Har lite planer på att nån gång i framtiden bygga en ny framvagn/subframe till Rekorden i rundrör. Nuvarande konstruktion är väldigt kraftig och robust, samt har fin justerbarhet av både camber, caster och toe. Tyvärr är den också tung och något skrymmande, den grova mittbalken stjäl mycket utrymme.
Anledningen till planerna är såklart att spara vikt och kanske vinna vridstyvhet, samt få ner RC ännu mer.
Det blir också lättare att montera kuggstångsstyrning, nuvarande lösning är inte den bästa men kuggstången sitter iaf på plats.
Finns det något speciellt att tänka på om man ska konstruera en ny framvagn? Triangulering, rördimensioner osv? Naturligtvis blir det även länkarmar i rör när man ändå håller på, fullt justerbart.
Tips och synpunkter?

Vet att Prodrive föredrog om man kunde plocka bort den främre subframen ända bak vid torpedväggen. Detta innebär då att bilen går lätt att plocka isär och vid skador så kan man byta subframen utan att behöva sätta chassit i riktbänk.

De varianter som ofta syns på dragracingbilar tror jag är rätt veka ur vridstyvhetssynpunkt om man skulle börja analysera.

Det gäller att tänka i trianglar hela tiden. Man kan tex försöka bygga en "box" runt motorn, där man har kryssade rektanglar på alla sidor. Den ovanför motorn kan vara demonterbar.

Annars kan man göra så här för att styva upp den befintliga konstruktionen (jag antar att rekorden liknar på asconan):

Jag har själv byggt en och använde då chrommolybdenrör (4130) 1 1/2"som är klart starkare än de i vanligt konstruktionsstål. Helst skall man då svetsa med "specialtråd" (ESAB 1312) för att få starka fogar. När det gäller utformningen så behövs lite kunskaper om hållfasthet för att placera rören där de bäst behövs. Förslagsvis kan du rita ett förslag och låta någon som kan hållf. titta och kommentera.

Såhär ser original framvagnsbalk ut, snett bakifrån vänster. Fyra fästpunkter mot karossen med vita nylonbussningar, nåt att utgå från med krysstagad rektangel?

Närbild på höger övre länkarmsinfästning, snett bakifrån vänster. Camber/caster justeras med shims mellan länkarmsfästet och tornet. Stötdämparens övre fäste sitter längst upp.

Är det nån idé att utgå från originalet eller ska man konstruera nåt helt nytt?
Jag har en halvdan ritning gjord i paint, ska försöka lägga upp den också.

Har man chansen så borde man väl nästan likaväl kunna bygga eget med triangellänkar (dubbla eller enkla med macpherson ben) och en egen infästning för dessa. Den svåraste biten blir väl dock att ta fram de nya vinklarna.

Finns också ett material som heter T45 som man använder till rörkonstruktioner. Se också till att det är rör avsedda för konstruktion och inte hydraulikrör du utgår ifrån. 4130 kräver också värmebehandling efter för att nå fyll styrka, vet inte hur det är med T45. Med dessa rör kan man använda tunnare gods, konstruktionen blir då viktigare för styvheten men det finns vikt att spara. Förstärkning med tex plåt kan också ge en ökning av vridstyvheten.

För att nå bästa resultat så ska rören kapas till en bra passning, dessa starkare rör är också svårare att böja.

Är det krockegenskaper eller vridstyvhet ni är ute efter? Eftersom ni föreslår crom-molly.

Vad jag vet så är E-modulen (som styr styvheten) i princip samma för alla stål medan brott och töjspänningen (som styr plastiska deformationen) varierar rätt kraftigt beroende på legereing och värmebehandling.

På en dragracingbil borde crommolly passa eftersom man verkar bygga för minimal vridstyvhet men ändå vill ha det lätt utan att sakerna går sönder, dvs man behöver hög brottspänning.

