Problem med bakhjulets ekrar i Polen.

Frågan om vilka ekrar som bär upp lasten är rätt enkel att besvara med en avbitare. Vilken/vilka ekrar kan du (om du lastat hjule hårt) klippa av utan att hjulet deformeras?

Det är ju bara de ekrar som pekar rakt ner. Alla andra ekrar delar på lasten, ÄVEN de som sitter under navet.

Liknelsen med luften i däcket vad väldigt bra, det fungerar lika bra med en luftmadrass. Trycker du på en punkt fördelas luften/kraften över alla andra punkter, inte bara de som finns på motsatta sidan. Detta beror ju på att fälgen inte är stum. Om fälgen däremot vore helt stum så skulle man få situationen att lasten bars upp av ekrarna riktade uppåt.

Det är ju inte så att vi är de första som funderat på detta, de som funderat mycket har naturligtvis MÄTT på ekerspänningen och konstaterat just detta att lasten fördelas i princip helt jämnt mellan "resten av" ekrarna. Gjorde den inte det skulle hjulet deformeras.
 
Experimentet låter "vettigt". Vi tar den (i och för sig fiktiva) eker som sitter rakt nedanför navet. Alla är överens om att den är förspänd och belastas i dragriktningen.

Knipsa den.

Vad händer?

Deformeras fälgen inåt navet när dragkraften i den riktningen minskar?

Jag antar att detta svar inses lätt av de flesta.

Ett cykehjul av enklare slag med lite styvare fälg och mindre förspänning går ju faktiskt att belasta så hårt att man kan se hur enstaka ekrar i undre delen av hjulet avlastas helt, och DÅ kanske alla inser att inget händer när man knipsar dessa.

"Problemet" är ju bara att även om den mest dramatiska belastningsförändringen (i princip räknat i Ns/rad) sker just i sektorn under navet, vid cykling, så betyder detta inte med automatik att cykelnavet bärs upp av dessa ekrar. Sen må det vara en konventions- eller språkfråga i någon mån. Fast för mig är det nog så att man entydigt bär i motsatt riktning till tyngdkraftens verkansriktning...
 
Jämförelsen med luftmadrass är intressant, men avser ett ganska annorlunda case. Trycket kan ju i det fallet anses vara fullkomligt fördelat i volymen vilket är en skillnad om man jämför med ekrarna, och vidare skulle inte ett övertryck fördelat lika runt navet kunna bära detta utan skalet. Att skalet fungerar just som ett skal är en slags likhet men bara en sån skillnad att ekrarna snarast motsvarar ett undertryck och dessutom samtidigt utgör förbindelsen mellan last och skal gör jämförelsen svår.

Jag inser dock lätt att eftersom jag inte gått på lärarhögskolan utan tekniska högskolan har jag säkert pedagogiska brister som gör att den här tråden inte verkar leda nån vart (detta är ju för all del bara en urspårning) så nu tackar jag nog för mig...
 
Det är fälgen som är skalet. Utan fälgen skulle luften (ekerspänningen) försvinna. Lufttrycket (ekerspänningen) är jämnt fördelat över fälgen. Trycker du in på ett ställe (så några ekrar får längre spänning) så fördelas det ändrade trycket (ekerspänningen) över resten av skalet (fälgen).

Jag kan hålla med om att det inte är de undre ekrarna som bär upp tyngden, men det är inte de rakt ovanför navet heller. Det är alla ekrar utom de som är rakt nedanför som bär upp tyngden. De som är rakt nedanför är ju de som man skulle kunna klippa (om förspänningen är dålig eller lasten hög, eftersom de då kommer hänga helt löst). Klipper du nån av de andra kollapsar fälgen (visserligen bara lite grann om du bara klipper en eker).
 
Hur man gör en höna av en fjäder

1. Jag tror att ni är helt överens.

2. Jag tror att allt handlar om en enda formulering från Nikings artiklar: "När hjulet belastas kommer de nedersta ca 4 ekrarna, som bär upp all tyngd, att minska KRAFTIGT i spänning..."

Mezzner menar att det är en olycklig formulering, då dessa ekrar inte "bär upp" något i vanlig mening. Att bära upp något innebär ju att stötta underifrån, och det är väl alla överens om att dessa ekrar INTE gör.

Ett annat uttryck än "bär upp" kanske skulle passa bättre?

Peter
 
Vilken massiv tråd!

