Tack till alla våra trogna sponsorer som stöttar och håller Rejsa rullande
Skruva banåkabil
vinklar mellan armar på A.arm??
1, 2, 3   >>
23747 besök totalt
LuddeR
Täby/Sthlm
Här sen Feb 2003
Inlägg: 1622


Trådstartare
så stort som möjligt är väl det som är vettigast. det gäller a.armar som är symetriska, mao lika h.ö /vänster

men hur deffinieras stort / litet.

om man tvingas bygg med mindre vinkel, vart börjar det bli kritiskt.?

finns det fördelar med att bygga de asymteriska för att kunna öka vinklen?

_________________
// Ludde R
Ludde Rosten.

Hellre Nürburgring än vigselring
Citera
Pontus Fyhr
Lund
Här sen Dec 2002
Inlägg: 5072



Vad som är stort och litet är väl svårt att säga. Gör dem så breda som styrutslaget tillåter stort sett.

Det som är kritiskt vid mindre och mindre vinkel är att belastningen på armen ökar och den måste dimensioneras grövre.

Att göra dem asymetriska kan vara vettigt, då man dels kan få rum med större styrutslag om man har stor caster. Sen kan man evt vinkla de armar (främst fram) som tryckbelastas vid inbromsning så att de får en snällare last.

Det kräver lite räkningar men det kanske det kan vara värt. Vad är det för typ av bil?

_________________
Pontus Fyhr
Citera
ice
Tokholm
Här sen Jan 2003
Inlägg: 3864



Värt att tänka på:
1. Man bromsar mer än man accar.
2. Rör trivs bättre med drag än med tryck.

_________________
"Full fart; spar tid."
/Igino Cazzola

Blandar italienskt, tyskt och engelskt i en härlig gröt.
Citera
Cassius
Göteborg
Här sen Jan 2005
Inlägg: 2738



Jag lyfter denna tråd med en fråga på ämnet.

En arm enligt bild nedan:



Tolkar jag ice's inlägg ska denna modell fungera halv dåligt?

Anledningen till att jag frågar är att jag vill flytta fram den bakre infästningen så mycket som möjligt är för att skapa mer fotutrymme, fötterna hamnar nämligen ungefär i hjulcentrum fram.. + att jag inbillar mig att ramen i sig blir mer vridstyv om jag får gå snett fram från trösklarna så långt som möjligt.

Man måste ju kunna räkna på detta, räcker det att dimensionera de främre röret för att tåla samma tryckbelastning som ett 30x3 rör tar i drag? Bussningsstorleken kanske ska dras upp lite också? (jag har bara spånat lite på bussningar som har 30mm ytterdiameter nu, orginal på Kadetten jag har är ca 40 så dom jag kommer nog öka diametern, frågan är väl om det behövs och i så fall om 40 skulle räcka?)

_________________
I garaget: Kadett C -76 V8. Livstids projektet.
Audi V8 -91 med RS4 drivlina.
https://www.instagram.com/retro_motorsports_garage/
Regards, Johan Eriksson.
Citera
Pontus Fyhr
Lund
Här sen Dec 2002
Inlägg: 5072



Cassius skrev:
Jag lyfter denna tråd med en fråga på ämnet.

En arm enligt bild nedan:



Tolkar jag ice's inlägg ska denna modell fungera halv dåligt?


Så behöver inte vara fallet, mer om det längre ner.

Citat:

Anledningen till att jag frågar är att jag vill flytta fram den bakre infästningen så mycket som möjligt är för att skapa mer fotutrymme, fötterna hamnar nämligen ungefär i hjulcentrum fram.. + att jag inbillar mig att ramen i sig blir mer vridstyv om jag får gå snett fram från trösklarna så långt som möjligt.


Gör en modell i t.ex. trä eller svetstråd för att bekräfta detta.

Citat:

Man måste ju kunna räkna på detta, räcker det att dimensionera de främre röret för att tåla samma tryckbelastning som ett 30x3 rör tar i drag? Bussningsstorleken kanske ska dras upp lite också? (jag har bara spånat lite på bussningar som har 30mm ytterdiameter nu, orginal på Kadetten jag har är ca 40 så dom jag kommer nog öka diametern, frågan är väl om det behövs och i så fall om 40 skulle räcka?)