På en racebil vill man bygga för max vridstyvhet och kommer rätt långt från alla former av flytgränser redan med vanliga bonn-rör, dvs man behöver hög E-modul.

Resultatet är att bonnstålet det väger lika mycket för en viss vridstyvhet och kostar bråkdelen av motsvarande CrMo variant. Dessutom kan till och med jag svetsa i bonnstål och rörböjen har inga problem (eftersom flytbränsen ligger lågt).

Det är knepigt att skilja på styrka och styvhet.

/ Jonas Jarlmark

Kolla lite på Dahlbäcks Golf RS1-bygge. Den har en separat framram just av krommolyrör.
http://www.dahlbackracing.se Syns lite dåligt på bilderna, men projektet har skildrats i
Spoilernytt bl.a. när det begav sig.

Jonas Jarlmark skrev:

Är det krockegenskaper eller vridstyvhet ni är ute efter? Eftersom ni föreslår crom-molly. Vad jag vet så är E-modulen (som styr styvheten) i princip samma för alla stål medan brott och töjspänningen (som styr plastiska deformationen) varierar rätt kraftigt beroende på legereing och värmebehandling. På en dragracingbil borde crommolly passa eftersom man verkar bygga för minimal vridstyvhet men ändå vill ha det lätt utan att sakerna går sönder, dvs man behöver hög brottspänning. På en racebil vill man bygga för max vridstyvhet och kommer rätt långt från alla former av flytgränser redan med vanliga bonn-rör, dvs man behöver hög E-modul. Resultatet är att bonnstålet det väger lika mycket för en viss vridstyvhet och kostar bråkdelen av motsvarande CrMo variant. Dessutom kan till och med jag svetsa i bonnstål och rörböjen har inga problem (eftersom flytbränsen ligger lågt). Det är knepigt att skilja på styrka och styvhet. / Jonas Jarlmark

Med ett starkare stål kan man använda mindre material och styva upp chassit på andra sätt istället vilket gör att man kan få en styvare och starkare konstruktion som är lättare. Hur konstruktionen är uppbyggd är mycket viktigare än hur mycket material man har i en konstruktion. Detta gäller rent allmännt vid konstruktion med höghållfasta stål och det är en fördel att använda dessa stålsorter. Dock så påverkas naturligtvis kostnaden för bygget.

Det allra bästa vore egentligen att använda en skalkonstruktion (monocoque) istället för rör vilka är underlägsna sett ur krock- såväl som styvhet/styrkesynpunkt, tyvärr är de väldigt svåra att tillverka.

Johan Edlund skrev:

Jonas Jarlmark skrev: Är det krockegenskaper eller vridstyvhet ni är ute efter? Eftersom ni föreslår crom-molly. Vad jag vet så är E-modulen (som styr styvheten) i princip samma för alla stål medan brott och töjspänningen (som styr plastiska deformationen) varierar rätt kraftigt beroende på legereing och värmebehandling. På en dragracingbil borde crommolly passa eftersom man verkar bygga för minimal vridstyvhet men ändå vill ha det lätt utan att sakerna går sönder, dvs man behöver hög brottspänning. På en racebil vill man bygga för max vridstyvhet och kommer rätt långt från alla former av flytgränser redan med vanliga bonn-rör, dvs man behöver hög E-modul. Resultatet är att bonnstålet det väger lika mycket för en viss vridstyvhet och kostar bråkdelen av motsvarande CrMo variant. Dessutom kan till och med jag svetsa i bonnstål och rörböjen har inga problem (eftersom flytbränsen ligger lågt). Det är knepigt att skilja på styrka och styvhet. / Jonas Jarlmark Med ett starkare stål kan man använda mindre material och styva upp chassit på andra sätt istället vilket gör att man kan få en styvare och starkare konstruktion som är lättare. Hur konstruktionen är uppbyggd är mycket viktigare än hur mycket material man har i en konstruktion. Detta gäller rent allmännt vid konstruktion med höghållfasta stål och det är en fördel att använda dessa stålsorter. Dock så påverkas naturligtvis kostnaden för bygget. Det allra bästa vore egentligen att använda en skalkonstruktion (monocoque) istället för rör vilka är underlägsna sett ur krock- såväl som styvhet/styrkesynpunkt, tyvärr är de väldigt svåra att tillverka.

