@ReneHerse :
Dann hat Schraner da eben Unfug geschrieben. Aber der ist nicht der Einzige............ aber das meinte ich ja, dass das beim Laufradbau immer wieder vorkommt. Und das verbreitet sich eben, weil kaum jemand mal was hinterfragt.
@vorTrieB :
Das Ritzelmoment stimmt ja auch ( 66,67Nm). Was ich bezweifle - ist Dein Vorgehen am Flanschduchmesser eine wie auch immer geartete Zugkraft anzulegen, die dann auch recht willkürlich auf die Speichen verteilt wird. Am Radumfang ( bei einem Durchmesser von 0,66m) wirde eien Kraft von etwa 200N erzeugt. Du hast eien Umfangskraft am Flansch errechnet und sattelst das etwas willkürlich auf die sog. Zugspeichen.
Ich mache mal einen Versuch, mit der Beschränkung, dass meien Ausführungen ebenfalls etwas laienhaft sind.
Ein Drehmoment wird auf eine sich drehende Welle erzeugt oder auf einen um eine Achse drehenden Körper erzeugt. Übertragen läßt sich das nur auf etwas, was direkt mit dieser Welle verbunden ist: Zum Beispiel ein Zahnrad, wie das Kettenblatt oder eben ein angetriebenes Laufrad, welches sich um eine Achse dreht.
Das Drehmoment wird im Falle des Zahnkranzes in eine Zugkraft ( Kettenkraft) gewandelt, im Falle des Laufrades am
Reifen in Umfangskraft gewandelt. Soweit denke ich, werde ich noch keinen Widerspruch erzeugen.
Das Laufrad ist aber zunächst als als starres System zu betrachten und keineswegs als eine Art Ansammlung seiner irgendwie lose aneinander, womöglich beweglichen, gekoppelten Einzelteile.
Das Laufrad oder Teile davon überträgt kein Drehmoment, sondern das Drehmoment wird auf das ( ganze ) Laufrad übertragen.
Betrachtet man die Kraft innerhalb dieses Systems, nimmt man an, dass es sich um ein statisch unbestimmtes System handelt. Unbestimmt deswegen, weil einzelne Teile ihre Eigenschaften verändern, in dem Falle die Spannung der Speichen unter Last verändern kann, Wiedernes gibt noch die Verformung der Felge ( Radkranz) an. Ein System bleibt es.
Bei vertikaler Belastung ist die Sache klar: Die Gewichtskraft belastet das Laufrad gegen den Untergrund und verändert die Vorspannung der Speichen indem ein großer Teil höher belastet wird un ein kleinerer Teil um den Betrag entlastet wird, wie weiter oben zu sehen war.
Bei seitlicher Belastung, als bei Wiegetritt oder um es plastischer zu machen, beim Abdrücken des Laufrades, wird die Eine Seite höher belastet und die Andere Seite um den gleichen Betrag entlastet. Vorausgesetzt man drückt gegen eine feste Unterlage, die nicht um den Betrag der Gewichtskraft nachgibt.
In "Rotationsrichtung" ändert sich die Speichenspannung dann, wenn Nabe und Felge sozusagen in entgegengesetzter Richtung bewegt wird, Beim
Bremsen über die Nabe ist das der Fall. An der Nabe wird negativ beschleunigt, also die Bremskraft wirkt entgegen der Rotationsrichtung, während die ganze Masse über die Felge, besser gesagt über den
Reifen weiter vorwärts drängt.
Beim Antrieb passiert im Grunde das Gleiche nur eben mit umgedrehten Vorzeichen. Nur wie weit höher werden dabei die Speichen be- oder entlastet? Es liegt nur auf den ersten Blick nahe, dass es um genau den Betrag geht, der über die Kurbel / Ritzel eingeleitet wird, beim
Bremsen im Zweifel um den Betrag, den die Masse erzeugt.
Allerdings: Jede Kraft, die auf einen Körper wirkt, benötigt in entgegengesetzter Richtung genau die gleiche Gegenkraft: Will man eine Drahtspeiche auf eine Spannung von 1000N bringen, muß entgegen der Zugrichtung die gleiche Kraft wirken. In einem vorgespannten unbelasteten Laufrad ist das gegeben.
