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Speichenräder vs. Gussräder

 
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de Thomas
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BeitragVerfasst am: Di Feb 20, 2018 1:46 pm    Titel: Speichenräder vs. Gussräder Antworten mit Zitat

Hiho,

für die Umsetzung meines Rennbahnprojektes auf Basis einer XJ650 würde mich interessieren, ob mal jemand den Gewichtsunterschied zwischen Speichenrad und Gussrad ermittelt hat. Ich denke, dass sich bei entsprechend deutlichem Gewichtsunterschied das handling vor allem in schnellen Wechselkurven deutlich verbessern sollte, wegen Kreiselkräfte uns so.

Deswegen nochmal konkret die Frage: Hat jemand den Gewichtsunterschied mal ermittelt?

Mir geht es hier in erster Linie um das Vorderrad. Das Hinterrad wollte ich wegen der erheblichen Fummelei erst mal so lassen.

Gruß
Thomas
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Stefan62
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BeitragVerfasst am: Mi Feb 21, 2018 12:41 pm    Titel: Re: Speichenräder vs. Gussräder Antworten mit Zitat

de Thomas hat Folgendes geschrieben:
...bei entsprechend deutlichem Gewichtsunterschied das handling vor allem in schnellen Wechselkurven deutlich verbessern sollte, wegen Kreiselkräfte uns so.

Ich gehöre nicht zu denen, die den Gewichtsunterschied mal gemessen hätten. Habe aber trotzdem eine Meinung dazu.

Erstmal stabilisieren Kreiselkräfte grundsätzlich. D.h., dass mit zunehmender kreisender Masse eine Veränderung der Achslage erschwert würde. So gesehen, wären schnelle Wechselkurven mit schwereren Felgen eher erschwert.

Die Frage ist, ob Du das merkst. Was würde Dir der reine Gewichtsunterschied nützen? Sagen wir mal 500g oder 1000g? Möchtest Du mit einer Formel die zusätzliche Kraft errechnen, die der Pilot zum Ändern der Achse um x Grad aufwenden muss? - Und hast Du einen Vergleich, welche Kraft er ohnehin aufwenden muss? Cool Wink

Noch was: Ich wäre mir gar nicht sicher, ob nicht die Alufelge die leichtere ist!
Viel kann der Unterschied aber auch nicht sein. Und wenn Du eh nur das Vorderrad ändern willst, wäre der Effekt sehr klein.
Vielmehr glaube ich daran, dass die Wahl der Reifen entscheidend ist. Die sollten dann nicht nur sehr spurstabil und leichtläufig sein, sondern auch möglichst dünn. Denn je geringer die Reifenbreite, desto kleiner muss der Neigungswinkel bei Kurvenfahrt sein - und entsprechend kleiner die Kraft, um die Maschine in die Kurve zu legen.

Gruß, Stefan.
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Uwe
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BeitragVerfasst am: Mi Feb 21, 2018 1:08 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Wimret sind die kreiselkräfte geschwindigkeitsabhängig, aber nicht vom Gewicht.

Bei dosen wurden die gewichte und verwindungssteifigkeit von stahl und alufelgen verglichen. Ergebnis war dass alufelgen ausser optischen vorteilen nix bringen. Sie müssen dickeres material haben um die steifigkeit zu erreichen, verloeren aber die Flexibilität einer stahlfelge.
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SiRoBo
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BeitragVerfasst am: Mi Feb 21, 2018 2:03 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Uwe hat Folgendes geschrieben:
Wimret sind die kreiselkräfte geschwindigkeitsabhängig, aber nicht vom Gewicht.


Nicht vom absoluten Gewicht, aber von der Rotationsträgheit! Deshalb sind CFK Felgen so geil handlich. Deren Hauptgewicht zur Lagerung und Bremsscheibenaufnahme ist innen, reines CFK außen. Und das ergibt eine geringe Rotationsträgheit und somit geringe Kreiselkräfte.

Wenn man sich bei ner Gussfelge im GGS zu einer eingespeichten Felge den Schlauch sparen kann, spart das schon mal ungemein Gewicht, und zwar auf einem großen Durchmesser. Noch besser sind Schmiedefelgen, weil da noch weniger Material dran ist. CFK Felgen bekommt man in den Trennscheibendimensionen der XJ swiw nicht.
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Simon

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Stefan62
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BeitragVerfasst am: Mi Feb 21, 2018 2:36 pm    Titel: Antworten mit Zitat

SiRoBo hat Folgendes geschrieben:
Nicht vom absoluten Gewicht, aber von der Rotationsträgheit!

...womit ja nichts anderes gemeint ist als Masse und deren Abstand vom Rotationszentrum (und natürlich der Geschwindigkeit).

Aber es geht ja hier nicht um eine möglichst günstig konstruierte Alugussfelde, sondern wohl um die originale - und als Alternative um eine Stahl-Speichenfelge.

So gesehen verrät uns der reine Gewichtsunterschied sowieso noch nichts über das günstigere Handling bei Änderung der Radachsen-Ausrichtung (sprich: schnelle Wechselkurven).

Gruß, Stefan.
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de Thomas
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BeitragVerfasst am: Fr Feb 23, 2018 11:41 am    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,

ja danke schon mal für den anregenden Austausch.

Wenn ich mein alters Physikbuch richtigrum gehalten habe, dann geht die Masse wohl linear in die Ermittlung der Kreiselkräfte ein. D.h. demnach würde sich, bei einem angenommenen Gewichtsvorteil der Speichenräder über Guss von 30%, auch ein um 30% geringerer Kraftaufwand für's Umlegen in der Wechselkurve ergeben. Das wäre natürlich ein Wort! Nur habe ich leider keine Ahnung, ob überhaupt und wenn ja, wie groß der Gewichtsunterschied unterm Strich tatsächlich ausfällt. Drum die Frage nach dem Gewicht. Ich habe halt gesehen, das die für den Umbau in Frage kommenden Felgen gerne mit Gold aufgewogen werden und bevor ich mich unnötig in Kosten stürze...