Jag såg att någon av er fortfarande var intresserad av hur det gick för mig och mina ekrar. Jag är rörd till tårar...
I Krakow bröt jag (av icke eker-relaterade orsaker) efter 1835 km.. skall nu börja ta tag i detta med hjulbyggeri och köpa mig grejjer till detta. Detta skall nu banne mig göras ordentligt och ska därför köpa mig en hjulställning och bra verktyg. Kan någon ge en hint om vad vilka märken på ekrar, fäljar, fäljband och dyl jag skall gå efter... samt andra aspekter som man borde tänka på inför dessa inköp. Det känns som om man befinner sig lite i ett "moment 22" då jag måste köpa på mig grejjerna innan jag kan börja bygga, men har ingen aning om vilka grejjer som é bra då jag aldrigt byggt förut.
En sak till... En bra affär i området västerås- Uppsala (Stockholm går väl, men då ska det vara en jäkligt bra affär) dit jag kan vända mig?

Tack på förhand!

/Jonas Kjellén

En sak till: gjorde min tredje långfärds tur i sommar och alla har varit solo... söker nu någon vänlig själ som kan dela mitt nöje nästa sommar. Konstruktionen att man cyklar bitar tillsammans och ibland ensam funkar också. Gillar månadslånga turer inte kortare. Är 25 årig student i Uppsala.. Hör av er!
 
nermander; sa:
Det är fälgen som är skalet. Utan fälgen skulle luften (ekerspänningen) försvinna. Lufttrycket (ekerspänningen) är jämnt fördelat över fälgen. Trycker du in på ett ställe (så några ekrar får längre spänning) så fördelas det ändrade trycket (ekerspänningen) över resten av skalet (fälgen).

Jag kan hålla med om att det inte är de undre ekrarna som bär upp tyngden, men det är inte de rakt ovanför navet heller. Det är alla ekrar utom de som är rakt nedanför som bär upp tyngden. De som är rakt nedanför är ju de som man skulle kunna klippa (om förspänningen är dålig eller lasten hög, eftersom de då kommer hänga helt löst). Klipper du nån av de andra kollapsar fälgen (visserligen bara lite grann om du bara klipper en eker).

Lysande! Då är ju du och jag nästan överens. Ekrarna i en liten sektor under navet kan inte påstås bära lasten, vilket i viss mån skulle kunna inses vid riktgt hård belasning av hjulet, då en eker skulle kunna bli helt spänningsfri under vissa förutsättningar. Vidare ökar definitivt spänningen samtliga ekrar på hjulets övre halva, och möjligen även en del av ekrarna på hjulets nedre halva (för att fälgen tenderar att deformeras). Dock kan bara ekrarna på fälgens övre halva överföra uppåtriktad kraft till navet varför det är de (i viss mån i varierande mån) som bär hela lasten (plus att de dessutom motverkar fälgens deformation).

Detta vore ganska enkelt att åskådligöra i en FEM-modell, men tyvärr har jag inte tillgång till postprocessor av lämpligt slag numera.

Liknelsen med luftmadrassen är väl hyfsad, skillnaden är främst att lufttrycket fördelas närmast perfekt i hela utrymmet samt att lastens angreppspunkt är i själva skalet.


Ännu mer intressant var att höra av dig Heinzehlers, och det var glädjande att du inte behövde bryta p g a ekerproblem. Om du nu bröt i Krakow så kan jag ju bara konstatera att du vid det laget ändå hade hunnit göra en cyketur som går utanpå det mesta...
 
Mezzner; sa:
Dock kan bara ekrarna på fälgens övre halva överföra uppåtriktad kraft till navet varför det är de (i viss mån i varierande mån) som bär hela lasten (plus att de dessutom motverkar fälgens deformation).

Sätt en krok i taket. Knyt fast ett snöre i kroken. Häng en tyngd i snöret. Knyt fast ett annat snöre mitt på det första. Drag den nya snöret rakt ut åt sidan. Tyngden åker uppåt, eller hur? Bra, knyt nu fast änden på snöre nummer två så det hålls spänt. Knyt fast snöre nummer tre mitt på snöre nummer två. Dra NERÅT i snöre nummer tre. Vad händer? Åker tyngden uppåt eller nedåt?
 
För all del, det finns flera såna jämförelser att göra; vanlig topprepssäkring t ex.

Dock kan man alltid konstatera att det finns motsvarande krafter som är uppåtriktade (t ex i toppankaret). Jag håller dock glatt med om att säkringsmannen kan påstås bära klättraren i det fallet. Logiskt eller ej - vet ej - men det hänger nog på att man intuitivt, och kanske lite felaktigt, betraktar säkringsmannen som aktiv till skillnad från ankaret... Det skulle ju vara "lättare" för ankaret dessutom ifall repet var knutet i det, istället för att det löper vidare i en ny och förstås ogynnsam riktning.