Styva upp chassiet på andra sätt, javisst, men var det inte frågan om konstruktion av en subframe med rör här?

Hmmmmm.... Om vi nu har gjort en subframe med de nödvändiga trianguleringarna i krafttfältens huvudriktningar och väljer att successivt skala av rörväggstjocklek tills styvheten sjunker under det som är nödvändigt så kan jag nästan lova att det inte uppstår någon plastisk deformation i någon del om inte vridstyvhetsgränsen sätts väldigt lågt, som tex för en dragracingbil.

I mina ögon är det DÅ bara E-modulen dividerad med densiteten som är viktigt och den är samma för alla stål och därför går det att välja ett enkelt stål utan att funktionen blir lidande.

OM man däremot kommer till den gränsen att man uppnår plastisk deformation i någon del av konstruktionen och den fortfarande har hög tillräcklig styvhet så vill jag hävda att man har dragit rören fel, har en omständig konstruktion eller har valt fel gräns för vridstyvheten.

Naturligtvis gäller detta INTE om man inte satt någon undre gräns för vridstyvhet, då är det bara att köra så höghållfast och tunnväggigt som det går, men då är det ju som sagt töjspänningen per densitetsenhet som är avgörarnde istället.

De enda bilar jag har varit med och konstruerat har haft kolfibermonocoque, vissa av prototyperna har haft rörsubframes för att enkelt kunna experimentera.

/ Jonas Jarlmark

Hej

Ska man lägga in en annan dimension i tänkandet, så kan jag ju bidra med min syn som SFRo-besiktningsman. Jag föredrar alltid en väl genomtänkt konstruktion där man hellre kan använda "standardmaterial" än olika specialstål. Det händer tyvärr att man som byggare försöker "förbättra" en mindre bra konstruktion genom att använda vad man anser vara "bättre" material (CrMo, "rostfritt" eller liknande). Det är sällan lika effektivt som att göra "rätt" konstruktion från början.

Ur besiktningssynpunkt är det också lättare att bedöma en konstruktion i "vanliga" material. Åtminstone för mig...

/Gustaf

oj, vad mycket E-moduler och sånt det blev... Jag kan ju inget om sånt.
Personligen skulle jag nog föredra "bonnstål" också, pga att det är det enda material jag kan svetsa i. Jag är ju bonnpöjk så det passar ju bra...
Konstruktionen är i första hand tänkt för högre vridstyvhet och lägre vikt. Och några fjäderben blir det inte tal om, jag behåller gärna mina coil-overs. Framvagnsprojektet lär inte bli verklighet förrän tidigast nästa vinter, så jag har gott om tid att fundera.

E-modull är elastisitetsmodulen.
För
Stål ca 210000N/mm2
Aluminium ca 70000N/mm2
Titan ca 116000
Magnesium 43000
Trä 6750-74000


Allså oavsätt kvalitet på stålet så kommer det flexa lika mycket, men ett högkvalitets stål tål mer flex.

Men vad man är ute efter med vridstyvhet är inte brottgränsen eller flytgränsen.
Flytgränsen är vad jag brukar likna vid en gummisnodd man kan dra den till en viss längd och släpper man där så åter går den till sin ursprungliga längd.
Är den nu längre har man paserat flytgränsen men ej brottgränsen.

om vi tar ett exempel, ett lätt.
Vi har en rak balk som sticker ut från en vägg.

nerböjningen f en massa konstanter som är beroende på utsendet på tvärsnittet på balken.
Vi kallar hela högen konstanter för X, men vi lämnar E-modulen utanför.

f=X*E

stål 210000 och Al 70000

210000/70000 ---> 3 allså stål är ca 3 gånger så styvt som Al.
och det kommer ge att balken kommer fjädra ner 3 gånger så mycket som samma balk i stål.
Nu självklart så håller vi oss innom gummisnoddsområdet.

