Biltemas hjul

[dabac]

...grabba tag i två motstående ekerpar och klämma i för kung och fosterland (använd skyddshandskar). Då ökar ekerspänningen temporärt med ca 50% i dessa fyra ekrar och ekrarna förlorar då sitt inbyggda "minne" för sin tidigare form innan kallfomningen.

Det där var tämligen omtvistat på www.cyclingforums.com för några år sen. En figur vid namn Carl Fogel hängde på en spänningsmätare samtidigt som han nöp och kollade vilka krafter man kunde generera på det viset, samt gjorde några andra experiment för att undersöka om ekern verkligen blivit "nollställd" av behandlingen. Svaret var uppenbart inte så entydigt som Jobst hade önskat.

 

[Mezzner]

Messner! Bra med tabellen! Klara siffror ger ju lite mer kött på benen än allmänt rundsnack.
/Niklas

OK, det känns ibland lite onödigt att rabbla såna saker, jag föreställer mig ju att det är allmän vetskap.

Beträffande huruvida man kan påföra ytterligare statisk spänning i ekrarna som i exemplet med när man drar i fälgen, för att bli kvitt en slags interna residualspänningar, ställer jag mig tveksam till.
Sådant gör man normalt med värmebehandling eller möjligen kallåldring. I det här fallet är jag dessutom rätt tveksam till nyttan med det. En viktig anledning till att man får så otroligt bra hållfasthet i materialet kan vara att det är kallbeabetat och därmed deformationshärdat. Då vill man inte ta bort detta eftersom det är just deformationen och kvarvarande spänningar som låser dislokatiioner osv så att stålet blir så hårt.
Kan dock tänkas att man i det här fallet har ett material i trådform som är kallvalsat (draget) till sin ungefärliga rätta fason och håållfasthet. När man sedan bearbetar det ytterligare för att göra en eker, så sker ytterligare och oönskad deformationshärdning som sannolikt också är en nackdel ur utmattningssynpunkt. Det är nog lite svårt att få bort denna utan att materialet mister en del av de goda egenskaperna från den ursprungliga kallbearbetningen/värmebehandligen.

Att kortvarigt öka spänningen borde faktiskt inte hjälpa. Däremot är det ju inte otänkbart att det skulle medföra att t ex sättningsförluster kommer direkt vilket kan vara en fördel.

När man stämmer en stålsträngad gitarr så drar man i strängarna och stämmer om dem i ett par omgångar. Det gör att gitarren sen håller stämningen på ett väldigt mycket bättre sätt. Där handlar det ju mindre om plastisk förlängning (och deformationshårdnande) och mer om att strängarna sätter sig bra i ändpunkterna. I någon mån är möjligen jämförelsen intressant.

 

[HåkanC]

Nu finns det två saker som ska undvikas på en eker. Fler saker - men dessa i huvudsak, när det gäller spänningen.

Dels är det vikigt att befinna sig i det idealelastiska området annars blir allt fel eftersom ekrarna blir längre efter att man fått dem att plasticera (men inte gå av).

Bra teoretisk redogörelse.
Men för att verklighetsförankra den i ekrar, som den här tråden åtminstone delvis handlar om, så är det så att dragprov på ekrar (som nämn ovan) visar att de har en sträckgräns på 1500-1700N.
Alltså långt över de 1000N som nämns som ekerspänninmg här.
En ekerspänning som enl mig är i underkant, tex Mavic rekommenderar max 1200N
I praktiken så ökar dessutom ekerspänning på hjul som används MAX med ~10%
Ekerspänningsminkningen är det som ställer till (mer)problem.

Ändå händer det ju att ekrar går av! Då beror det nog helt enkelt på att de utmattats, och detta vid väsentligt lägre spänningsnivå än sträckgränsen. Tillåten utmattningsspänning kan ligga på så låga nivåer som bråkdelar av nominell brottgräns. I det här fallet är det frågan om relativt många lastcykler, men det sätt som lasten varier är inte så farligt.

