triangulering och krafter

att triangeln mottstår skjuvning bättre än t. ex rektanglar är ju givet. Och att triangulering då är bättre även det.

MEN! Hur skall man tänka när man bygger "triangulärt". Mina mekanikkurser på KTH har varit alderles för teorietiska, och jag kan inte hitta någon vägledning i dessa böcker.

Men jag undrar om det är så att man antingen bygger med jättebalkar otriangulärt, eller så trangulerar man, minskar dimensionerna, och tänker som så att ju fler fästpunkter, desto fler punkter för krafter att sprida sig över. Dvs om man i ena hörnan av bilen applicerar en kraft, så kan man via en bur då låta kraften finfördelas över nätet av rör.

Är det så man skall tänka? Någon som vet ett bra kompendie eller bok som kan hjälpa mig på traven?

Re: triangulering och krafter

Hej, SteQve.

Du gör en rörram i princip samma rör rakt över hela ramen. Det man ska se till är att alla krafter ska vara lokaliserade MITT i rören. Det betyder att man får lägga ned mycket arbete på att "gera" rören i ändarna.
Vid olika vinklar mellan rör ska mittlinjerna sammanfalla i "krysset". Eftersom bile har en form som skall följas, så kan man säga att där instrument brädan sitter och frammåt, där basätet slutar och bakåt, där taket börjar och uppåt, tillsammans med mittendelen där man sitter och kör, bildar egna enheter som kryssas internt.
Förvisso kommer man då inte in i bilen sedan, och det är iom detta som problemen börjar. Man kan inte triangulera där det behövs alla gånger.

En bra byggbeskrivning för det speciella fallet låter sig inte göras. I vart fall inte så här i ett forum.
Bor du i Stockholm kan vi diskutera det hela över en fika.
MVH
Göran Malmberg

Hej!

Fika vore trevligt, men känner nästan att jag är lite för amatöraktig, och att du mer skulle spilla tid =)

Jag bifogar en bild på min nuvarande plastmodell:



Från den första ritningen för ett par månadersedan, och några 100 timmar, ett par modeller senare, så har den blivit så här. Mycket mycket vridstyvare än dess föregångare. Nu kan man vara riktigt elak mot plastbilen utan att den går sönder. Skall lämnas till SFRo:s besiktningsman i täby under morgondagen så han kan göra ett utlåtande ifall det verkar vara en bra modell att bygga efter.

Nu är det dags för onsdagsölen...håll till godo med denna vackra bild så länge =)

PS. Idag kom första leveransen rostfritt stål hem till föräldrarnas hus (förskräckelse) DS.

Eterlysning:

Svetsare norr om stockholm.

Gillar svarta pengar, bullar och datordelar (dvs student sympatisör)

Licens inom svetsning av rostfritt. TIG-svetsare.

Någon som vet någon som vet någon vars kompis skulle passa?

Att triangulera i två dimensioner är ju ganska lätt. Man ser ju liksom var man kan dra nya strävor för att få till trianglar istället för rektanglar.

Sen gäller det att triangulera i tre dimensioner.
Utgångsprimitiven är en pyramid med en triangel som botten. Dvs alla sidor är trianglar.
Så ska du försöka få strävorna placerade.

hm, så sant så sant. Men ge mig en bok i ämnet =) jag hade jättestora förhoppningar på mekanikkurserna på kth (jag har visserligen bara läst drygt ett år) men jag hoppades på lite mer applicerbar mekanik.

Lär mig hur jag skall tänka och vilka formler som kan appliceras så kommer det nog lossna för mig

min egenhändiga ritning (som bara jag förstår är jag rädd) över bilen:



Det saknas lite dörrstolpar och motorrum. Men dessa är "under beräkning" så det kommer så småningom. Men om du har tid och lust göran, så sätter jag mig gärna ned någon timme och granskar ritningen i sömmarna.

om jag ska vara lite tråkig så är det nog inte KTH:s kurser och böcker det är fel på. Slappna av och tänk. När du behöver refererar du till böcker och formler. Jag anser att det inte är "rocket science" det här, men sen är jag inte bilkonstruktör utan simpel V-byggare, det kanske är förklaringen,

Jag saknar fästpunkter för hjulupphängningarna i din plexi-modell och jag har svårt att se att de skulle kunna hamna bra. Du har kanske applicerat momentet i ytterändarna av ramen?

Enligt ovan så möts inte strävorna i samma punkt på ett flertal ställen. Du har också missat att lägga in skivor där du skulle kunna, framför fötterna och bakom ryggen. Torpedtunneln ser OK ut om du ska ha kardanen på den höjden, även om jag antar att en plåtkonstruktion (tex ett traditionellt "halvrör" ovanpå) skulle styva upp avsevärt..

