D0-it-yourself DH Rahmen

[ATX one DH]

Hallo,
Ich möchte diesen Winter ein DH Rahmen entwicklen (einzelnstück). Entweder aus Stahl oder aus Alu. Alle dimensionen könnte ich kopieren von ein normales DH Rahmen. Würde es was bringen um an einem virtuelen Drehpunkt zu denken? Oder doch ein normalen eingelenker mit Umlenkmechanismus? Hat hier jemand erfahrung mit eigengebauten DH Rahmen? Tipps, do and don't s? Was könnte mann am besten nutzen? Blech in monocoque Design, rundes Rohr oder eckige Profile?
Naja hoffe hier reagiert jemand...

[b] DOWNHILL OR DIE [b]
"No Work Team"

[JSR]

ich wurde Vierkant Alu Profil für einen Dreieck Hauptrahmen verwenden, die Geometrie von gängigen DHler abkupfern - keine Experimente, die Schwinge massiv aus geschweißten Profilen formen, Eingelenker (mehrgelenker wird wahrscheinlicher technischer Overkill zum selberbruzzeln) mit Anlenkung höhe über dem mittleren Kettenblatt, gleich mit verschiedenen Anlenkungsmöglichkeiten für Geometrie veränderungen, verstellbarer Sitzdom wie San Andreas, für die Schwinge Radstandverstellung wie beim MX Mopet und Steckachste Lawillstandart/Hope, evtl wennst noch Lust hast eine Bremsmomentabstützung mit Uniballgelenken anbringen, dabei das Rahmengewicht nicht vergessen........willst du des wirklich machen?

[georg]

Hauptrahmen: Runde Rohre. 4-Kant hat bei gleichen Dimensionen nur 80% der Torsinssteifigkeit und wiegt mehr. Die Rohrverschneidungen sind auch nicht einfacher. Also rundes Rohr. Keine Gussets. Lieber die Rohrwandstärken größer dimensionieren. Rohre eventuell im Mittelteil außen abdrehen. Ist zwar technisch nicht das beste, aber machbar.
Design: Diamantrahmen, Eingelenker. 4-Gelenker ist aufwendig, und bringt nix. Jaja, hauts mich nur ihr 4-Gelenkfreaks! [img]/images/icons/wink.gif[/img]

Schwinge: Vierkantprofil. Ist am einfachsten. Abschauen vom Motorrad. Wenn du schon dabei bist, dann Steckachse hinten. Schau dich um, was es zum kaufen gibt, was dir am meisten taugt, und dafür bau deinen Hinterbau. Eventuell überleg dir eine Radstandsveränderung. Stufenlos muß nicht sein.
Eventuell Bremsmomentabstützung. Nabe checken.

Material: Je nachdem was du für ein Schweißgerät hast.
Stahl kannst du mit fast allem schweißen. Gleichstrom WIG ist erste Wahl.
Alu mußt du mit Wechselstrom-WIG oder Gleichstrom MIG gepulst schweißen.- Ersteres kostet 35-50.000, zweiteres 50-70.000. [img]/images/icons/frown.gif[/img]
Alu hat den Vorteil, daß du Profile in den richtigen Wandstärken einfach kriegst. 6060 oder AlMgSi 0,5 schmeißens dir nach, hat aber eine geringe Festigkeit. 220N/mm² normal und 150N/mm² in der Schweißnaht. Ist aber durch entsprechende Domensionierung (Gewicht!) wieder auszugleichen. Ich empfehle für Ober- und Unterrohr zB Durchmesser 60mm und Wandstärke 3mm.

Geometrie: Die würd ich einfach von einem Rahmen der dir taugt kopieren.

Maschinen:
Du brauchst auch eine Schweißvorrichtung, die mußt du mal bauen. Dann wäre eine Drehbank und eine CNC-Fräse auch notwendig. Wenn du einen Betrieb in deiner Umgebung hast den du kennst wäre das leiwand. (Bierkiste?) Sonst ist das nicht zum zahlen.

Lager:
Rillenkugellager, einreihig. Schau dir die Dimensonierung von einem Rahmen ab. Was die Lager anlangt (nur die Lager!) empfehle ich dir den Warp von HC.