I prinsip beföver vi 3 gånger så mycket Al som stål för att uppnå samma styvhet.
Men densitetet för Al är ca 2700kg/m3 och för stål 7800kg/m3, det ger att 7800/2700 --> 2,9.
Allså stål är ca ca 3gånger så tunkt.

åter till
f=X*E, kommer bli lika mycket OAVSÄTT om vi har bonnstål eller någon hyper dyper NASA-variant av matrilal.

Tack för förklaringen, Johan! Nu klarnade det lite. Ska klura vidare framöver så får vi se vad det kan bli av det hela!

Jonas Jarlmark skrev:

Styva upp chassiet på andra sätt, javisst, men var det inte frågan om konstruktion av en subframe med rör här? Hmmmmm.... Om vi nu har gjort en subframe med de nödvändiga trianguleringarna i krafttfältens huvudriktningar och väljer att successivt skala av rörväggstjocklek tills styvheten sjunker under det som är nödvändigt så kan jag nästan lova att det inte uppstår någon plastisk deformation i någon del om inte vridstyvhetsgränsen sätts väldigt lågt, som tex för en dragracingbil. I mina ögon är det DÅ bara E-modulen dividerad med densiteten som är viktigt och den är samma för alla stål och därför går det att välja ett enkelt stål utan att funktionen blir lidande. OM man däremot kommer till den gränsen att man uppnår plastisk deformation i någon del av konstruktionen och den fortfarande har hög tillräcklig styvhet så vill jag hävda att man har dragit rören fel, har en omständig konstruktion eller har valt fel gräns för vridstyvheten. Naturligtvis gäller detta INTE om man inte satt någon undre gräns för vridstyvhet, då är det bara att köra så höghållfast och tunnväggigt som det går, men då är det ju som sagt töjspänningen per densitetsenhet som är avgörarnde istället. De enda bilar jag har varit med och konstruerat har haft kolfibermonocoque, vissa av prototyperna har haft rörsubframes för att enkelt kunna experimentera. / Jonas Jarlmark

Man kan alltid styva upp en konstruktion med tex extra rör eller stålplåtar för att vinna styvhet. Har vi två exakt likadana konstruktioner i rör, den ena i höghållfast med mindre material och den andra med låghållfast med mera material där båda belastas lika i förhållande till respektive flytgräns så kommer naturligtvis den höghållfasta vara mindre styv. Istället så kanske den bara är hälften så tung. Så om vi tar några av de kilogrammen vi sparat in på höghållfast material och så använder vi tex tjockare, men fortfarande tunnväggiga rör, vi lägger in extra rör och plåtförstärkningar där vi anser lämpligt och sedan jämför vi konstruktionernas styvhet och styrka igen så kan vi nog få lite andra resultat.

Har man sedan tillgång till coilover dämpare så är ju dessa att föredra tillsammans med dubbla triangellänkar framför fjäderben vilka mest används pga ekonomi eller reglementen.

Men är konstuktionen tillräckligt styv så BEHÖVS det ej något höghållfastigt stål.
Kommer vi änns i närheten av flytgränsen på ett låghålfastigt stål så är styvheten lika med typ en disktrasa, hmm lite överdrivet kanske

obsavera att vi INTE dimensionerar efter flytgräns nu utan styvhet, om jag minns rätt så kan man tex använda sorten Nm/grd. Och då är det bara elasisitettsmodulen, tjovmodulen som är intresankt.


För tex en rund stång blir det

Mv/rad=G*Iv/L

G=tjuvmodul
Iv=det polära yttröghetsmomentet
L=stånglängd

Skall vi nu öka styvheten är det BARA Iv och L vi har att leka med