Erörterung/Rechnung Stickstoffdruck und Federbein

  • Hallo zusammen,
    da die Diskussion
    Federbein Stickstoff Druck vs Durchhang
    unübersichtlich wurde, fange ich neu an und stelle vor, was der Druck und die Kammerhöhe im Ausgleichsbehälter bewirken.
    Teil1
    Vorbedingungen
    Mir steht mein Federbein von der Husky2019 zur Verfügung und reinschauen kann ich nicht.


    Folgendes nehme ich also an:
    Kolbenstange 18mm (gemessen)
    Maximaler Weg: 120mm (gemessen, ca.)
    Durchmesser Trennkolben 57mm (gemessen Reservoir aussen 65mm, Annahme 4mm Wandstärke)
    Höhe Gasbereich: 40mm-60mm (Länge aussen 80mm, minus Trennkolben und Öl )


    Dies führt dazu, dass sich der Trennkolben 1mm bewegt, wenn sich die Kolbenstange 10mm bewegt. (kolben vs Stange hydraulisches verhältnis 10:1)

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    • Dämpfer.PNG

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  • Teil2 Kraft Weg Resultat (Durchhänge)
    Weitere Annahme: Unbelastet 15bar Befülldruck, um nicht zu untertreiben und 40mm Gashöhe auch eher zu klein für guten Effekt.


    Der Gasdruck steigt mit der einfahrenden Kolbenstange. Geschieht dies schnell, so erwärmt sich das Gas und hat keine Zeit, abzukühlen. Das trifft am besten den Fahrbetrieb. Diese Form der Kompression nennt sich adiabatisch (=kein Wärmeaustausch nach außen)


    Weiters wird eine Feder montiert (65N/mm) mit 8mm Vorspannung.
    Im Diagramm findet sich nun folgendes:
    Kraft Weg - Gasfeder
    Kraft-Weg - Feder (=Gasfeder mit 0 bar)
    beides zusammen, Klar die Kennlinie liegt höher als nur die Feder, weil die Gaskraft dazukommt. Die würde sich als veränderter Durchhang auswirken.
    und beides zusammen, aber mit reduzierter Vorspannung (0mm). Die Kurve liegt wieder fast so, wie die der Feder alleine. Allerdings gibt es leichte Abweichungen. Durchhang ist nur in einem Punkt gleich mit der alleinigen Feder.


    Dabei sieht man: über die Federvorspannung kann man die Kraft wieder so herstellen, dass der Gasdruck ausgeglichen wird. Allerdings unterscheiden sich die Steigungen (=gesamte Federhärte!). Man kann wahlweise wieder den dynamischen Durchhang herstellen, oder den statischen. aber nicht beide. Der Unterschied ist allerdings sehr gering.
    Während ca. 8mm benötigt werden um den Gasdruck zu kompensieren unterscheiden sich statischer und dynamischer Durchhang nur vernachlässigbar.

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    • Kraft-Weg.PNG

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  • Teil3:


    Nun geht es darum, wie Gasmenge und Druck die Federhärte der Gasfeder beeinflussen:
    a) Basisfall 40mm Kammerhöhe, 15bar
    b) 40mm und 10 bar
    c) 60mm und 15bar


    Im Basisfall variiert die zusätzliche Federhärte von 1,5N/mm bis 3N/mm. Die Grundfeder 65N/mm addiert sich und man fährt effektiv eine progressive Feder 66,5N/mm-68N/mm.
    Der Effekt lässt sich durch verringerte Kammer und mehr Druck noch verstärken, bis es dem System zu viel wird.


    Bei b reduziert sich die Härte. Man hat also effektiv weniger "Zusatzfeder" - ist auch klar, ganz ohne Druck gibt es dann gar keine Zusatztfeder
    Bei c reduziert sich die Progression Die Federhärte steigt weniger mit dem Federweg. Analog zur Kammerhöhe in der Gabel


    Hinweis. Unterschiedliche Skalierungen der y-Achse beachten!



  • Im Basisfall variiert die zusätzliche Federhärte von 1,5N/mm bis 3N/mm. Die Grundfeder 65N/mm addiert sich und man fährt effektiv eine progressive Feder 66,5N/mm-68N/mm.


