende
Rainer

 

[406heijn]

Hut ab, das ist schon eine große Nummer. Viel Erfolg.

Allerdings brauchst Du zu dem CAD dann noch das passende FEM Programm, eine leistungsfähigen Rechner und ein paar Wochen Zeit, bis die Berechungen nach den verschiedensten Iterationen und Versuchen durch sind. Und wie oben schon mal geschrieben das nötige Know How dazu.

 

[christophv]

was hier scheinbar übersehen wird, ist dass das größte problem nicht die erstellung eines modells im CAD oder die berechnung ist, sondern die umgebungsparameter - wo greifen die Kräfte an, wie groß sind sie, wie sieht der Belastungsverlauf aus, wie sind die Fasern orientiert, welches Faser-Harz-Verhältnis tritt an welchen Stellen auf.

das thema war schon des öfteren gegenstand diverser wissenschaftlicher arbeiten, deren erstellung typischerweise von einem halben jahr bis zu mehreren jahren dauert.

um's kurz zu machen: entweder du greifst auf vorhandenes wissen zurück, oder du lässt es bleiben.

mit vorhandenem wissen ist der rahmenbau aus carbon keine zauberei, dennoch wirst du keine leichtigkeitsrekorde aufstellen - so im bereich von 1kg wird der rahmen werden, wenn du alles richtig machst. im weightweenies-forum gibt es jemanden, der einen eigenbau sehr umfangreich dokumentiert.

die kosten werden übrigens in etwa denen eines kommerziellen carbon-rahmens entsprechen, aber du hast natürlich den vorteil, aussehen und geometrie nach deinen wünschen zu gestatten (sorry - aber deine bilder zeigen ja doch eher einen 0815-rahmen).