Bussningarna kan du analysera senare, börja med armarna.



Du får räkna fram kraften i armarna från en momentjämvikt, i stil med den kvicka painten ovan. Börja med kraften i däckets kontaktyta, gör jämvikt runt centrum på hjulet för att få fram krafter i respektive "armtriangel" om jag inte missminner mig blir riktning och storlek ungefär som i bilden ovan. Den undre armen tar alltså en betydligt större kraft medan den övre tar mindre. Den undre armens bakre stötta i färdriktningen belastas i tryck och den undre främre i drag, det omvända gäller för den övre armen.

Det dimensionerande fallet vid raka armar med belastningen i mitten av staget (vilket är väldigt viktigt för att konstruera en lätt bärarm) blir ofta eulerknäckning: http://en.wikipedia.org/wiki/Buckling
Dock har jag bara räknat på armar med sfäriska lager i alla ändar, det blir inte garanterat likadant med bussningar då de kan ta moment.

Hursom, du behöver uppskatta last på respektive axel vid inbromsning (då det som ice något kryptiskt skrev oftast är det svåraste lastfallet). Däckets friktion vid detta lastfall, samt infästningspunkternas höjd över marken samt hjulcentrum och lösa momentjämvikten för att få ut belastningen i dina armar. Sedan beroende på konstruktion kan eulerknäckning användas för dimensionering tillsammans med en viss säkerhetsfaktor.

Ska du SFRo-besiktiga har de säkert en hel hög med krav hit och dit, det är nog enkelt att följa dem men att räkna efter själv för att veta var man ligger är en god idé.

Edit: som jag själv skrev ovan blir sedan kraften i de individuella stagen mindre ju större vinkeln mellan dem är, var optima sedan hamnar med avseende på fri knäcklängd mot vinkel går att ställa upp men är nog mer av akademisk natur då styrutslag förmodligen begärnsar möjligheten till jättestor vinkel förutsatt att man inte åker med jättestor KPI.

Edit2: Vad ice menar med att rör trivs bättre med drag än tryck är att eulerknäckningen begränsar de flesta rör i den här applikationen, snarare än deras draghållfasthet. Förutsatt att man kör på en slät bana och alltid avlastar inre hjulet vid kurvtagning så skulle den övre bakre länken i ett odrivet (endast bromsande hjul) kunnat vara en vajer.

_________________
Pontus Fyhr
Citera
Busabyggare
Skanör
Här sen Sep 2004
Inlägg: 136



Hej Pontus.

Vilket tycker du är det av Eulers knäckfall som är mest likt verkligheten.
Man kan ju fega och ta det som är ledat i båda ändarna för det är värst, men man har ju en del hjälp av att hörnen på triangeln är ihopsvetsade.

Jag har även varit inne på att man fäster ett stag mitt på det tryckbelastade bakre röret och sätter fast det i den innre främre chassipunkten för att på så sätt hålla tillbaka utvippningen, kan det vara till hjälp i verkligheten eller är det en skrivbordsprodukt.

//
Fredrik

_________________
Fredrik Kullgren
Citera
Pontus Fyhr
Lund
Här sen Dec 2002
Inlägg: 5072



Busabyggare skrev:
Hej Pontus.

Vilket tycker du är det av Eulers knäckfall som är mest likt verkligheten.
Man kan ju fega och ta det som är ledat i båda ändarna för det är värst, men man har ju en del hjälp av att hörnen på triangeln är ihopsvetsade.

Jag har även varit inne på att man fäster ett stag mitt på det tryckbelastade bakre röret och sätter fast det i den innre främre chassipunkten för att på så sätt hålla tillbaka utvippningen, kan det vara till hjälp i verkligheten eller är det en skrivbordsprodukt.

//
Fredrik


http://en.wikipedia.org/wiki/File:Buckledmodel.JPG
I fallet med kulleder och ihopsvetsad/solid yttre triangel har jag använt mig av fixed/pinned som är nr. 3 i figuren, med bussningar kommer man närmre 2an men det är inte riktigt sanning heller så det är lite svårt att säga.