    Die Bezeichnung der Diagramme in Teil 3 ist nicht korrekt - deine Diagramme beziehen sich auf die "Steigung der Federhärte der Gasfeder" nicht die "Federhärte der Gasfeder" pro mm. Bei einer linearen Stahlfeder ist das egal, da beide Werte gleich sind (hat eine freie Länge also Kraft 0 bei 0 Auslenkung), bei einer Gasfeder nicht. Um die Federhärte der Gasfeder mit einem bestimmten Druck darzustellen, MUSS die Anfangskraft (x=0) in die Federhärte einfließen. Um eine Aussage bezgl. der auftretenden Gesamt-Federkräfte machen zu können müssen die Federhärten in Relation gesetzt werden. (Scheint in Teil 2 eh so zu sein). Du setzt die Steigungen in Relation (65N/mm + 1,5N/mm) - das reicht aber nicht um eine Aussage über die auftretenden Federkraft und in weiterer Folge den Durchhang zu machen, ist aber natürlich ok um die unterschiedliche Progression der verschiedenen Gasfedern darzustellen.


    Hier noch einmal die Definition der Federhärte aus Wikipedia: "Die Federkonstante, auch Federsteifigkeit, Federhärte, Federrate, Richtgröße oder Direktionskonstante genannt, gibt das Verhältnis der auf eine Feder wirkende Kraft zur dadurch bewirkten Auslenkung der Feder an." Sprich, ich drück mit Kraft x auf die Feder und sie bewegt sich y.


    Zu Teil 2:


    Zitat

    Während ca. 8mm benötigt werden um den Gasdruck zu kompensieren unterscheiden sich statischer und dynamischer Durchhang nur vernachlässigbar.


    Darf ich daran erinnern daß die Werte welche die Diskussion ausgelöst haben in etwa folgende waren: Federbein mit Druck: 35/110, Federbein ohne Druck aber mehr Vorspannung: 28/110 (was ich später in meinem Versuch auch wiederholen konnte 33/110 vs 28/110, 5mm mehr Vorspannung). Das würde ich jetzt nicht als vernachlässigbaren Unterschied bezeichnen. Wie lässt sich das aus deinen Diagrammen ablesen? Ist es möglich, daß deine obige Formel (65 + 1,5) in die Berechnung der Federkraft Stahlfeder+Gasfeder mit eingeflossen ist?


    Nachtrag zu den Daten: XPlor Dämpfer: Reservoirkolben D=52mm, Höhe Gaskammer ~100mm (also nicht 40-60mm wie angenommen), allerdings die 52mm nicht über die ganze Höhe - ab der Hälfte wurde ich jetzt 4-6mm weniger Durchmesser schätzen.


    Michael

  • Die Bezeichnung der Diagramme in Teil 3 ist nicht korrekt - deine Diagramme beziehen sich auf die "Steigung der Federhärte der Gasfeder" nicht die "Federhärte der Gasfeder" pro mm. Bei einer linearen Stahlfeder ist das egal, da beide Werte gleich sind (hat eine freie Länge also Kraft 0 bei 0 Auslenkung), bei einer Gasfeder nicht.


    Michael


    Lieber Michael,
    ich rege an, dass du vorsichtiger formulierst, wenn deine Meinung eine andere ist. Ich weis immerhin nun, wo es hakt. Es ist die Definition der Federhärte, die du als Halbwissen aus dem Netz referenzierst.


    Die Härte einer Feder ist die Steigung und zwar Stück für Stück. Die Stücke sind so klein zu wählen, dass auf dem betrachteten Abschnitt die Härte sich nicht wesentlich ändert. Was glaubst du, wie eine 60-63-66 Feder zu ihrem Namen kommt? Abschnittsweise!
    Der Mathematiker spricht von der ersten Ableitung der Kraft-Weg Kurve. Genau so, wie ich das schreibe und darstelle ist es richtig. Auch jeder Fahrwerker misst die Federhärte stückweise nach. (Kannst du nachlesen, Suspension Bible S.16-17).


    Die Federhärte ist ganz allgemein Kraftänderung pro Längenänderung und muss keine konstante Größe sein. Hat eine Feder eine konstante Härte, so spricht man von einer linearen Feder bzw. Hooke´sche Feder. Die lineare Feder ist oft eine sinnvolle Lösung, aber auch nichtlineare Federn sind alltäglich. Speziell gewickelte Drahtfedern, Tellerfedern, Gasfedern usw..


