Hochfeste (12.9) Schrauben bei 2-teiligen Bremszangen

[techam]

Stellt euch das hintere Federbein vor.
Wenn ihr euch auf Motorrad setzt sackt es ein.
Bei entsprechender stärkere Vorspannung sackt es weniger oder gar nicht mehr ein.
Die Federhärte (-> E-Modul) ist unverändert.

Ist das wirklich so? (Feder und Dämpfungs-progression mal außen vor, die gibt es bei Schrauben nicht direkt)

Ist es nicht eher so, dass eine Erhöhung der Federvorspannung zwar den statischen Negativfederweg reduziert, der dynamische Anteil durch die Gewichtsbelastung des Fahrers bleibt jedoch gleich?

@ IchMagKekse:

Sehr schöner Plan.

Wenn es dir irgendwie möglich ist, solltest du aber vielleicht den Parameter Kraft am Bremshebel durch den Parameter Bremsdruck ersetzen.
Montiere einen Drucksensor in dein Bremssystem und messe dann den Bremsflüssigkeitsdruck, der Wert sollte wesentlich präziser und verlässlicher dafür geeignet sein, eine Gleichbleibende Bremskraft zu simulieren.
Einige Pros hier werden dir sicher einen guten Wert sagen können, wieviel Druck ein Profi beim Bremsen aufbaut, diesen Höchstwert nimmst du dann als Ausgangsgröße.

Deine Messgröße bleibt dann der Hebelweg. Der sollte sich leicht mit einer Messuhr bestimmen lassen, die Auflösung von wenigen hundersteln wirst du aber sicher schon brauchen.

Dann erzeugst du den entsprechenden Bremsdruck jeweils mit den verschiedenen Schrauben/Drehmoment Paarungen.
Dazu am Besten nicht den hebel einfach mit den fingern ziehen, sondern zB soein Klett umschlagsband verwenden. so stramm zuziehen bis der gewünschte Bremsdruck eingestellt ist, dann festkletten damit der Bremsdruck gehalten wird, sonst in die Messuhr nur am Umherpendeln.

Der Aufbau sollte sehr brauchbare, objektive Ergebnisse ermöglichen.

Übertreibs nicht mit dem Anzugsmoment, sonst hast du keine Gewinde mehr in deinen Sätteln, diese Alugewinde sind nämlich viel eher der Anzugmomentlimitierungsfaktor als eine M8x40 12.9

MfG Christian

[scm]

... Deine Messgröße bleibt dann der Hebelweg.

Also wenn schon Hebelweg dann aber bezüglich einer bestimmten
Vorspannkraft, sonst hat man den Leerweg mit drin und der kann er-
fahrungsgemäß sehr schnell mal variieren (merkt man ja wenn man
den Hebel eine Nacht mit nem Kabelbinder gespannt hält).

Wie wär's stattdessen direkt die Aufbiegung der Zange zu messen?

Viele Grüße
Sven

[techam]

Mit der Aufbiegung der Sättel gibt es ein großes Problem.

Es ist ein Wert, der von der Größenordnung einfach viel zu klein sein wird, als dass man mit "Hausmitteln" eine Unterscheidung feststellen können wird. Ich persönlich behaupte jetzt einfach mal, mit der Präzision einer 1/100mm Messuhr erreicht man daheim das Ende der Fahnenstange, natürlich kann man sich eine Digitale 1/1000mm Mitutoyo Messuhr kaufen, aber dann wird man mit den eigenen Möglichkeiten ohne Klimatisierung usw. in größere Messfehlerprobleme rennen.

Vermutlich wird aber die messbare Aufbiegung der Sättel sich im Bereich weniger Hunderstel bewegen.
Da erhälst du dann mit Schraube1 den Wert 0,05mm und mit Schraube2 den Wert 0,06mm. An dieser Differenz etwas festzumachen, wenn die Messgenauigkeit unseres Werkzeugs aber gerade einmal +/-0,01mm beträgt ist Messtechnisch fragwürdig.

Zudem gibt es noch etwas, dass für den Bremshebel als Messpunkt spricht.
Er ist nämlich auch der Referenzpunkt für das subjektive Empfinden des Fahrers, dem ist die Spreizung des Sattels eigentlich egal, solange der Druckpunkt am Bremshebel passt.

Um natürlich Leerwegschwankungen abschätzen zu können kommt man nicht um Messreihen rum, dort kann man dann anhand der Streuung auch sehr schnell abschätzen, ob der Aufbau überhaupt zielführend war. Sollten die Messwerte direkt hintereinander gemachter Messungen einfach wild verteilt sein, dann muss der Aufbau überdacht werden, ich würde jetzt aber mal Schätzen wir erhalten Werte die überwiegend innerhalb weniger Zehntel liegen werden.

Andernfalls würde wahrscheinlich auch ein Mensch bereits erspühren können, dass der Druckpunkt der Bremse willkürlich ist, das Gefühl in der menschlichen Hand sollte nicht unterschätzt werden.

Achja, sollte dieser Test wirklich stattfinden, bitte nicht bloß eine eigene Analyse veröffentlichen, sondern bitte auch alle Rohdaten. "Glaube keiner Statistik die du nicht selbst gefälscht hast" und so weiter...

MfG Christian

[PSW]

Wer es auf die Spitze treibt, ändert um auf M10.
Ist schon gemacht worden....