Dämpferanlenkung:
Wäre von Vorteil wenn du den Dämpfer mittels eines Hebel anlenkst. Der Hebel selbst sollte steif gelagert sein, die Verbindung vom Umlenkhebel zur Schwinge seitlich schwach ausgelegt. Denn dann bekommst du Seitenkräfte der Schwinge vom Dämpfer weg, und der Dämpfer hält länger.

Willst du dir das echt antun? Ich mein, ich konstruier´ jetzt an meinen Rahmen ca. 2 Jahre. Ob heuer noch ein Prototyp feritg wird, weiß ich nicht.. also das ist echt nix was in ein paar Wochen erledigt ist. Du mußt dir vor allem klar sein, was das für eine Hackn ist. Das Konstruieren, die Überlegungen müssen echt Hand und FUß haben. Die Fehler die da drinen sind, sind dann erst ein richtiges Problem wenn du den rahmen baust.. [img]/images/icons/wink.gif[/img] Die Zeichnungen sind das wenigste.. Ein Kartonprototyp muß her .. dann mußt du die Schweißvorrichtung bauen. Etliche Drehteile anfertigen.. Rohre, Steuerrohr, Trelager, Lagerhülsen etc. was weiß ich. CNC-programmierkenntnisse wären von Vorteil.. für Ausfallenden, Hebel etc.. Das Anfertigen der Rohrverschneidungen mußt du entweder mittels Darstelender Geometrie [img]/images/icons/frown.gif[/img] konstruieren und dann in CNC programmieren, oder du greifst zur Feile und feilst bis es paßt. [img]/images/icons/smile.gif[/img] Ungenauigkeiten bis zu 0.5mm machen da eh nix.
Also, ein Rahmen ist schon ein Haufen Arbeit. Alleine würd´ ich das überhaupt nicht machen.. schon alleine deswegen nicht, weil diskutieren, herumkritiseren von anderen eine sehr fruchtbare Angelegenheit ist. Da kommen dann die besten Ideen und Konstruktionen heraus. Tips von Leuten, die von Maschinenbau eigentlich null Ahnung haben sind da oft sehr brauchbar!

So, genug getippt. Ich wünsch dir viel Spaß und alles Gute!

georg
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[ATX one DH]

Hey danke für alle Tipps. Ich arbeite als Konstructeur in einem Geschäft das Fahrräder und electrische Farhrzeuge für Behinderte produziert. Wir bauen momentan alles aus Stahl, daher würde ein Stahl Rahmen am einfachsten sein. Wir haben halt Fräse (nicht CNC), schweissgeräte und Bandschleifmachine (?) im Geschäft. Also wenn ich es ausdenke kann ich es bauen lassen (mehrere Bierkasten!). Wenn in alu kann ich es bauen lassen bei ein Kerl die ich seit kurzem kenne. Sein Vater hat ein Geschaft das verschiedene Sachen in alu produziert, die haben halt auch alles was ich benötigte. Alu eloxieren kann halt bei das Geschäft wo mein Vater arbeitet. Mein Direktor hat schon gefragt wieso ich das nicht mache, wäre nähmlich auch ein gutes Lernprozes für mich. Vielleicht bekommen Behinderten Fahrräder in die Zukunft auch Federung, mann weiss nie...

[b] DOWNHILL OR DIE [b]
"No Work Team"

[ATX one DH]

Ich denke im Moment an folgendes: Rahmen mit zwei Oberrohre (durchmesser 30 mm) und ein Unterrohr (durchmesser 60 mm). Rahmen ungefähr baugleichwie das Brooklyn Machineworks TMX www.brooklynmachineworks.com/bikes/tmx.htm aber halt in Aluminium. Hinterradschwinge vielleicht als Frästeil wie das neue Nucleon von Nicolai. Rahmen mit Bremsmomentabstützung und Getriebenabe (Rohloff? oder doch nur ein SRAM getriebenabe). Was könnte mann sich besser ausdenken? Getriebenabe wie das Nucleon oder Getriebenabe im Hinterrad? Na was denkt Ihr??

[b] DOWNHILL OR DIE [b]
"No Work Team"

[georg]

Hallo!
Naja, da hast du eh Möglichkeiten..

An deiner Stelle würd ich einmal Stahl bevorzugen. Ist am einfachsten zum handhaben, vor allem da ihr die Geräte in der Firma habt, und billig. Später kannst du dann deinen Rahmen in Alu machen, die Veränderungen sind nur marginal. Eigentlich nur die Durchmesser.