Wenn also ein Kraft die Spannung der Speichen erhöhen soll, muß eine um den gleichen Betrag hohe Kraft in entgegengesetzter Richung wirken. Bei der Vertikalen Belastung durch Gewichtskraft ist die Sache wieder klar: Von oben drückt das Gewicht und die gesamte Masse der Erde hält dagegen. Die Speichen - also alle im Laufrad, werden um den ganzen Betrag der Gewichtskraft be- und entlastet.
Beim
Bremsen und Beschleunigen werden die Speichen dann höher belastet, wen sich Nabe und Felge sozusagen in Gegenrichtung bewegen und wenn eine Speiche um den Betrag X höher belastet werden soll, muß in beide Richtungen dieser Betrag X mehr oder minder gleich hoch sein. Beim
Bremsen wirkt Bremskraft gegen beschleunigte Masse und beim Beschleunigen vorwiegend der Rollwiderstand und womöglich kann man die Massenträgheit anführen.
Anders ausgedrückt: Wenn Du das Rad so einspannst, dass das Hinterrad in der Luft hängt, kannst du eine noch so hohe Kraft aufbringen, die Spannung wird sich nicht, bzw. kaum verändern ( rechntet man das Trägheitsmoment des Laufrades mit ein).
Jetzt noch eine Variante: Anstelle der gekreuzten Speichen werden alle Speichen radial eingelegt. Bei gleichem Ritzelmoment wird die selbe Umfangskraft am
Reifen erzeugt. Jetzt gibt es den Einen oder Anderen, der vielleicht mit dem Fingern am Laufrad irgendwelchen "Kraftflüssen" entlag fährt und meint, dass sich jetzt erst einmal Nabe gegen Felge verdreht, bis die Speichen wieder "ziehen" können. Nur das sit definititv Falsch und unterschlägt wieder, dass das Laufrad eben deswegen funktioniert, wie es, salopp ausgedrückt, "unter Spannung" steht. Die Speichen werden sich zunächst in der Tat leicht verbiegen, aber um die Nabe gegen die Felge zu verdrehen bedarf es dann doch etwas mehr Kraft.
Worauf ich letztlich hinaus will:
Die üblichen Einzelbetrachtungen unterschlagen stets, das ein Laufrad ein System ist und nur als solches funktioniert. Deswegen werden nicht zuletzt solche Blüten getrieben, wie die komische Erklärung Schraners.
Wa sich für vollkommen irrig halt ist die Vorstellung, dass bei einem halb radialen Antriebsrad das Drehmoment auf die gekreuzte Seite kriecht um dort erst anzusetzten. Auch hier hat sich irgendwann irgendjemand meienr Meinung nach deutlich verirrt. Keine Speiche überträgt ein Drehmoment, das wird auf das gesamte Laufrad übertragen.
Um eine Speiche zu spannen bedarf es zwangsläufig einer gleich hohen Kraft in Gegenrichtung. Eine gespannte Speiche kann m.e. nicht um einen Betrag höher gespannt werden, wenn der nicht ebenso als Kraft in Gegenrichtung vorhanden ist.
Die Kraftverteilung im gespannten Laufrad ist bei Belastung eben nicht ganz so simpel, als dass einzelne Speichen mal so ganz ausgenommen werden können. Mit Sicherheit werden Speichen, die in unterschiedlichen Winkeln stehen, die vielleicht unterschiedliche Querschnitte haben usw. bei Belastung nicht in gleicher Weise gedehnt oder entlastet oder gebogen. Aber Dein Hergang war mir dann doch zu stark vereinfacht und ist letztlich doch wieder so eine Art Einzelbetrachtung.
Wie gesagt, ich bin da auch nur ein Laie ( abgesehen davon, dass ich u.a mit Laufradbau Geld verdiene, aber das macht einen bekanntlich nicht zum Physiker oder Statiker) und nun könnt ihr das auseinander nehmen....