[Walnussbaer]

Am besten aus Wolfram

[scm]

@ techam:

Hab's grad eben schnell mal ausprobiert, Größenordnung 5/100
für die Zange kommt ganz gut hin (ungefähr auf Höhe Zentrum
der Kolben gemessen da Schieblehre benutzt).
Das heißt du hast völlig Recht, um aussagekräftige Werte zu
erhalten müßte man schon mit 1/1000 Meßzeugen arbeiten.
Aber das ist ja heutzutage nichts Besonderes mehr, sowas
fliegt in jeder Zerspanerbude rum.
Was mir nicht ganz klar ist warum du den "Parameter Kraft
durch den Parameter Bremsdruck" ersetzen willst ... was könnte
wiederholgenauer sein als die Gewichtskraft eines gegebenen
irgendwas, mit dem du den Druck im Systen erzeugst?

Viele Grüße
Sven

[scm]

nochmal @ techam:

Mir ist ehrlich gesagt ebenfalls nicht ganz klar inwiefern sich die höhere
Vorspannkraft der 12.9er überhaupt auf den Flex der Zange auswirken soll.
Unabhängig von dieser Vorspannkraft ergibt sich bei einer zusätzlichen
Betriebskraft immer dieselbe Streckung der Schraube (zumindest solange
letztere kleiner ist), und auch dieselbe (absolute) Abnahme der Klemmkraft.
Und solange überhaupt noch Klemmkraft vorhanden ist bewegen sich doch
die Zangenhälften nicht auseinander!?

Gruß
Sven

[Jo-10]

Vorspannung erhöht natürlich die Kraft, die die beiden Hälften aneinander drückt und wirkt somit der Kraft, die auf die Bremssattelhälften von innen nach außen wirkt, entgegen.

Bin mir nicht ganz sicher, ob das deine Frage beantwortet.

[scm]

Eher nicht...

Mal in's Unreine gesprochen: wenn die Zange flext verhält
sie sich wie eine Feder, hat also auch eine Art Federrate
(Kraft pro Aufbiegung).
Zusammengehalten wird sie von den Schrauben. Also könnte
man mal als erste Näherung deren Federrate = E-Modul mal
Querschnitt mal Anzahl [1] ansetzen. Das sind aber alles Konstan-
ten, die Vorspannkraft kommt dabei nicht vor, spielt also keine
Rolle: es ist egal wie fest die Schrauben angezogen werden,
die Federrate bleibt gleich. Um die zu erhöhen müßte man also
entweder mehr Schrauben (fällt aus), welche mit größerem Quer-
schnitt (M8 -> M10) oder welche mit höherem E-Modul (fällt auch
aus da Stahl hier optimal ist) verwenden.
Aber selbst dann ist fraglich ob etwas gewonnen wäre: bei gege-
bener Betriebskraft würde sich die Klemmkraft nicht so stark ver-
ringern, aber damit das einen Effekt hat müßten sich im Umkehr-
schluß die Zangen beim Verschrauben merklich zusammenziehen
wenn man das Anzugsmoment von sagen wir von 15Nm auf 30Nm
steigert. Das hab ich zwar noch nie überprüft, aber ich kann's mir
nicht recht vorstellen, da gräbt sich vielleicht der Schraubenkopf ein,
aber es drückt dir doch nicht meßbar die Zange zusammen!?

Viele Grüße
Sven

[1] edit: "... geteilt durch Länge" natürlich.

[techam]

SCM:
Ich bin auch nicht der Meinung, dass eine höhre Vorspannung(Drehmoment) den Druckpunkt verbessert.

Auch bin ich auf technischer Seite genau deiner Meinung.

Solange die verwendeten Schrauben, eine ausreichend hohe Festigkeit (Streckgrenze) haben, um die Vorspannkraft durch das Drehmoment + die Betriebskraft aufzunehmen, ohne das sich die Bremssattelhälften von einander trennen (ein Spalt entsteht), bringt weder eine Erhöhung der Vorspannung, noch die Verwendung von Schrauben mit einer höhren Streckgrenze etwas.

Ganz im Gegenteil kann eine Erhöhung des Drehmoments sogar den gegenteiligen Effekt haben, nämlich wenn dann Vorspannung + Betriebskraft die Streckgrenze überschreitet und die Schraube in den Bereich der plastischen Verformung kommt.

Zur Messmethodik:
Wie schon gesagt halte ich die Verfügbarkeit hinreichend genauer Messwerkzeuge nicht für das Problem, sondern die extrem hohen Anforderungen an den Messaufbau, wenn man im 1/1000mm Bereich wiederholbar messen möchte.
Wärmeausdehnung, Steifigkeit des Messaufbaus usw..

Warum ich den Bremsdruck als Parameter bevorzuge?
Weil dieser quasi direkt mit der Bremsleistung zusammenhängt, welche ja für den Fahrer entscheidend ist.
Wir wollen ja messen, ob der Hebel weniger weit gezogen werden muss, obwohl ich genauso stark verzögern kann.

Zudem kann man dann einen Realitätsnahen Wert verwenden, wohingegen man die Kraft auf den Hebel eher schätzen muss.
Kann man natürlich auch mit einer gleichbleibenden Kraft auf den Bremshebel erzielen, dann ist dein Vorschlag mit dem Probengewicht aber der zuerst vorgeschlagenen Variante mit der Zugwaage vorzuziehen, die Zugwaage ist einfach zu unpräzise und nicht gleichbleibend genug. Aber auch beim Gewicht muss man gewährleisten, dass der Angriffspunkt immer identisch ist usw..

MfG Christian