    VG Erhard

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  • Erhard,


    Es steht dir natürlich frei Wikipedia als Halbwissen zu bezeichnen, ich für meinen Teil schätze es weil praxisrelevant. Lieber relevante Ergebnisse mit Halbwissen, als nicht aussagekräftige mit Premiumwissen. Ich habe das schon öfters in Diskussionen mir dir gesehen, daß du ab einem gewissen Zeitpunkt beginnst mit Premiumwissen um dich zu werfen ohne da groß eine Relevanz erkennen zu können. Ich glaube nicht, daß die 1.Ableitung (hat Steigung nicht gereicht?) der Federhärte und das Hookesche Gesetzt jetzt einen Beitrag zur besseren allgemein Verständlichkeit der Diskussion beitragen. Mir wäre eine Stellungnahme zur Relation von deinen Zahlen in Bezug auf die Testergebnisse lieber gewesen. Aber das nur am Rande.


    In der Sache selbst widerspreche ich dir nach wie vor: man kann Sachverhalte semantisch Umformen (gilt natürlich für beide Seiten) bis sie einem passen, aber die Grundaussage ist und bleibt ganz klar: die Federhärte ist eine bestimmende Größe der resultierenden Federkraft, die Steigung (oder Härte, oder 1.Ableitung) der Federhärte hat nur eine Relation dazu.


    Bei einer linearen Stahlfeder funktioniert das, weil F = F' + Vorspannung. Es hat sich halt so eingebürgert das Federhärte und Steigung in einen Topf geworfen werden weil das bei linearen Stahlfedern (wie gesagt, definierte freie Länge) funktioniert und progressive durch lineare angenähert werden. Sobald man aber damit rechen muß und zB Gasfedern ins Spiel kommen kann man Federhärte und Steigung nicht mehr in einen Topf werfen. Deswegen stimmen die Ergebnisse auch nicht.


    Man kann auch eine andere Sichtweise wählen. Eine Feder alleine kann keine Federkraft ausüben, erst wenn sie in einem System integriert ist entsteht eine Federkraft, dh man kann Feder und System in bezug auf die Federkraft nicht trennen. Stahlfedern (und alle anderen Festkörper-Federn) vermitteln zwar diesen Eindruck, aber nimm einmal eine Gasfeder aus dem Reservoir um sie mit einer Stahlfeder zu vergleichen! Trotzdem muß man einer Gasfeder auch eine Dimension bezgl. ihrer erzeugten Federkraft geben können und das ist eben die Federhärte welche den Ausgangsdruck im System miteinbezieht.


    Hier ist meine rechnerische Sicht auf das Problem unter Zuhilfenahme von Halbwissen und der ketzerischen Unverschämtheit die Steigung der Federhärte als Federrate zu bezeichnen weil wir uns auf irgendetwas einigen müssen - solltest du dich bemüssigt fühlen auf diesem Umstand deine Antwort aufzubauen, erwarte bitten keinen großen Enthusiasmus meinerseits abseits der Zahlen zu diskutieren.


    Fragestellung:


    Um wie viel muß die Federrate der Stahlfeder erhöht werden, damit sich bei einem kompletten Druckverlust im Reservoir unbelasteter und belasteter Durchhang möglichst wenig ändern?


    Ausgangssituation:


    Ich nehme die Daten aus meinen Test, weil vom ursprünglichen Fragesteller nicht viel bekannt ist, das Szenario aber ähnlich genug. Vorspannung Hauptfeder 8mm, Feder 60-63-66 wird mit 63 N/mm linear angenähert. Basisdruck Reservoir mit 10Bar, Druck bei 40mm Hub (~ Fahrtdurchhang 110mm) 10,6Bar, bei 10mm Hub 10,1Bar. Da hab ich geschummelt und einfach gemessen - siehe Bild. Verhältnis Hub Hinterrad/Hub Federbein 3:1, wobei durch die vom Anstellwinkel des PDS Federbeins erzeugte Progression der Hub am Federbein bei 110mm Duchhang sicher mit 40mm angenommen werden kann.