Jag har undvikit mittenstagen, det känns som ett bra sätt att bygga in spänningar man inte riktigt har koll på, men rätt utfört kan det kanske fungera. Rent spontant har jag svårt att se hur det skulle spara någon vikt dock, det blir inte direkt tungt med tunnväggiga rör i väl vald diameter med god säkerhetsfaktor.

edit: länk

_________________
Pontus Fyhr
Citera
Cassius
Göteborg
Här sen Jan 2005
Inlägg: 2738



Pontus:

Jag är med på tankegången. Men jag vet inte om kraftriktningen... När du bromsar vill ju bilens rörelseenergi få hjulet att fortsätta rulla, borde inte krafterna i armarna bli åt det andra hållet då? och beroende på var på spindeln som hjulet sitter kommer krafterna bli olika, eller?

Den spindel jag skissat på har 150mm från nedre led till hjulcentrum och 90 till övre, momentet borde alltså bli ganska mycke högre i den övre!

Jag drog bara till med några värden och gjorde en snabb moment slagning.

m=1150kg
-a= 1.5G (överkant jag vet, men bättre att räkna högt tycker jag i ett sånt här fall!)
Viktfördelning vid broms, vf=60% fram (mittmotor bil med 40/60 från början)

F1 = (-a * m * vf)/2 enligt denna tråd: https://rejsa.nu/forum/viewtopic.php?t=71754&highlight=stoppstr%E4 . . . .

ger F1 = 5,1kN.

Däckdia å 620 ger r på 310. T=r*F ger ett moment på 1582N/m. F = T/r ger kraften i undre bärarm, F2 = 10,54 kN och i övre 17,56kN.

En vanlig spindel har ju normalt sett väldigt litet avstånd från hjulcentrum till nedre led vilket ger rejält mycke högre moment i den punkten om jag minns rätt från mekaniken i vintras.

Tänker jag rätt nu? För i så fall är det ju bara att fortsätta med lite trigonometri, vinklar och mer moment

Edit:

Gjorde en snabb slagning.

om alfa = 41.2 får jag en rak kraft i det främre röret på tan 41.2 * F3 (räknar med största kraften bara för att) för att få kraften rakt mellan chassie och momentpunkt och sen använder pythagoras får jag F vilket blir 23,35kN.

F = (pi^2 * E * I)/(KL)^2

Där:

K=1 (ledade ändar)
L=0.53m
E=200x10^9N/m^2
I=pi/4(r2^4-r1^4)

Kastar om lite och får I = 3.3*10^-9

Räknade då på ett 30x3 rör och får I till 2.35*10^-8 vilket ju är större än den kritiska gränsen för exemplet jag räknade på.

Har jag nu gjort rätt ska alltså ett 30x3 rör räcka för dessa vinklar. Nu återstår det väl att se hur övriga stag beter sig men har jag gjort detta rätt så vet jag i vart fall hur jag ska räkna

_________________
I garaget: Kadett C -76 V8. Livstids projektet.
Audi V8 -91 med RS4 drivlina.
https://www.instagram.com/retro_motorsports_garage/
Regards, Johan Eriksson.
Citera
Pontus Fyhr
Lund
Här sen Dec 2002
Inlägg: 5072



Cassius skrev:
Pontus:

Jag är med på tankegången. Men jag vet inte om kraftriktningen... När du bromsar vill ju bilens rörelseenergi få hjulet att fortsätta rulla, borde inte krafterna i armarna bli åt det andra hållet då? och beroende på var på spindeln som hjulet sitter kommer krafterna bli olika, eller?

Den spindel jag skissat på har 150mm från nedre led till hjulcentrum och 90 till övre, momentet borde alltså bli ganska mycke högre i den övre!

Jag drog bara till med några värden och gjorde en snabb moment slagning.

m=1150kg
-a= 1.5G (överkant jag vet, men bättre att räkna högt tycker jag i ett sånt här fall!)
Viktfördelning vid broms, vf=60% fram (mittmotor bil med 40/60 från början)

F1 = (-a * m * vf)/2 enligt denna tråd: https://rejsa.nu/forum/viewtopic.php?t=71754&highlight=stoppstr%E4 . . . .

ger F1 = 5,1kN.