Jag vet inte om jag övertolkar de förhållandevis tunna stålsträvorna, men i modellen så är många av dem tryckta och riskerar att knäckas eftersom de inte har så stor böjstyvhet. De horisontella vid sidan av sittbrunnen är ingen höjdare att göra i veka profiler t.ex. Men det kanske är en modell-anpassning.

Jag har ringat in lite utvalda konstigheter i bilden:



Det som Göran påpekat är geometri och anledningen till att man vill att alla strävor (i ett fackverk) ska mötas i gemensamma punkter är att man vill undvika att rör/balkar utsätts för böjning, vilket nedsätter styvheten.

Jag (som iofs aldrig byggt en bilram, men tror mig ha iaf småkoll på kraftspel) råder dig att tänka, kolla upp och fråga en hel del mer innan du börjar kapa till ämnena.

Just det faktum att du inte har (vad jag kan se) några fästpunkter för hjulupphängningarna (såvida inte bilen är extrem kort i hjulbasen och väldigt framtung) tyder nog på att du börjat i fel ände?

Jag skulle nog ha byggt så här istället:



Det tror jag blir enklare, lättare och starkare.

SteQve skrev:

Snygg modell, men som sagt en del jobb behövs. Du har fått många bra synpunkter av pär.

En idé är att ta de längsgående huvudbalkarna och göra dem med mycket större profil(av plåt och svetsa), dvs bredda dem innåt, kanske 5ggr bredare jämfört med nu. Då börjar man närma sig monocoqe.
Sedan kompleterar man med triangulerade rör lite som du föreslagit med Pärs korrigeringar.

William Ekström skrev:

Jag skulle nog ha byggt så här istället: Det tror jag blir enklare, lättare och starkare.

Jag tycker nog att ursrungsförslaget i vridstyvhetssynpunkt stämmer bättre överens med knutpunkterna i underdelen. Samtidigt måste man ju ha ett vettigt insteg. Jag skulle vilja säga att sittbrunnsidorna är den bästa trianguleringen på hela bilen.

Däremot håller jag med Pär om att man skall ha större skydd mot knäckning, inte tunna stålrör utan grövre profiler, i enlighet medresten av ramen, tex.

Jag undrar däremot varför det har lagts kryssträvor som torpedvägg, dessa rör hade gjort 10ggr mer nytta om man triangulerat upp den stora ramen ovanför framvagnen (ovansidan). Skal man ha motorn där så gör en demonterbar ram.

Lite hjälp på vägen (prova ändra/bygg ny modellen) mät sedan skillnaden i böjstyvhet och vridstyvhet jmfr med den gamla.



Blåa stag är de du redan har fast flyttade. röda stag är nya stag för ökad styvhet.
Lila stag kan du ta bort (ger iofs ett visst sidokrockskydd.

gröna stag skall vara placerade där de är om de hamnar FRAMFÖR eller vid frmvagnens främsta infästnig, annars får man bygga anorlunda.

Detta förslag innefattar inte att boxa(monococque:a) huvudramen, vilket borde vara en god ide.

PS. väg också de olika modellerna så du kan jämföra. prova sedan att ta bort stag som du tror går att ta bort, mät och jämför. DS

underbart!

några stag kan jag ej göra pga platsbrist. de gröna kommer jag ej kunna ha, de röda där bak går inte heller för där ligger cabrioleten (de röda längsgående, de röda på sidan där bak kommer jag få plats med, och de fanns påtänkta, men måste se hur hjulhuset går innan jag kan sätta dit dem.

Lila stag, modellen blev faktiskt ganska vek utan dem, så jag kände att den blev styvare med dem, så jag behåller dem gärna.

Hjulupphängningen finns medritad, men jag släckte det lagret, för att man skall kunna se hur ramen såg ut. Så det skall finnas plats för dubbla a-armar där bak och fram (tack göran för din bok!!).

Iden till dörrsidorna kommer egentligen av att jag studerat en mängd olika störtburar, och helt enkelt försökt anpassa min bil därefter, eftersom jag tyckte det verkade vara bra att använda någon annans erfarenheter. Och återigen måste jag säga att åtminstone kändes modellen styvare med den nuvarande konstruktionen. Två stora balkar i ett X provade jag först, men de vek sig för lätt (ja, nu är ju knappast modellen mycket att räkna efter, men den ger faktiskt en bra fingervisning).

Tack för synpunkterna! Jag var nere på min gamla skola och hämtade formelsamlningar för VKR rör i RF (samma som jag använder) och de där formlerna för böjning, vridning, skuvning, tyngdpunkt som jag hade glömt. Så nu kan jag kanske kolla och räkna på vilka förändrningar som skulle, i teorin, ge mest.

några stag kan jag ej göra pga platsbrist. de gröna kommer jag ej kunna ha,

>>>>Prova i så fall att förlänga den fyrkantiga ramen så att den når längre fram och ha stag som går rakt ner till a-armsinfästn+ kryss från överdelen ner till undedelen

de röda där bak går inte heller för där ligger cabrioleten (de röda längsgående, de röda på sidan där bak kommer jag få plats med, och de fanns påtänkta, men måste se hur hjulhuset går innan jag kan sätta dit dem.