    Testergebnisse:


    Durchhang 63N/mm Feder +10Bar: 33/110,
    Durchhang 63N/mm Feder + 5mm extra Vorspannung, 1Bar: 27/110
    Durchhang 69N/mm Feder, 1Bar: 35/110


    rechnerische Annäherung:


    Unterstützung von Gasfeder 10Bar bei unserem gewünschten Fahrtdurchhang (ist unserer Fixpunkt mit Kraft und Hub konstant):


    10,6Bar = 1,06 N/mm2
    Fläche Kolbenstange: 9*9*Pi=254,5 mm2
    Federkraft: 269,8N
    Federrate verleichbare Stahlfeder: 269,8N / 40mm (hub bei 110mm Durchhang) = 6,75 N/mm


    Ergebnis: nötige Stahlersatzfederrate: 63N/mm + 6,75N/mm = 69,75N/mm


    Gegenprobe Testdaten: unbelasteter Durchhang bedeutet Kraft konstant (Fahrzeuggewicht):


    63N + 10Bar: (11mm [Durchhang unbelastet 33mm : 3] + 8mm [Vorspannung]) * 63 N/mm) = 1.197N, 1.197N + 257N (10,1Bar) = 1.454N
    63N + 5mm extra Vorspannung, 1Bar: (9mm [Durchhang unbelastet 27mm : 3] + 8mm [Vorspannung] + 5mm [extra Vorspannung]) * 63 N/mm = 1.386N, 1.368N + 25,5N (1 Bar) = 1.393,5N


    Unterschied 1.454N zu 1.393N würde einen Messfehler von ~2mm beim unbelasteten Durchhang bedeuten, in Betracht der ganzen Näherungen ist das aber nicht so weit weg.

    Ansatz Erhard:


    Federkraft 10Bar Basis (0mm Hub): 254,5mm2 * 1 = 254,5N
    Federkraft 10Bar Basis (40mm Hub, 10,6Bar gemessen): 254,5mm2 * 1,06 = 269,8N
    nötige Ersatzfederrate: (269,8N-254,5N) / 40mm = 0,38 N/mm (Zahlen weichen von Erhards Beispiel ab, da er eine deutlich höhere Progression der Gasfeder zugrunde gelegt hat; auch wenn 40mm eine grobe Schrittlänge sind, bei der flachen Kurve ist das für die Aussagekraft des Ergebnisses egal)


    Erhards Ergebnis weicht von meinem um den Faktor 17,8 (!!!) ab - das ist erheblich,lässt sich mit Ungenauigkeiten in der Messung nicht erklären und ich kann weder in Erhards Diagrammen eine Übereinstimmung mit den Testdaten sehen, noch mir einen mathematischen Weg vorstellen das zu erreichen. Einer von uns hat also deutlich Unrecht.


    Michael


  • Hallo Michael,
    ich machs kurz-
    da hast du leider wieder falsch gerechnet.


    Du kannst nicht aus der Kraft 269,8N nach 40mm auf die Federrate schließen ohne die Kraft bei 0mm.
    Für eine Federrate k brauchst du zwei Längenwerte L1, L2 und zwei Kräfte F1, F2.
    k= (F2-F1)/(L2-L1)


    F2 hast du formal richtig ausgerechnet, F1 aber nicht. L2-L1 sind die 40mm.


    F1 dazu ist (10 bar (Fülldruck) * Fläche). = 255N
    F2 dazu ist größer, beispielsweise 10,6bar*Fläche = 270N
    Federhärte: (270-255)/(40mm)=0,375N/mm


    Die Ersatzfeder ohne Druck beläuft sich dann auf 63N/mm + 0,375N/mm = 63,375N/mm


    VG Erhard

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  • Du kannst nicht aus der Kraft 269,8N nach 40mm auf die Federrate schließen ohne die Kraft bei 0mm.


    Natürlich kann ich das - ist die Annäherung an eine lineare Stahlfeder mit 0 Vorspannung, also ohne Kraft bei x=0. Erst dadurch wird es möglich die Anfangskraft der Gasfeder in eine vergleichbare Federrate für eine Stahlfeder zu integrieren. Ein Umstand den du beharrlich ignorierst und auf den ich in meinem Beitrag auch extra eingegangen bin - wieder einmal.


    Michael

  • Bin halt stur, genau wie du ;-)


    Ich versuche mal eine andere Herangehensweise, bitte bleib dran.


    Ich denke mir folgendes:


    Ausgangspunkt:
    Federbein mit 33mm und 110mm Durchhangwerten, Federhärte 63N/mm.
    Hier besteht eine Kraft durch den Druck. Wir haben sie schon mehrfach berechnet. (10bar auf 255mm²=255N usw.)
    Bei 33mm Durchhang wäre die Kraft fast gleich wie bei 110mm. Nämlich ca 260N. (bei 33mm/255N etwas weniger, bei 110mm etwas mehr/275N. Jedenfalls so ungefähr, eine genaue Rechnung bringt dazu kaum eine Änderung)
    Nimmt man diese Kraft weg, so erhöhen sich beide Durchhänge.
    Was erwarten wir?
    bei 33mm - 4,0mm --> 1:3 =12mm am Hinterrad
    bei 110mm - 4,4mm --> 1:3 =13,2mm am Hinterrad


    Was sind also die neuen Durchhänge?
    45mm und 123,2mm


    Soweit OK von Deiner Seite?