Däckdia å 620 ger r på 310. T=r*F ger ett moment på 1582N/m. F = T/r ger kraften i undre bärarm, F2 = 10,54 kN och i övre 17,56kN.

En vanlig spindel har ju normalt sett väldigt litet avstånd från hjulcentrum till nedre led vilket ger rejält mycke högre moment i den punkten om jag minns rätt från mekaniken i vintras.

Tänker jag rätt nu? För i så fall är det ju bara att fortsätta med lite trigonometri, vinklar och mer moment




Mitt resonemang har gått såhär: Tänk dig hjulet i låsning, däck fälg etc fixerat genom bromsok mot upright, denna vill då rotera med däck/fälg, för att detta inte ska ske måste de krafter som uppstår i armarna vara motriktade den rörelse uprighten vill göra för att följa med däcket. Därför tror jag dessa kraftriktningar från armarna är korrekta.

För att sedan räkna ut hur stora krafterna är behöver man ställa upp både en kraftjämvikt och en momentjämvikt, F1 känner vi precis som du skrivit och jag håller med om att 1.5G är rimligt att räkna med.

Sen däremot behövs momentjämvikten:

0=F1*r_d+F2*r_u+F3*r_ö där r_d är däcksradie, r_u radie till undre bärarmsinfästning, r_ö radie till övre bärarmsinfästning.

Samt kraftjämvikten:

0=F1+F2+F3 då inget rör sig i förhållande till något annat (förutsatt att vi dimensionerar rätt )

Vi flyttar över F1 och F3 i båda ekv:

-F1-F3=F2
-F1*r_d-F3*r_ö=F2*r_u

Samt ersätter F2 i momentekv med F1+F3:
-F1*r_d-F3*r_ö=(-F1-F3)r_u
-F1*r_d+F1*r_u=F3*r_ö-F3*r_u
F1(r_u - r_d) = F3(r_ö - r_u)
F1(r_u - r_d) / (r_ö - r_u) = F3 ->
-5100 (0.15 - 0.31) / (0.09 - 0.15) = -13600
Samt
-F1-F3=F2 ->
5100+13600 = 18700

Vilket förutsatt att jag lyckades hålla alla teckenskiften rätt trots brist på kaffe, en kraft på 18700 N i positiv riktning i min skiss i den undre bärarmen samt 13600 N i negativ riktning i den övre vilket stämmer väl överens med mitt tidigare resonemang.

Edit: Men ja, det är bara fortsätta med trigonometri och vinklar. 30*3 rör låter JÄTTEGROVT, men det kanske är vad SFRo rekommenderar. Vi beräknade våra armar med 20*2 kolfiberrör till ~18kN och testade dem i en dragprovmaskin till ~12 kN där de sfäriska M8 lagren gav upp.

_________________
Pontus Fyhr
Citera
2fast4u
Gisekvarn
Här sen Okt 2004
Inlägg: 5530



Pontus Fyhr skrev:
... 30*3 rör låter JÄTTEGROVT ...

+1

När det väl barkar åt helvete är det bättre att vika ihop länkarmarna och låta dom absorbera energi än att ramen ska göra det.

_________________
Ove Sponton

Det var inte jag. Dessutom var det ingen som såg mig.
Citera
Cassius
Göteborg
Här sen Jan 2005
Inlägg: 2738



Pontus och 2fast4u: Jo jag håller med, 30x3 låter väldigt grovt men jag har för mig det var den rekomendation jag fick då jag undrade över material till Kadetten... Men de var väl bara en rekomendation som funkar till mer eller mindre vad som helst kanske. Ska undersöka detta vidare

Pontus: Nu hänger jag med till fullo på ditt resonemang! Tackar för hjälpen Jag verkar ha hunnit glömma onödigt mycke sen förra vintern då vi faktiskt läste mekanik (och detta får väl ändå klassas som mekaniska uträkningar )

_________________
I garaget: Kadett C -76 V8. Livstids projektet.
Audi V8 -91 med RS4 drivlina.
https://www.instagram.com/retro_motorsports_garage/
Regards, Johan Eriksson.
Citera
Pontus Fyhr
Lund
Här sen Dec 2002
Inlägg: 5072



För att föra resonemanget vidare, fortsätter vi med nästa paintbild.