Dessa utmattningsbrott sker, som redan har nämnts itråden, ffa hos ekrar som inte har spänningsbefriats.
Detta beror ffa på att ekrarna har inneboende spänningar efter att de har formats
http://www.sheldonbrown.com/brandt/stress-relieving.html

Att Biltemahjulen funkar bra, åtminstone efter lite handpåläggning talar också för att det inte alls är ett materialproblem.

Denna handpåläggning behöver man göra på alla hjul inte enbart Biltema-hjulen.
Sådana 'behandlade' ekrar vare sig slits eller utmattas.
Glöm inte bot att seriösa hjulbyggare lämnar livstids garanti mot ekerbrott
http://www.peterwhitecycles.com/Wheels.asp

 

[Mezzner]

Jo, men brottlasten vid dragprov är ju inte alls den relevanta spänningen!!!
Jag trodde det var klart från början.

Med en brottspänning på de nivåer som nämnt så ligger sannolikt utmattningsbrottgränsen på runt en tredjedel*, vi ska inte blanda in dragbrottgränsen i jämförelsen med den aktuella spänningen. Den är lika ointressant som t ex skjuvbrottgränsen! (Sen kan man inte bortse ifrån att det finns ett samband mellan alla dessa materialegenskaper.)

Har inte läst om "spänningsbefrielsen". Handlar inte det om att man "masserar" hjulet för att få nipplar att sätta sig, och så småningom att få en så lika och pålitlig ekerkraft i hjulet?

Apropå att "sådana ekrar varken slits eller utmattas" så är det nog en sanning med modifikation. När det gäller utmattningsdimensionering så är det så att det går att utforma en konstruktion så att man hamnar under tröskeln för en överhuvudtaget livslängdsbegränsande utmattning. Ändrar man på någon av, de faktiskt ganska många, parametrarna för utmattningslivslängden så hamnar man ev över tröskeln och får en given livslängd.


*Drar till med en tredejdel, eftersom man verkar ha kommit fram till ungefär att det är den lämpliga. Här kan ju den tillåtna spänningen få ligga väldigt nära brottgränsen om det är den aktuella utmattningsbrottgränsen. Att höja förspänningskraften är dock troligen inte särskilt ogynnsamt, amplituden på spänningsvariationen kommer ju inte bli större, möjligen mindre, och framförallt relativt mindre.

 

[HåkanC]

brottlasten vid dragprov är ju inte alls den relevanta spänningen!

Det var därför jag skrev om sträckgräns. (Jag antar att det är det du menar med plasticering.)
I vilket fall uppnås alltså INTE denna gräns i normala hjul.

Har inte läst om "spänningsbefrielsen". Handlar inte det om att man "masserar" hjulet för att få nipplar att sätta sig, och så småningom att få en så lika och pålitlig ekerkraft i hjulet?

Läs länken
http://www.sheldonbrown.com/brandt/stress-relieving.html

 

[Mezzner]

Jaja, sträckgräns eller brottgräns...

I de här fallet kan man ju säga att sträckgränsen i sig är inte begränsande, men det är däremot utmattningsbrott. Sen är det som redan sagts så att alla brottgränser och sträckgränser har ett samband, så ibland är de lite oväsentligt vilket man hänvisar till. Alltså ett material med högre brottgräns har som regel också högre sträckgräns, och det är denna hållfastare kvalitet man är ute efter.
Sen är det generellt så att för material med låg brottgräns så ligger sträckgränsen på en lägre andel av brottgränsen, vilket man brukar anse vara en fördel, då motsatsen alltså innebär ett sprödare material. Tvärtemot vad många tror så är dock ett starkt och sprött material förstås mycket bättre på att elastiskt klara kraft spänning. Det är inte sprött så tillvida att de smäller av vid mindre utböjning; E-modulen är ju densamma. Intuitivt känner dock många att ett härdat och sprött material är dåligt på att fjädra; det är alltså fel.

Egentligen är ju även allt detta elementärt och okontroversiellt. Om man nu dessutom kan låta bli att råka skriva fel i det allmänna tjatet...

(Just ja, det är mycket troligt att ekermaterialet inte är typiskt och strikt idealelastiskt, utan deformationshårdnande, och att man inte har nån sträckgräns, utan istället anger spänningsnivån som ger en kvarvarande deformation på 0,2% (reservation för den siffran.)