2 Oberrohre bringen genau nix. Außer Gewicht.
Hinterradschwinge als Frästeil ist für die Optik. Ich würde eher Vierkantrohr bevorzugen. Mach eine Mischung aus VProcess, Nucleon und BMW TMX. Und nicht vergessen: Schau mal zu KTM, Honda und Yamaha... [img]/images/icons/wink.gif[/img]

Die SRAM Getriebenabe hat (glaub ich) 7 Gänge und wiegt mehr als die Rohloff. Also wieso nicht gleich die Rohloff?

Ob Getriebenabe hinten oder vorne bleibt dir überlassen. Ich schildere dir bloß den Vorteil von vorne:
Geringere ungefederte Masse auf der Hinterradschwinge. Das Gewicht ist dort wor du´s brauchst (gefederte Masse) und dort wo du so leicht wie möglich sein sollst, hast du bloß eine schmale Eingangnabe.

Bremsmomentabstützung.. wenn du dir das antun willst. Es fährt sich besser mit Abstützung.

Im übrigen.. genau den Rahmen bau ich gerade [img]/images/icons/smile.gif[/img]

georg
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[DH-Rooky]

Was meinst du mit: keine Gussets? Bringt das gar nichts wenn man es zusätzlich einbaut oder ist es nur nicht notwendig bei der von dir beschriebenen Wandstärke?

Welchen Rahmen hast du als Vorbild für die Geometrie genommen? Auch das TMX?

[img]/images/icons/cool.gif[/img] DH-Rooky

[georg]

Man hat 2 Möglichkeiten:

Entweder ich gehe her und nehme ein dünnes Rohr.. dann muß ich unzählige Verstärkungsbleche aufschweißen.
zB.: HotChili Warp 210.
Rohrwandstärke: 1.5-1.7mm + Verstärkungsbleche 1.5mm

Oder ich nehme von Haus aus dickere Wandstärken, und mach das Rohr in der Mitte dünner -> endverstärkt.
zB.: Easton Elite: 2.5mm an den Enden und 1.5mm in der Mitte.

Warum ich eher gegen Gussets bin: Das sind zusätzliche Schweißnähte die das Material schwächen, und wenn sie nicht richtig ausgeführt sind, den Rahmen schwächer machen als ohne Gussets!
Warum ich für Gussets bin: Zeig mir mal nen leiwanden DH-Rohrsatz, den man auch in Kleinstmengen kriegt.

Dh: Soweit es geht ohne Gussets, wenn es sich nicht vermeiden läßt, dann ja, aber richtig. Meine Meinung.

Ad Geometrie: Das TMX ist mir persönlich zu hoch und zu lang. Ich versuche den Rahmen (und das ist die allergrößte schwierigkeit) so klein wie möglich zu halten. Es ist kein Problem einen DH-Rahmen zu bauen, bei dem dann aber nur 180er Typen mit beiden Beinen am Boden stehen... [img]/images/icons/wink.gif[/img] Die Geometrie ist eine Mischung aus HC Warp und Nicolai Lambda.

georg
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[DH-Rooky]

Ich hab mir das TMX grad angeschaut.Gefällt mir so ganz gut aber der Lenkwinkel ist viel zu flach.
Ein kurzer Rahmen ist natürlich schön wendig aber ich geh jetzt mal davon aus, daß du den Rahmen nur so "klein" baust weil du selber nicht so groß bist.Das Problem ist, daß ich wohl mit diesem Rahmen nie fahren könnte.Ich bin 1,92 m groß und hau mir bei vielen gängigen DHlern die Knie an der Gabel an und für deinen Rahmen müßte ich auch eine längere Sattelstütze fahren.Könntest du den Rahmen wenn er mal fertig ist auch eine Nummer größer bauen ohne, daß die Steifigkeit zu sehr leidet?

Hast du den Rahmen für eine bestimmte Gabel ausgelegt? Wieviel Federweg sollder Rahmen haben?

[img]/images/icons/cool.gif[/img] DH-Rooky

[georg]

Also folgendes:
Den Rahmen länger zu machen ist das kleinste Problem. Das habe ich ohnehin vor 2 versch. Modelle anzufertigen.
Ich selber bin 182.. , der erste Rahmen soll aber auch für Mädls mit 160 fahrbar sein. Hat seine Gründe... [img]/images/icons/smile.gif[/img]
Niedrig bleibt er aber auf jeden Fall..

