Belastungen an Diskgabeln mit unterschiedlichen Scheibengrößen

[Scorpio]

Da müssen schon ein paar mehr Erklärungen kommen für Nicht-Ing..

Ausgangspunkt sind die Gleichgewichtsbedingungen (Summe der Kräfte in 2 Richtungen jeweils =0, und Summe der Momente um jeden Punkt =0, sowie Newton und seine Gesetze, insbesondere das 2. und 3.. Das ist keine Raketenwissenschaft, sollte eigentlich jeder Student an einer TU im ersten Abschnitt beigebracht bekommen.

Was will er mir nun damit sagen?

Die 210Nm sind eine Folge des Einsatzes der Bremse bis an die Grenze des Überschlags, unter den angenommenen Bedingungen.

Das war erst der erste Teil der zweite folgt zugleich:
Wir hängen dem Nordisch 30 kg Gepäck an den Gepäckträger, Schwerpunkt geschätzt 1m hinter dem Aufstandspunkt und 50 cm über Grund.
Um allein mit dieser Last das Hinterrad zu Abheben zu bringen ist eine Bremskraft von H=300N*1,0/0,5 = 600 N notwendig - und die ist fast so groß wie die für den Fahrer samt sonst unbeladetem Rad.
Beim so belasteten Rad haben wir dann insgesamt eine Bremskraft von 1236N bei einem Gewicht von 1300N, wir brauchen also einen sehr guten Reifen auf sehr gutem Asphalt, aber aus der Welt ist der notwendige Reibungskoeffizient noch nicht. Die Belastung der Gabel durch die Bremserei haben wir mit 30% mehr Gewicht plötzlich so gut wie verdoppelt.

Verschließ deinen Schnellspanner ordentlich, sonst fährst du ein Einrad?
Eine größere Scheibe mindert das Risiko das Vorderrad Rad zu verlieren?

2-mal ja.

Ist eine kleinere Scheibe fürs Rad tatsächlich entlastender?

äh, nein. Ich würde das potentielle Herausreissen des Rades aus dem Ausfallende nicht als "entlastend" bezeichnen.

Nur warum gibt es Grenzen nach oben und warum brechen Gabeln mit größeren Scheiben

Brechen Gabeln mit größeren Scheiben überhaupt öfter? Brechen sie wegen der größeren Scheiben, oder wegen des höheren Systemgewichts ? Oder einfach wegen Herstellungsfehlern ? Es brechen ja auch genug felgengebremste Gabeln.
Berichte über gebrochene Gabeln gibt es genug, aber eigentlich nie über die verwendete Scheibengröße und das Systemgewicht.

Haben die Hersteller und ihre Gabeln einfach die Physik nicht verstanden?

Ich schätze, sie haben verstanden dass sie mit Begrenzung der Scheibengröße am Einfachsten die Über-Schwerlastfraktion fernhalten von ihren Produkten.

Salsa beschreibt das Vaya z.B. so:

VAYA
ANY ROAD / GRAVEL / LIGHT TOURING
Vaya is our road adventure and light touring bike, designed to handle any road surface, from pavement to gravel to dirt. The tubing selection and stable geometry across the line makes for a bike that feels great unloaded or loaded for a fast tour, soaking up unpredictable surfaces mile after mile, from one town to the next. Vaya is an extremely versatile machine, always ready and able if the path turns less than ideal.

und der empfohlene Gepäckträger ist für max. 15kg Nutzlast empfohlen. Man beachte übrigens das Ausfallende der Gabel Die verstehen was von Physik.

 

[Deleted76301]

@Scorpio

Meinte auch größere Scheiben laut deiner Rechnung entlastender.

Salsa Vaya:

15 kg auf den hinteren Gepäckträger ist doch nicht sehr wenig.
Allein mit dem Mehrgewicht wird eine 180er Scheibe an der Gabeln essentiell.

Dann noch gut 10 kg vorn.

Ups, bei den älteren Vayas (bis 2011) gab es sogar mal ein Rückruf der Gabeln, weil diese oberhalb der Diskaufnahme abknickten.

http://salsacycles.com/salsaforkrecall


Schwergewichte soll die Begrenzung der 160er Scheibe fernhalten?

Surly:

Das würde beim Disctrucker vs Long Haul Trucker nicht passen.

Mit 150 bis 161 kg (je nach Einsatzzweck) maximales Systemgewicht laut Hersteller.
Einer, der die Grenzen der 160er Scheibe nicht kennt, wird wohl ins brenzliche Situationen kommen, auch schon deutlich unter der Gewichtsgrenze.


Zu der Haftungsgrenze der Reifen:

Mit mehr Gewicht und mit breiteren Reifen wird diese zumindest später erreicht.
(Aber sicher nicht in dem Maße erhöht. )


EDIT

Zumindest mit Felgenbremsen können die Gabeln schwächer ausgelegt sein.

Leider hat auch der Long Haul Trucker mit Erscheinen des Disctruckers ein steifere Gabel bekommen, was bei geringer Beladungs ich in einem schlechteren Komfort im Vergleich zum Vorgänger äußert.

 

[Scorpio]

Meinte auch größere Scheiben laut deiner Rechnung entlastender.

Nein, die Momente sind unabhängig von der Scheibengröße.

Mit 150 bis 161 kg (je nach Einsatzzweck) maximales Systemgewicht laut Hersteller.
Einer, der die Grenzen der 160er Scheibe nicht kennt, wird wohl ins brenzliche Situationen kommen, auch schon deutlich unter der Gewichtsgrenze.