I ekerfallet håller jag inte med om det eftersom lasten bärs av de övre ekrarna "primärt", men fästpunkten i fälgen, eller snarare fälgen, är för klen i ett modernt cykelhjul för att bära lasten genom att hålla emot med böjstyvhet. (I de korta avstånden mellan ekrarna håller dock fälgen för detta.)

Krafterna i undre halvan påverkas av lasten, men summera övre ekrarnas krafter och de nedre, och differensen kommer att vara den yttre lasten...
 
Re: Vilken massiv tråd!

heinzehlers; sa:
Detta skall nu banne mig göras ordentligt och ska därför köpa mig en hjulställning och bra verktyg. Kan någon ge en hint om vad vilka märken på ekrar, fäljar, fäljband och dyl jag skall gå efter... samt andra aspekter som man borde tänka på inför dessa inköp.
Hur, och med vad man bygger det perfekta hjulet kan diskuteras i all oändlighet och är mest begränsat av hur mycket tid och pengar du är villig att spendera. Jag har byggt både med bråte och med noga valda grejer och skillnaderna är inte så stora som många vill låta göra gällande.

Det går att bygga hjul med ramen som arbetsrigg, men det är lite omständligt. Har man ett skruvstäd och en kasserad (odämpad) gaffel går det lättare. Jag borrade in skruvar i gaffelbenen för att hålla koll på skevheten och spände en tejp under för att kolla rundheten. Centreringen över axeln kan kontrolleras genom att man vänder hjulet. Innan man bygger bakhjulet måste gaffeln vidgas, ställ dig på ena gaffelbenet och dra det andra uppåt så fixar du det utan problem.
Lättast går det förstås med en bordsställning, särskilt om man inte har en bra plats för ett rejält skruvstäd.
Ekernycklar är inte heller så kinkigt, om man inte bygger med alunipplar eller tokspända ekrar. Men jag erkänner att ekernycklarna från Park är mer snabbjobbade än den från Clas Ohlson...

Jag har oftast använt ekrar från DT, men det har mer med pris och tillgänglighet att göra än nån sorts övertygelse om deras unika förträfflighet.
Eltejp kan användas som fälgband om det kniper(minst 2 varv!), men de vävburna sorterna ÄR bättre. Fälgband är rätt billiga, även om man köper märkesvaror, så jag ser ingen större orsak att försöka snika undan där. Antagligen skulle glasfiberarmerad buntningstejp också funka bra.

Navcentreringsdon har jag aldrig använt, om man utgår från ett enhetligt parti ekrar och bara räknar hur många varv man sätter åt nipplarna så blir det runt och centererat ändå, fast kanske lite långsammare än om man hade mätstickan till hjälp.

Ekerspänningsmätare är säkert bra, men dyrt. Man kommer långt med tillgång till ett referenshjul och en gnutta musiköra.

Fälgar finns det en uppsjö av, och det man kan tänka på inför köpet är hur man cyklar, och vad som brukar knäcka ens hjul. Om den vanligaste haveriorsaken är våldsam framfart över trottoarkant, eller forcerad parkering i avsmalnande cykelställ finns ingen orsak att förköpa sig på en ceramic-fälg, eller något annat exotiskt. Andra händelser kommer knäcka fälgen långt innan den exklusiva beläggningen har gjort rätt för sig.
Det största fälgrelaterade problem jag har mött var en Campa-fälg som var ovanligt smal, den fälgen i den ramen gjorde att det inte gick att ställa in en bra bromsgeometri. Jag skulle dock aldrig använda annat än dubbebottnade fälgar, och aldrig en rostfri slät fälg i kombination med fälgbromsar.

Man kan använda både gänglåsning och olika smörjmedel när man bygger hjul. Jag har provat bäggedera. Börjar man med nya grejer verkar kemikalierna inte ha så stor inverkan, men om man återanvänder gammalt är definitivt smörjmedel en bra idé.
 
Navet står på ekrarna

Det verkar som de flesta inläggen i den här tråden handlar om hur ett hjul fungerar och inte om stackaren i Polen.

Den som startade den urspårningen är Mezzner som också verkar vara den flitigaste postaren och han håller dessutom så envist fast vid sin felaktiga utgångspunkt att han har skrämt bort de som försöker få honom att förstå hur ett hjul egentligen fungerar.