För att de ovanstående påståendena med att använda eulerknäckning som dimensioneringfall ska stämma måste vi undvika "felaktig" konstruktion av armarna. Det är väldigt trevligt (kanske?) att kunna justera på det här viset, men att ändra den effektiva längden på armen ändrar även geometrin vilket inte alltid är önskvärt. Det går att bygga justering på annat sätt.

Stagen måste alltså ligga i kraftriktningen med sin centrumlinje från lagercentrum till lagercentrum. Hur det blir med bussningar är inte riktigt lika enkelt att komma fram till men det får vi väl ställa upp senare.

Edit: Här är en mycket mer välskriven och illustrerad artikel än det jag just svängt ihop: http://www.formulastudent.de/academy/pats-corner/advice-details/articl . . . .

_________________
Pontus Fyhr
Citera
therealpinto
Skellefteå
Här sen Dec 2002
Inlägg: 5735



2fast4u skrev:
Pontus Fyhr skrev:
... 30*3 rör låter JÄTTEGROVT ...

+1

När det väl barkar åt helvete är det bättre att vika ihop länkarmarna och låta dom absorbera energi än att ramen ska göra det.


Det stämmer. 30x3 är en rekommendation som jag använder ibland speciellt när bärarmen INTE är en vettig triangel och där konstruktionen behöver all hjälp den kan få. Men det är ingen universallösning.

/Gustaf

_________________
---/In search of Maxwell's demon---/
Egentligen heter jag Gustaf Ulander - men therealpinto är väl vad folk känner till...
SFRo-besiktningsman i Skellefteå
Citera
Göran Malmberg
Bromma
Här sen Feb 2003
Inlägg: 3893



Bara några snabba ord...
Jag har inte läst tråden så noga men jag kan nämna att vad vridstyvheten i ramen anbelangar så spelar A-armens infästningar o vinklar ingen större roll (om dessa inte är helt undermåliga), det är belastningarna i coiloversinfästningarna som är avgörande i det fallet.

Vad gäller materialstyrka så är det hur krafterna hamnar i A-armsbenen som är det vesäntliga, med det fanns ju en bra illustration från Pontus här att titta på. Använder man "standard" dimensioner på rören så är hållfastheten inga problem, det som är det mest riskfyllda är kvaliteten på den som svetsar mm.

Det jag sett vad gäller A-armar som gått sönder rör först och främst "impacts", i andra hand utmattning och allra sist belastning. Det som rört belastning har varit feldesignad geometri, typ den dåliga varianten Pontus beskrev.
mvh
Göran

_________________
Hemipanter Göran Malmberg
Citera
Cassius
Göteborg
Här sen Jan 2005
Inlägg: 2738



Göran Malmberg skrev:
Bara några snabba ord...
Jag har inte läst tråden så noga men jag kan nämna att vad vridstyvheten i ramen anbelangar så spelar A-armens infästningar o vinklar ingen större roll (om dessa inte är helt undermåliga), det är belastningarna i coiloversinfästningarna som är avgörande i det fallet.


Det jag menade med att ramen blir vridstyvare är hur själva ramen blir konstruerad. Om jag kan flytta fram den bakre infästningen för a-armen så kan jag gå med en sned 40x40 från sidan längre fram och få "botten plattan" mer lik en hackigt oval i formen än några rektanglar som sitter ihop. Och ovalen inbillar jag mig är mer vridstyv än rektangeln

Typ så här:


      _
   _|  |_
  |       |

till skillnad mot
      _
    /   \
   |     |


_________________
I garaget: Kadett C -76 V8. Livstids projektet.
Audi V8 -91 med RS4 drivlina.
https://www.instagram.com/retro_motorsports_garage/
Regards, Johan Eriksson.
Citera
Göran Malmberg
Bromma
Här sen Feb 2003
Inlägg: 3893



Cassius skrev:
Det jag menade med att ramen blir vridstyvare är hur själva ramen blir konstruerad. Om jag kan flytta fram den bakre infästningen för a-armen så kan jag gå med en sned 40x40 från sidan längre fram och få "botten plattan" mer lik en hackigt oval i formen än några rektanglar som sitter ihop.