    VG Erhard

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  • Erhard,
    ...........
    Erhards Ergebnis weicht von meinem um den Faktor 17,8 (!!!) ab - das ist erheblich,lässt sich mit Ungenauigkeiten in der Messung nicht erklären und ich kann weder in Erhards Diagrammen eine Übereinstimmung mit den Testdaten sehen, noch mir einen mathematischen Weg vorstellen das zu erreichen. Einer von uns hat also deutlich Unrecht.


    Michael


    Hallo Michael,


    Dieser Aussage von dir kann ich nur voll zustimmen! :thumbup:


    Es geht nicht ums Recht haben, lass uns den Fehler gemeinsam finden.


    War das für dich bis dahin OK, was ich zuletzt geschrieben habe?


    Viele Grüße,
    Erhard


    P.S.: Toller Aufbau für die Messung Druck vs. Weg. Kommt auch genau das Rechenergebnis raus (isotherm - für deine Dämpferdaten: "XPlor Dämpfer: Reservoirkolben D=52mm, Höhe Gaskammer ~100mm (also nicht 40-60mm wie angenommen), allerdings die 52mm nicht über die ganze Höhe - ab der Hälfte wurde ich jetzt 4-6mm weniger Durchmesser schätzen.)

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  • Hallo Michael, passt das so? Dann würde ich nämlich gerne den nächsten Schritt mit dir durchgehen.


    Viele Grüße,
    Erhard

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  • Hallo Michael, passt das so? Dann würde ich nämlich gerne den nächsten Schritt mit dir durchgehen.


    Ja, ich hab damals den Durchhang ohne Gas und ohne Erhöhung der Vorspannung leider nicht gemessen, gehe mit deinen Zahlen aber konform.


    Ich hab mir am WE eine kleine Auszeit gegönnt und bin Motorsport-Ersatztätigkeiten nachgegangen. Beim Rasenmähen ist mir folgende Analogie durch den Kopf gegangen und ich hab versucht das in einen allgemein verständliche Form zu bringen. Ich denke, daß hat auch einen Bezug zu deinem nächsten Schritt.


    Folgende Überlegung:



    Mir ist bewusst, dass es immer noch schwierig ist das zu visualisieren. 2 lineare Federn, eine Erhöhung um eine Konstante (Vorspannung) und trotzdem eine andere Gesamtfederrate. Als Beispiel würde mir jetzt noch eine Bi-Metall Feder einfallen. Durch die Änderung der Temperatur erhöht sich die Länge (=Vorspannung) der beiden Metallen unterschiedlich - wäre es da nicht auch logisch, dass sich die Gesamtfederrate geändert hat?


    Was mir jetzt noch fehlt, ist die mathematische Umsetzung. Mein rechnerischer Ansatz oben ist zugegeben eine sehr grobe Annäherung, die in diesem Fall aber akzeptabel (?) funktioniert weil die Steigung der Gasfeder in unserem Fall fast Null ist (fast gleiche Kraft beim belasteten und unbelasteten Durchhang).


    Michael

  • Ja, ich hab damals den Durchhang ohne Gas und ohne Erhöhung der Vorspannung leider nicht gemessen, gehe mit deinen Zahlen aber konform.


    .............


    Michael


    Sehr schön,
    lass mich das bitte erst mal durchziehen, ich gehe dann gerne auf deine neue Darstellung ein.


    Grundzustand:
    Federbein mit 33mm und 110mm Durchhangwerten, Federhärte 63N/mm. 10bar im Reservoir, Volumen 52mm D, Länge 85mm.


    Nach Schritt1: (Gas ablassen, es fehlen die entsprechenden Kräfte, daher steigen die Durchhänge an):
    Federbein mit 45 mm und 123,2mm Durchhangwerten, Federhärte 63N/mm. Kein Gasdruck.


    Nun Schritt 2:
    Das Federbein wird 4,2mm vorgespannt um wieder an die ursprünglichen Durchhangwerte ranzukommen:
    +4,2mm am Federbein macht -12,6mm am Durchhang.