Eine überhitzte Bremse ist relativ gutmütig. Anhalten und abkühlen lassen.

Felgenbremsen belasten große Teile der Gabel weniger, bei anderen ist es egal wie gebremst wird. Und Felgenbremsen arbeiten symmetrisch, beide Holme arbeiten mit. Wer schleppt eigentlich 160 kg in die Berge ? Da sind wir schon in der Größenordnung von Motorrädern, nicht ? Schau einmal die dortigen Gabeln und Bremsen an.

 

[Deleted76301]

Nein, die Momente sind unabhängig von der Scheibengröße.


Eine überhitzte Bremse ist relativ gutmütig. Anhalten und abkühlen lassen.

Felgenbremsen belasten große Teile der Gabel weniger, bei anderen ist es egal wie gebremst wird. Und Felgenbremsen arbeiten symmetrisch, beide Holme arbeiten mit. Wer schleppt eigentlich 160 kg in die Berge ? Da sind wir schon in der Größenordnung von Motorrädern, nicht ? Schau einmal die dortigen Gabeln und Bremsen an.

Wenn der Fahrer selbst 90 bis 100 kg wiegt sind mit 40 kg Gepäck und einem gut 15 kg Rad diese Werte auch erreicht. Warum sollte man damit nicht über Pässe fahren.

Ich hatte damals mit Wasser und Essenseinkauf an meinem Surly CC auch bereits bis zu 140 kg Systemgewicht.
Dafür bräuchte man dann aber noch größere Scheiben.

Ist aber nicht mein Anspruch, ich will auf Kurzreisen leichter unterwegs sein.


Bremse abkülen lassen? - wenn man denn noch dazu kommt

Hat mir schon genügt, dass ich auf einer 1000 hm Abfahrt die Bremsbeläge nachstellen musste, ohne Gepäck wohlgemerkt mit BB7 Road.

 

[Scorpio]

Wenn der Fahrer selbst 90 bis 100 kg wiegt sind mit 40 kg Gepäck und einem gut 15 kg Rad diese Werte auch erreicht. Warum sollte man damit nicht über Pässe fahren.

Weil man da zuerst einmal hinauf kommen muss ? Die notwendige Steigleistung ist über den Daumen gepeilt runde 300 Watt, und das mehr als eine Stunde lang.

 

[Deleted76301]

Weil man da zuerst einmal hinauf kommen muss ? Die notwendige Steigleistung ist über den Daumen gepeilt runde 300 Watt, und das mehr als eine Stunde lang.

Wenn man nicht gerade in den Bergen losfährt, gewinnt man binnen weniger Wochen an Kraft.
Da spreche ich aus eigener Erfahrung.
Nach 3 Monaten ohne Training habe ich mich in den flachen Niederlanden aufs Rad gesetzt.
Gut 2 Wochen später bin ich durch die Highlands gefahren. Zwar bin ich keine langen Pässe gefahren, aber dafür etliche Steigungen über 10 Prozent einige gen 20 Prozent. Ich hatte vorn ein 24er Kettenblatt und hinten ein 34er Ritzel.

300 Watt benötigt man nicht durchschnittlich - da man als untere Grenze Schrittgeschwindigkeit fahren kann.
Schrittgeschwindigkeit zu fahren ist immer angenehmer als Schieben.


Habe in Schottland ein Schweizer Mädel getroffen mit 120 kg Systemgewicht.
Das sind natürlich keine 150 kg.
Allerdings hatte sie lediglich eine Heldenkurbel (5x/39) und eine Kassette mit einem 25er als größten Ritzeln montiert.
Damit war sie zu dem Zeitpunkt schon über 1500 km nur durch die schottischen Highlands gefahren.

 

[Scorpio]

300 Watt benötigt man nicht durchschnittlich - da man als untere Grenze Schrittgeschwindigkeit fahren kann.
Schrittgeschwindigkeit zu fahren ist immer angenehmer als Schieben.

Mehr als eine zur Aufrechterhaltung der Balance notwendige Mindestgeschwindigkeit ist da noch nicht drinnen.

p.s.: Kreuzotter meint, dass die 300 Watt in der Ebene bei Windstille für runde 40km/h reichen.

 

[Deleted76301]

Mehr als eine zur Aufrechterhaltung der Balance notwendige Mindestgeschwindigkeit ist da noch nicht drinnen.

p.s.: Kreuzotter meint, dass die 300 Watt in der Ebene bei Windstille für runde 40km/h reichen.

Kreuzotter meint aber auch, dass man bei 150 kg Systemgewicht für ca. 5 km/h bei durchschnittlichen 8% ca. 175 Watt bräuchte.
Bei 160 kg sind es 187 Watt.

Ich bin zwischen 4 und 6 km/h einige Anstiege gefahren. Das ist fahrbar.

Du brauchst schon durchschnittlich 14 % Steigung über 5 km für deine 300 Watt über eine Stunde (150 kg).

 

[Scorpio]

wenn du so langsam noch fahren kannst !

Ich rechne mit 2m/s, das schafft Reserven für schlechte Straße, Gegenwind, Windböen aus allen Richtungen, und vor allem ist es geistig nicht so anstrengend.

 

[Deleted76301]

wenn du so langsam noch fahren kannst !

Ich rechne mit 2m/s, das schafft Reserven für schlechte Straße, Gegenwind, Windböen aus allen Richtungen, und vor allem ist es geistig nicht so anstrengend.

Extrem böiger Wind wäre natürlich problematisch.

Aber es ist ansonsten machbar, es gibt ja nicht umsonst 22er Kettenblätter und 36er Ritzel.