Federweg Gabel: ca. 200mm Aber das ist sch..egal. Der Lenkwinkel ist voll einstellbar, und zwar unabhängig von der Dämpferanlenkung dh. du kannst den Rahmen auch als Freerider mit ner 130mm Gabel fahren. Natürlich würd ich ihn dann nicht mit dem max. Federweg fahren, dh einen kürzeren (50mm) und leichteren Dämpfer verwenden, eh klar.

Ob der Rahmen je käuflich zu erwerben sein wird, wage ich zu bezweifeln. Den mache ich einmal nur, damit ich mir das selber beweiese, daß einer, der ein bisserl Hirnschmalz reinsteckt, was besseres rausbekommt als (die überheblichen) Leute zB. von HC. [img]/images/icons/wink.gif[/img]

Wenn der Rahmen jemals zum verkaufen sein wird, ist er außerdem zu teuer. Ich hab mal kurz ausgerechnet: 50 Blaue mit Rohloff 14-Gang und 75mm Shockworksdämpfer (225mm Federweg am Hinterrad) und 20mm Steckachsennabe mit Bremsmomentabstützung. Das ist schon ein bisserl viel...

Aber hab ich dir das nichtr eh schonmal geschrieben...? *denk*

georg
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Edited by georg on 2001-09-01 18:15.

[niZo]

Sers Burschen!
Also ich würde den Rahmen aus Stahl bauen weil er dann, bei entsprechender dimensionierung, auch nahezu ewig halten sollte. Ich würde auf jeden Fall einen eingelenker bauen und das ganze möglichst unkompliziert halten. Einfach und effektiv ist die Devise. Also nix mit Getriebenabe und Bremsmomentabstützung und solchem Schnickschnack. Sicher ist das Zeug gut aber bei einem Selbstbau-Projekt verkomplizieren solche Dinge die Sache einfach zu sehr und vervielfachen den Arbeitsaufwand und die Kosten.
wie auch immer, auf jeden Fall ist das eine ziemliche Hockn! Ride hard!

[ATX one DH]

Na dann wird das erste Rahmen halt aus Stahl sein. Vielleicht in Zukunft wenn er gut ist auch noch in Alu. Wenn mann die Getriebenabe reinbaut wie das Nucleon hat mann das Vorteil das mann ein sehr breiten Hinterradnabe bauen kann die sehr Steif ist. Die hinterradnabe braucht auch kein Freilauf, der ist schon im Getriebenabe. Daher könnte mann selber eine Hinterradnabe entwickeln mit verschraubten Ritzel. Ich denke für den ersten Versuch werde ich doch ein SRAM Getriebenabe nutzen wiel wir die auf Lager haben und die recht billig sein. Rohloff ist mir etwas zu teuer mit DM 1300 für ein erster Versuch. Nächstes Vorteil von die TMX konstruction ist das die Kette nicht langer wird beim Einfederen, also braucht mann ach kein Kettenspanner. Was für Stahl konnte mann am besten nutzen? CrMo Stahl oder eine andere höhere Stahlsorte wie zB St-52. Welche Wandstarke würde ausreichen wenn mann Rohr mit Durchmesser 30 oder 60 mm nutzt?

[b] DOWNHILL OR DIE [b]
"No Work Team"

[BoB]

Das Nucleon hat eine extrem schmale Hinterradnabe weil ein schmaler Hinterbau auf Torsion steifer ist. Außerdem ist auch eine kurze Steckachse/Nabe steifer und leichter als eine lange, logo.
Das derzeitige Problem beim Nucleon ist, das man keine wesentlich breiteren Reifen hinten fahren kann als die Tioga Factory DH weil sonst die Kette am Reifen streift. Man müsste die nabe ein bißchen breiter machen und das Ritzel an der Rohloff etwas nach außen setzen....auch würde eine nabe mit freilauf hinten Sinn machen weil wenn das Rad rollt, bewegt sich sonst die lange Kette und die ganze Nabe mit -> mehr Reibung.
Wenn du CrMo Stahl hast würd ich auf jeden Fall den nehmen.
:-)

[georg]

Auf die gefahr hin, daß das jetzt alles überheblich klingt.. ist nicht so gemeint.

Aus deinen Postings merkt man, daß du dich noch nicht sehr mit der Materie beschäftigt hast. Ich oder irgendwer anders kann dir kein allgemeingültiges Rezept sagen.