>>>>>>om de ligger bakom bakre infästningspunkten gör de ingen större nytta, då kan det vara bättre att styva bakre torpedvägg.

Lila stag, modellen blev faktiskt ganska vek utan dem, så jag kände att den blev styvare med dem, så jag behåller dem gärna.

>>>>>>Troligtvis p.g.a. det varit dåligt triangulerat runt om, då hjälper de. mer tveksamt om det runt om är riktigt, iofs kan det behövas lite hjälp för att staga kardantunnel mot yttersidorna, behåll dem men prova att sätta dit dem sist så du ser effekten ordentligt.

Hjulupphängningen finns medritad, men jag släckte det lagret, för att man skall kunna se hur ramen såg ut. Så det skall finnas plats för dubbla a-armar där bak och fram (tack göran för din bok!!).

Iden till dörrsidorna kommer egentligen av att jag studerat en mängd olika störtburar, och helt enkelt försökt anpassa min bil därefter, eftersom jag tyckte det verkade vara bra att använda någon annans erfarenheter. Och återigen måste jag säga att åtminstone kändes modellen styvare med den nuvarande konstruktionen. Två stora balkar i ett X provade jag först, men de vek sig för lätt (ja, nu är ju knappast modellen mycket att räkna efter, men den ger faktiskt en bra fingervisning).

>>>>Destu högre upp du kan/vill ha det horisontella staget vid dörröppningen, destu bättre.

porschedriver skrev:

Jag tycker nog att ursrungsförslaget i vridstyvhetssynpunkt stämmer bättre överens med knutpunkterna i underdelen. Samtidigt måste man ju ha ett vettigt insteg. Jag skulle vilja säga att sittbrunnsidorna är den bästa trianguleringen på hela bilen.

Kan så vara. Jag har inte så mycket praktisk erfarenhet, jag drar mina slutsatser ifrån de timmar av FEM-analys jag ägnat framför datorn..

EDIT: Den erfarenheten säger mig att knytpunkter i mitten, typ kardantunneln inte är mycket värda i vridstyvhetssynpunkt.

William Ekström skrev:

porschedriver skrev: Jag tycker nog att ursrungsförslaget i vridstyvhetssynpunkt stämmer bättre överens med knutpunkterna i underdelen. Samtidigt måste man ju ha ett vettigt insteg. Jag skulle vilja säga att sittbrunnsidorna är den bästa trianguleringen på hela bilen. Kan så vara. Jag har inte så mycket praktisk erfarenhet, jag drar mina slutsatser ifrån de timmar av FEM-analys jag ägnat framför datorn.. EDIT: Den erfarenheten säger mig att knytpunkter i mitten, typ kardantunneln inte är mycket värda i vridstyvhetssynpunkt.

Jupp, det stämmer at knutpunkter i mitten typ, kardantunneln inte är optimalt ur vridstyvhetssynpunkt.
Men vi måste även ta hänsyn till böjstyvheten på bilen, framförallt över sittbrunnen och då är sidorna rätt kritiska.

Däremot är det viktigt ur vridstyvhetssynpunkt att se till att sidorna och botten interagerar för att få upp vridstyvheten, då är det viktigt med gemensamma knutpunkter.

hm, någon som vet vad en ram bör väga på ett ungefär? 150? 200? 250? 300?

Ramen till min Westfield vägde mellan 50-60kg. Det går att banta den med ca 10kg skulle jag tro om man anpassade noggrannt till just vad som skulle passa mig och min drivlina.

okej, men din bil är lite mindre, jag tänker mer på typ en ultima ram, eller andra lite större kit-cars (som inte baseras på golf-plattan)

50 kilo låter ju nätt! vad har du för motor och vad är totalvikten?

Jag har aldrig sett en Ultima-ram, men jag skulle gissa att en ram till en sån bil går att åstadkomma under 100kg - egentligen borde inte så mkt skilja, det är karossen som är "stor", resten är ju väldigt snarlikt.

Jag har en Opel GSI motor med Ford Typ 9 låda. Totalvikt ca 560-570kg ungefär med alla vätskor och halv tank.

en intressant fråga.

jag har min vkr-balk, jag vill beräkna vilken kraft som krävs för att den skall böjas x mm.

dvs jag fäster den i ytterändarna, på mitten lägger jag en kraft av y N.

Jag har inga formler på mig, men ni kanske kan damma av någon från hyllan.

Samma sak för ihoptryckning.


Jag vet att det finns, för har räknat på VKR balkar (dock ej rostfria) en gång i tiden....