    Durchhang neu:
    32,4 mm und 110,6mm


    Also praktisch wie zuvor. Die kleine Abweichung kommt daher, dass die Federhärte der Luftfeder (0,5N/mm) fehlt.
    (Die Progression der Luftfeder ist für 2 Messwerte irrelevant, abgesehen davon war die Progression immer sehr klein, mit realen Werten, weil die Luftkammer viel größer als der Hub ist)


    Nochmal: Am Federbein wurde der Gasdruck entfernt, dennoch lassen sich die alten Durchhangwerte wieder herstellen.


    Start
    33/120110 (Gesamtfederhärte 63,5N/mm)


    nach Schritt 1:
    45/123,2(Gesamtfederhärte 63,0N/mm)


    Ergebnis nach Schritt 2:
    32,4/110,6(Gesamtfederhärte 63,0N/mm)


    Kannst du irgendeinen Fehler an Schritt 2 entdecken? Er steht vom Ergebnis im Widerspruch zu deiner realen Messung und das ist der Start für unser Problem gewesen, oder?


    VG Erhard

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  • Nun Schritt 2:
    Das Federbein wird 4,2mm vorgespannt um wieder an die ursprünglichen Durchhangwerte ranzukommen:
    +4,2mm am Federbein macht -12,6mm am Durchhang.


    Wie kannst du belasteten und unbelasteten Durchhang je mit -12,6mm Änderung gleichsetzen - die Konstante in unserem Fall ist das Gewicht (einmal nur Motorrad, dann Motorrad + Fahrer). Änderungen in der Vorspannung lassen sich nur 1:1 auf den Durchhang übertragen wenn das Gewicht konstant bleibt - tut es in unserem Fall aber nicht. Im 1.Schritt ist das Gewicht (=Federkraft) noch mit einbezogen worden, hier nicht mehr. Der Ansatz für den unbelasteten Durchhang muß also lauten:


    Durchhang unbelastet = (Gewicht unbelastet + (4,2mm * Federrate)) / Federrate


    Wir kennen den Durchhang unbelastet bei Feder 63N/mm (11mm Hub am Federbein) bei ~8mm Vorspannung und Gas 10Bar, daraus ergibt sich: (63N/mm * (11 +8)) + 260N = 1.475N


    Durchhang unbelastet bei +4,2mm EXTRA Vorspannung = (1.475N + 264,6N ) / 63N/mm = 27,6mm


    So schlecht hab ich da jetzt nicht gemessen, oder? Ist übrigens genau der Punkt meiner Ausführungen!


    Michael

  • Wir nähern uns!
    Die Gasfeder bleibt jetzt bitte außen vor, das war Schritt1, der ist schon von dir als richtig akzeptiert.
    Also scheint bei Schritt2 das Problem zu liegen, wo ich nur die Federvorspannung ändere,


    Ich muss wohl Schritt 2 noch weiter zerlegen in einzelne Schritte:


    Schritt 2 statisch:
    Ich habe 45mm Durchhang und erhöhe die Vorspannung um 4,2mm. Wie viel hebt sich das Motorrad? 4,2mm*3=12,6mm (denn 3 ist das Hebelverhältnis)
    Ergebnis 45-12,6mm = 32,4mm
    Richtig oder falsch?


    Nun gehe ich mit der Vorspannung wieder um 4,2mm zurück, habe also wieder 45mm statisch und 123,2mm dynamisch.


    Schritt 2 dynamisch:
    Ich sitze also auf dem Motorrad und habe 123,2mm statischen Durchhang und erhöhe die Vorspannung um 4,2mm. Wie viel hebt sich das Motorrad? 4,2mm*3=12,6mm (denn 3 ist das Hebelverhältnis)Ergebnis 123,2-12,6mm = 110,6mm
    Richtig oder falsch?


    VG Erhard

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  • Der Ansatz für den unbelasteten Durchhang muß also lauten:

    Durchhang unbelastet = (Gewicht unbelastet + (4,2mm * Federrate)) / Federrate


    Michael


    Woher hast du diese Formel?