Und klar, es kommt natürlich letztlich auf die Verteilung der Masse an! Drum wählt man zum Wetzen ja auch gerne den Felgendurchmesser eine Nummer kleiner, sieht aber in der Regel nix aus.

Gruß
Thomas
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WeDoTheRest
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BeitragVerfasst am: Fr Feb 23, 2018 11:51 am    Titel: Antworten mit Zitat

Wurden die Alu-Räder damals nicht eingeführt weil sie leichter und stabiler waren?
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BeitragVerfasst am: Fr Feb 23, 2018 11:53 am    Titel: Antworten mit Zitat

Der klare Vorteil der Aluräder ist das man hier Reifen ohne Schläuche verbauen kann somit auch weniger Gewicht hat, und es können sich keine Speichen lösen bzw lose werden.
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Stefan62
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BeitragVerfasst am: Fr Feb 23, 2018 11:55 am    Titel: Antworten mit Zitat

Thomas,
in einem Parallelthread von Jürgen (JRMaier) http://www.xj-forum.de/bb/viewtopic.php?t=32755 findest Du seinen Umbau einer XS 1100 mit Speichenfelgen.
Ganz sicher kann er Dir etwas über das Gewichtsverhältnis Stahlspeiche vs. Alugussfelge sagen.
Ich denke immer noch, dass auch die Gussfelge leichter sein könnte. Wink

Gruß und viel Erfolg!
Stefan.
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WeDoTheRest
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BeitragVerfasst am: Fr Feb 23, 2018 12:04 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Bitteschön:
https://www.motorradfrage.net/frage/sind-speichenfelgen-schwerer-als-gussfelgen
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Gruß, Jörg
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Stefan62
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BeitragVerfasst am: Fr Feb 23, 2018 3:41 pm    Titel: Antworten mit Zitat

WeDoTheRest hat Folgendes geschrieben:
Bitteschön:
https://www.motorradfrage.net/frage/sind-speichenfelgen-schwerer-als-gussfelgen

Ja, und um mal den zweiten Teil der Antwort zu zitieren, der da lautet: Wesentlicher als der Gewichtsunterschied ist jedoch das Massenträgheitsmoment der Räder, also ob die Masse "eher an der Achse" oder "eher außen am Rad" sitzt, worüber sich eben diese PS-Geschichte auslässt.
...können wir jetzt nur raten, ob wohl die massive Stahlfelge (die AUSSEN sitzt) gegenüber den dünnen Speichen (die mehr innen sitzen) wohl günstiger ist als das Alugussrad, deren relativ massiven "Speichen" innen sitzen und im Verhältnis dazu die nicht sehr viel voluminöseren Felgen.

Sollte das Gesamtgewicht tatsächlich im Verhältnis von 10,0:7,1 zugunsten der Stahlfelgen liegen (also schwerer sein), dann vermute ich anhand der Verteilung der Massen (relativ massive "Gussspeichen"), dass der Massenmittelpunkt bei Aluguss weiter innen liegt. Also nicht nur leichter sondern auch noch günstiger.

Sicher gibt es da ne Möglichkeit, das dynamisch zu messen. Ähnlich wie beim Auswuchten. - Insch'nöre vor! Wink

Gruß, Stefan.
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BeitragVerfasst am: Fr Feb 23, 2018 4:59 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Stefan62 hat Folgendes geschrieben:
Sicher gibt es da ne Möglichkeit, das dynamisch zu messen. Ähnlich wie beim Auswuchten. - Insch'nöre vor!

Gerne. Wink
Befestige das Teil an einer Drehfeder, von der Du die Steifigkeit exakt weißt. Dann anstoßen und schwingen lassen, dabei die Periodenzeit der Schwingung messen, zur Erhöhung der Messgenauigkeit am besten mehrere Perioden messen. Die gemessene Frequenz omega in rad/s entspricht dann aus der Quadratwurzel des Quotienten aus der Federsteifigkeit c (in Nm/rad) und der Trägheit J (in kgm^2). Die Trägheit beträgt dann: J = c / omega^2

Alternative: Die Felge leicht drehend lagern und mit einem gemessenen Drehmoment beschleunigen, dabei die Drehzahl messen. Die eingebrachte Energie besteht aus dem Integral des Drehmoments über der Drehzahl. Die Rotationsenergie beträgt 1/2 * J * omega^2 und kann mit dem Integral gleichgesetzt werden. Enddrehzahl ist ebenso wie die eingebrachte Energie bekannt, weil gemessen. Somit lässt sich auch J bestimmen.

Also los geht's. Cool
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BeitragVerfasst am: Fr Feb 23, 2018 10:57 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Doch so einfach. Na dann ist ja alles klar. Very Happy
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BeitragVerfasst am: Sa Feb 24, 2018 8:53 am    Titel: Antworten mit Zitat

Stefan62 hat Folgendes geschrieben:

Ganz sicher kann er Dir etwas über das Gewichtsverhältnis Stahlspeiche vs. Alugussfelge sagen.


Wieso ist hier immer von Stahlspeichenrad die Rede? Wenn's am großen
Durchmesser leichter werden soll nehme ich doch eine Alufelge.
So ne schöne Borrani Hochschulter Felge zB.

Gruß Uli
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BeitragVerfasst am: Sa Feb 24, 2018 10:00 am    Titel: Antworten mit Zitat

Der Begriff Stahlspeichenrad bezieht sich aber auf die Speichen.
Die willst Du nicht aus Alu haben. Glaub mir. Very Happy
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