Ich an deiner Stelle würde mich grundsätzlich mal mit Rahmenbau beschäftigen.
Werkstoffe, Verarbeitungsmethoden..

Dann ist es auch wichtig etwas Rennerfahrung zu haben.. nicht unbedingt selber zu fahren (was aber nicht schlecht ist), aber zumindest ein paar gebrochene Rahmen oder nicht funktionierende Lösungen gesehen zu haben.

Dann würd ich mich mit ein paar Maschinenbaukenntnissen auseinandersetzen. Grundlegende Mechanik, Kinematik.. nicht zu viel aber zumindest soweit, daß du deinen Rahmen nicht bloß auf Gut Glück aufbaust. Davon brauchst du eh genug.. [img]/images/icons/wink.gif[/img] Spannungsminimierung, etc.

Zu deiner Frage konkret:

TMX: Das die Kette beim Einfedern nicht länger wird, erreichst du nur dadurch, daß der Drehpunkt der Hinterradschwinge gleichzeitig der Mittelpunkt des Ritzels ist. Was bei einer Getriebenabe ein sehr großes Lager benötigt -> Nucleon. Meiner Meinung nach ist das unnotwendig. Siehe Motorrad. Kettenspanner ist dann allerdings notwenig, aber einfachst zu machen.

Stahl: Der Werkstoff schlechthin ist der Vergütungsstahl 24CrMo5 bzw. 25CrMo4. Zugfestigkeít: ~900N/mm²... also eine "höhere" Stahlsorte als der Baustahl St-52.

Bei Stahl ist die Wandstärke ein riesiges Problem. 60mm Rohr ist da Schwachsinn. (sorry) Warum?

Bei einem Rahmen wird zB das Unterrohr vielfach belastet:

Torsion: Da ist ein großer Rohrdurchmesser natürlich gut.

Knickung: Auch da ist ein großer Durchmesser grundsätzlicxh gut.. aber da kommt die Beulfestigkeit dazu: Nimm dir eine Coladose zur Hand.. warum kannst du die so, leicht eindellen? Weil die Wandstärke im Vergleich zum Durchmesser sehr klein ist.
Ist auch eine Schwäche der nmeisten DH-Rahmen. Der HC Warp zB reißt nicht.. sondern das Unterrohr beult sich ein, und dann reißt das Oberrohr durch.

Dh: Du brauchst eine Mindestwandstärke. Das ist bei Stahl, bei einem 30er Rohr 0.5mm, bei einem dickeren Rohr entsprechend mehr.
60mm Durchmesser sind Wahnsinn.. das kannst du nicht mehr heben.

Die nächste Schwierigkeit ist: Wo kriegst du, sagen wir mal, ein 40er Stahlrohr mit 0.8mm oder 1mm Wandstärke her??? Und das in 25CrMo4? Oder St52? Nahtlos gezogen, vielleicht noch endverstärkt?
Nahezu nicht möglich. Zumindest nicht in Apothekermengen wie wir es für zB 5-10 Rahmen benötigen.

[img]/images/icons/frown.gif[/img]

georg
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[ATX one DH]

Hallo Georg,
Stimmt mit Rahmenbau habe ich mich noch nicht so viel Beschäftigt... Technische Hintergrund habe ich jedoch schon. Ich habe Werkzeugbau studiert und bei uns in die Niederlanden ist das eine ganz breite Studium. Grundlegende Mechanik, Kinematik, Werkstoffe, Verarbeitungsmethoden u.s.w. das alles habe ich während meine Studium bekommen. Hier post ich nur allgemeine Fragen weil öffter Leute drauf reagieren wenns nicht so technisch ist. Und ohnehin ist mein technisches Deutsch slechter als "normales". Aber danke für alle do's and dont's. Zur Themen 60-er Rohr das ist nur weil es von Optik her schön ist. Ein Rahmen aus 30-er Rohren sieht so zerbrechlich aus (auch wenns nicht ist von Belastung und Wandstärke her). Ein grosses Lager wie beim nucleon muss nicht unbedingt sein wenn mann alles etwas breier Konstruiert, dann het mann mehr raum für andere Lösungen. Wenn mann hier ein Posting macht und viele Leute reagieren dann ist das halt gut zum nachdenken über alternative Lösungen.

[b] DOWNHILL OR DIE [b]
"No Work Team"