Som följdverkning så håller jag med dig om att ramen kan göras styvare om en ändring av A-armsinfästningen kommer på ett mer lämpligt ställe. Jag måste dock ha mer kunskaper om din ram för att kunna uttala mig specifikt. När det gäller ramar så är det bara om man kan se den sektionsvis belastningsmässigt. Det är annars lätt att man flyttar in krafter på olika platser som är svåra att kontrollera. Men oftast så sätter en redan färdig grundkaross P för framfarten och då får man försöka göra det bästa.
mvh
Göran

_________________
Hemipanter Göran Malmberg
Citera
Modj
Grästorp
Här sen Jul 2004
Inlägg: 1288



Snabb läste lite snabbt nu bara. Men om man ist skulle vilja fräsa fram A-armarna ur ett stycke 7075 T6 vad är nackdelarna med detta? Hur ser SFRo på det isf?

Mvh

_________________
Lars Gustavsson
www.carboncossie.com
Citera
Pontus Fyhr
Lund
Här sen Dec 2002
Inlägg: 5072



Modj skrev:
Snabb läste lite snabbt nu bara. Men om man ist skulle vilja fräsa fram A-armarna ur ett stycke 7075 T6 vad är nackdelarna med detta? Hur ser SFRo på det isf?

Mvh


Allt.

Se eulerknäckningen, beroende av tvärsnitt samt E-modul. Fräser du dem av alu får du i bästa fall en H-profil istället för ett cirkulärt tvärsnitt, vilket är otroligt mycket sämre i vikt-prestanda:
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_area_moments_of_inertia

Specifik styvhet för aluminium skiljer sig inte nämnvärt från stål heller, skillnaden är större i yield strength vad det nu blir på svenska och eftersom det dimensionerande lastfallet är styvhetsberoende så blir skillnaden otroligt liten i vikt om du kunde gjort alu-armarna i tunnväggigt cirkulärt tvärsnitt. http://en.wikipedia.org/wiki/Specific_modulus

Jag ska lägga upp en bild eller två på hur du kan göra om du vill nyttja frästa stycken i dina armar.

Edit: bilder



_________________
Pontus Fyhr
Citera
Göran Malmberg
Bromma
Här sen Feb 2003
Inlägg: 3893



Modj skrev:
Snabb läste lite snabbt nu bara. Men om man ist skulle vilja fräsa fram A-armarna ur ett stycke 7075 T6 vad är nackdelarna med detta? Hur ser SFRo på det isf?

Mvh


Det blir ofta tyngre med frästa sådana komponenter. Sådant som ipressade OEM nedre spindelleder kan behöva foderingar i stål och sektionen blir då större till yttre formatet. Det är svårt att fräsa ihåligt, och så tillvida har stålrör ett övertag. Men det handlar även om hur layouten ser ut, och för vissa konstruktioner kan det ena eller andra sättet vara bäst.
Göran

_________________
Hemipanter Göran Malmberg
Citera
therealpinto
Skellefteå
Här sen Dec 2002
Inlägg: 5735



Frästa bärarmar är inget SFRo rekommenderar, ska det övervägas krävs både ordentliga beräkningar/simuleringar och rejäl säkerhetsfaktor. Det gör att det sällan blir lättare än en svetsad stålarm.

Dessutom är aluminium alltid knepigt med tanke på utmattning. Görans kommentarer om behov av hylsor för att fästa saker är också viktig.

Gustaf

_________________
---/In search of Maxwell's demon---/
Egentligen heter jag Gustaf Ulander - men therealpinto är väl vad folk känner till...
SFRo-besiktningsman i Skellefteå
Citera
Modj
Grästorp
Här sen Jul 2004
Inlägg: 1288



Tackar för all input!

undrar vad man får ge för Kolfiber rören/m.....

_________________
Lars Gustavsson
www.carboncossie.com
Citera
Skruva banåkabil
vinklar mellan armar på A.arm??
1, 2, 3   >>
23747 besök totalt
Tack till alla våra trogna sponsorer som stöttar och håller Rejsa rullande