Jag kommer (troligen) bara att skriva det här inlägget, om det får Mezzner att förstå hur felaktig hans teori är och dessutom förstå ett hjul fungerar vet jag inte, men jag är villig att försöka.

Mezzner har helt missförstått hur ett hjul fungerar och verkar inte heller ha en aning om vad det betyder när andra skriver att hjulet är en förspänd konstruktion.
Exempel:
Mezzner; sa:
Beträffande vilka ekrar som bär lasten är det enkelt, nippeln resp andra änden av ekern kan bara ta draglaster.
Alltså kan inte ekrarna mellan marken och navet ta nån last.
Här framgår det tydligt att Mezzner inte har en aning om att ett ekrat cykelhjul är en förspänd konstruktion.
I ett ett helt vanligt ekrat cykelhjul är alla ekrar alltid, mer eller mindre, spända.
Det blir alltså, normalt, aldrig några tryckkrafter i ekrarna.

Vidare
Mezzner; sa:
Gör så här:
ta en tom fälg och ett nav samt en knippe ekrar, sätt i ekrarna; t ex 4 bredvid varandra och 4 motstående,
placera hjulet på garagegolvet eventuellt monterat på din cykel, sätt dig på sadeln ifall hjulet är monterat,
ta en avbitartång och knipsa av ekrarna och se vad som händer när du knipsar de övre ekrarna resp de
nedre ekrarna
Även om andra redan har försökt få Mezzner att förstå hur felaktigt detta exempel är kan inte jag heller låta bli.
Eftersom ett ekrat hjul är en förspänd konstruktion så är alltid alla ekrar spända.
Undantaget är när ett hjul överbelastas, sker det momentant så brukar bara någon enstaka eker bli slack (det brukar höras som ett knäpp) men om tillräckligt många ekrar samtidigt blir helt slacka så är det stor risk att hela hjulet kollapsar.

Mezzners exempel är alltså fel eftersom det inte beskriver hur ett hjul uppträder vid normal belastning.
Exemplet visar bara att när ett ekrat hjul är så överbelastat så att det inte längre är en förspänd konstruktion så uppträder det inte längre som en förspänd konstruktion!
Surprise!

Men det är inte bara Mezzner som har svårt för vad förspänning är och mer specifikt hur ett ekrat cykelhjul fungerar.
nermander; sa:
Frågan om vilka ekrar som bär upp lasten är rätt enkel att besvara med en avbitare. Vilken/vilka ekrar kan du
(om du lastat hjule hårt) klippa av utan att hjulet deformeras?
Samma felaktiga exempel som hos Mezzner alltså.

Cyklar och även deras hjul har under en lång tid varit intressanta som studieobjekt för olika universitets mekanik-kurser.
Som tur är finns numer mycket av resultaten från sådana studier på Internet, det var inte svårt att hitta följande dokument: "Bicycle Wheel as Prestressed structure"
http://www-civ.eng.cam.ac.uk/cjb/papers/p20.pdf
Rapporten, som redovisar mätningar på ett riktigt ekrat cykelhjul, är väldigt läsvärd och bra, men dokumentet är lite konstigt formaterat så för den som inte vill läsa hela kan jag citera ur sammanfattningen
"Tests show that the bottom spokes carry virtually all the load by compressive forces, which reduce the tensile
prestress set up in the spokes when the wheel was made."
Dokumentet ligger på en server som tillhör Cambridge-universitet, Department of Engineering

Mezzner och nermander: Läs dokumentet.
Förstår ni nu hur fel ni har med ert exempel och i era teorier?

En ursäkt till Niklas Ingvar-Nilsson från Mezzner skulle inte vara fel.
Om Mezzner nu vågar skriva något mer i den här tråden........
 
långcykling

Hejsan Jonas,

vill hemskt gärna skriva mig upp på din resekamratslista. Är inte så erfaren som du men har vilja och lust att cykla lite mer och med en så erfaren långcyklist som du blir det nog bara en stor nöje :)

Terje
En 25 årig student från Tartu
 

Liknande trådar


Vandrat på ett platåberg? Upptäck Billingens unika landskap!

Njutvandra året om i fantastisk natur med böljande sluttningar och dramatiska klippavsatser – bara ett stenkast från Skövdes centrum.

Få Utsidans nyhetsbrev

  • Redaktionens lästips
  • Populära trådar
  • Aktuella pristävlingar
  • Direkt i din inkorg