    Am Hinterrad gilt (für Hebelverhältnis hv = 3):

    Durchhang unbelastet = (Gewicht unbelastet*3 / Federrate) *3 - Vorspannung*3


    Durchhang allgemein = (Gewicht beliebig*3 / Federrate) *3 - Vorspannung*3


    Allgemeines Hebelverhältnis hv:
    Durchhang allgemein = Gewicht beliebig*hv² / Federrate - Vorspannung*hv


    Federrate/hv² ist übrigens die effektive Federhärte am HR.
    Beispiel: 63N/mm und hv=3 eff.Federhärte=63/9=7N/mm =70N/cm Ein Fahrer von 70kg drückt diese um 10cm runter, wenn er sich direkt über das HR setzt.


    Noch zu erwähnen: Dies gilt natürlich nur so lange:
    Vorspannung*3 < (Gewicht beliebig*3 / Federrate) *3

    ansonsten gilt Durchhang =0, weil die Federvorspannung nicht mehr überwunden wird.



    VG Erhard

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  • Schritt 2 statisch:
    Ich habe 45mm Durchhang und erhöhe die Vorspannung um 4,2mm. Wie viel hebt sich das Motorrad? 4,2mm*3=12,6mm (denn 3 ist das Hebelverhältnis)
    Ergebnis 45-12,6mm = 32,4mm
    Richtig oder falsch?


    Das ist natürlich richtig und die klassische "die Feder behält ja bei gleichem Gewicht die gleiche Länge und ich leg nur eine 4,2mm Distanz dazwischen" Analogie. Was dabei allerdings fehlt, ist der Bezug zu unserem Problem - denn wir haben ja die Federrate geändert. Das bedeutet also, daß unsere Ausgangszahlen falsch sind und ist mein Fehler weil ich es weder gemessen noch rechnerisch kontrolliert habe.


    Ich würde also deinen Beitrag folgendermaßen korrigieren, nicht vergessen für die Werte 33/110 muß man 8mm Vorspannung einbeziehen:


    Zitat von Erhard

    Start
    33/120 (Gesamtfederhärte 63,5N/mm)


    nach Schritt 1:
    45/123,2(Gesamtfederhärte 63,0N/mm)


    Start
    33/110 Gesamtfederrate ~69N/mm (ist ja unsere Problemstellung)


    nach Schritt 1:
    45/133,2 Gesamtfederrate 63N/mm


    Michael

  • Nachtrag: Ich werde den Durchhang ohne Gasdruck auch noch messen, damit es eine Basis gibt. Aktuell wird doch ein bisschen viel "angenommen". Wir haben eine progressive Feder mit der Beizeichnung 60-63-66 und näheren die mit 63N/mm an, obwohl überhaupt nicht klar ist bei welchem Hub WP diese Werte misst. Dann haben wir eine Progression die durch die angestellt eingebaute Position des Federbeins erreicht wird - das beeinflusst das Verhältnis Hub zu Durchhang und addiert sich zu der Federprogression. Bei Messwerten die auf einer Basis beruhen, sind die Messfehler IMO geringer als die Fehler durch die Annäherungen.


    PS: Hat wer für das 2017+ PDS eine Kurve von der Progression des Systems (Hub Federbein/Weg Hinterrad) - vielleicht in Restackor.


    Michael


  • Jetzt bringst du ja nachträglich alles durcheinander!


    Ausgang war und das muss so bleiben:
    Sicherheitshalber:Die Hauptfeder hat 63N/mm.


    Start:
    33/110 nichts anderes (sorry oben hat sich an dieser einen Stelle 120 eingeschlichen, bitte ignorieren, bzw ich habs korrigiert. An allen anderen Stellen war es richtig 110)


    Nach Schritt 1 haben wir
    45/123,2 und Federrate 63N/mm das hattest du akzeptiert, die Rechnung stimmt.


    Nach Schritt 2 (Vorspannung erhöht)
    32,4/110,6


    Da ist nicht dran zu rütteln.


    Wir können gerne neue Randbedingungen wie eine progressive Hauptfeder oder weniger Luftkammer und andere Gasdrücke rechnen.
    Ich prophezeie aber, an deine Messwerte kommen wir nicht ran.


    Vorschlag:
    33/110 + 10bar nochmal einstellen


    Schritt 1 nachbilden = 10bar entlassen:
    45/123,2 ja/nein


    Federvorspannung erhöhen ca. 4mm
    32,4/112,6 ja/nein



    Falls die Messung wieder nicht passt, wissen wir wenigstens nach welchem Schritt.
    Christ32 hatte ja auch ein ähnliches Bild, wo sich der statische Durchhang nicht analog dem dynamischen verschoben hatte.


    VG Erhard

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