Jetzt übertreibst Du aber doch ein wenig!?Johnny hat geschrieben:Straße=Straßenreifen, Rennstrecke=Rennreifen
Titanschrauben an der Bremse
Fahrwerk, Tuning, Reifen, Tips&Tricks,...
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- Blumenhummer Offline
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- Michael Offline
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Diese Bremszangen meinte ich auch gar nicht, lies doch einfach mal genau.Roland hat geschrieben: WIR sind mit dem alten Bremsentyp mehrere 4h Rennen am Pann.ring gefahren, und wenn da die Bremse shit wäre, wiel die falschen Schrauben montiert waren, dann hätten wir den Speed(SR 2.04.6 mit 996Bip.) über die Distanz nicht fahren können.
Die Zangen mit den zwei Belaghaltestiften (Ducati ab 98) sollen ja schon besser/stabiler gewesen sein als die mit dem einen Belaghaltestift. Und die 996 gab es ja erst ab 99.
Unser Schorf soll Döner werden!
Ähmm ich möchte da den Kollegen Schinderhannes ein wenig... ergänzen 
In diesem Fall ist weniger die Streckgrenze interessant als das Elastizitätmodul, kurz E-Modul, des Materials. Die Streckgrenze spielt hier nur eine Untergeordnete Rolle, dazu gleich noch mehr.
Der oder das E-Modul gibt, wie der Name schon sagt, die Elastizität des Materials bei Belastung an.
Das E-Modul von dem für die Schrauben verwendeten Titan beträgt 110 KN/mm^2. Das E-Modul von legiertem Stahl beträgt bis 216 KN/mm^2.
Die Längenausdehnung eines Werkstückes, in dem Fall der Schraube, errechnet sich mit delta L=(F*L gesamt)/(E*A)
Die Klammer ist nur zur Verdeutlichung gesetzt.
Hier erkennt man aber, dass das E-Modul im Nenner steht. Das bedeutet, je größer das E-Modul je kleiner die Längenveränderung der Schraube.
Umgekehrt kann man aus den Werten dann schließen, dass sich eine Titanschraube bei gleicher Belastung etwa ganz grob doppelt so weit dehnt wie eine Stahlschraube.
Das wäre für den gedachten Einsatzzweck, nämlich die Bremssättel am aufklaffen zu hindern, genau das Gegenteil vom gewünschten.
Nochmal kurz zur Streckgrenze:
Der Ersatz einer Schraube aus Stahl mit höherer Festigkeit macht nur Sinn, wenn auch der "Mutternwerkstoff" dieser Festigkeit entspricht! Das ist beim verwendeten Aluminium der Bremssättel, in die das "Mutterngewinde" geschnitten ist, aber nicht der Fall. Ich kann also die höhere Festigkeit nicht nutzen, da der Mutternwerkstoff kein höheres Anzugsmoment zulässt.
Also beleibt die einzige, auch technisch und ohne Emotionen nachvollziehbare Lösung: Das Gewinde im Bremssattel wegbohren, die Schraube durch eine 12.9 ersetzen und mit einer Mutter Festigkeit 12 anziehen. Durch die dann erzielbare höhere Vorspannung ist die Kraft, die dem Klaffen entgegenwirkt, größer. Aber Vorsicht, hier kann schnell am Schraubenkopf die für Aluminium zulässige Flächenpressung überschritten werden. Dann kann es zum fließen des Materials kommen, das heißt unter der Schraubenverbindung "quillt" das Material vom Bremssattel quasi weg. Hier geht dann wieder die so mühevoll durch eine hochfeste Schraube gewonnenen Vorspannungserhöhung flöten.
Joo, so ist das...
@Hajo die Titan-Schrauben als Befestigung für den Bremssattel zu verwenden, ist bedenkenlos möglich. Über die dort auftretenden Belastungen lacht das Material nur. Überlege: Die schwächste Stelle am gesamten Vorderradsystem ist die Verbindung zwischen Reifen und Straße. Mehr Kräfte als dort aufgebracht werden können kann es nicht geben. Natürlich hat die Bremse über den Hebelarm ein mehrfaches zu ertragen. Doch bevor die Schraube auch nur zuckt liegst du mit blockiertem VR auf der Nase oder machst nen Salto vorwärts.
Nur mal ein Beispiel: Du kannst an einen kleine M6 Schraube ohne Bedenken 400 kg Gewicht anhängen. Und da ist noch Luft.
Jakeman
In diesem Fall ist weniger die Streckgrenze interessant als das Elastizitätmodul, kurz E-Modul, des Materials. Die Streckgrenze spielt hier nur eine Untergeordnete Rolle, dazu gleich noch mehr.
Der oder das E-Modul gibt, wie der Name schon sagt, die Elastizität des Materials bei Belastung an.
Das E-Modul von dem für die Schrauben verwendeten Titan beträgt 110 KN/mm^2. Das E-Modul von legiertem Stahl beträgt bis 216 KN/mm^2.
Die Längenausdehnung eines Werkstückes, in dem Fall der Schraube, errechnet sich mit delta L=(F*L gesamt)/(E*A)
Die Klammer ist nur zur Verdeutlichung gesetzt.
Hier erkennt man aber, dass das E-Modul im Nenner steht. Das bedeutet, je größer das E-Modul je kleiner die Längenveränderung der Schraube.
Umgekehrt kann man aus den Werten dann schließen, dass sich eine Titanschraube bei gleicher Belastung etwa ganz grob doppelt so weit dehnt wie eine Stahlschraube.
Das wäre für den gedachten Einsatzzweck, nämlich die Bremssättel am aufklaffen zu hindern, genau das Gegenteil vom gewünschten.
Nochmal kurz zur Streckgrenze:
Der Ersatz einer Schraube aus Stahl mit höherer Festigkeit macht nur Sinn, wenn auch der "Mutternwerkstoff" dieser Festigkeit entspricht! Das ist beim verwendeten Aluminium der Bremssättel, in die das "Mutterngewinde" geschnitten ist, aber nicht der Fall. Ich kann also die höhere Festigkeit nicht nutzen, da der Mutternwerkstoff kein höheres Anzugsmoment zulässt.
Also beleibt die einzige, auch technisch und ohne Emotionen nachvollziehbare Lösung: Das Gewinde im Bremssattel wegbohren, die Schraube durch eine 12.9 ersetzen und mit einer Mutter Festigkeit 12 anziehen. Durch die dann erzielbare höhere Vorspannung ist die Kraft, die dem Klaffen entgegenwirkt, größer. Aber Vorsicht, hier kann schnell am Schraubenkopf die für Aluminium zulässige Flächenpressung überschritten werden. Dann kann es zum fließen des Materials kommen, das heißt unter der Schraubenverbindung "quillt" das Material vom Bremssattel quasi weg. Hier geht dann wieder die so mühevoll durch eine hochfeste Schraube gewonnenen Vorspannungserhöhung flöten.
Joo, so ist das...
@Hajo die Titan-Schrauben als Befestigung für den Bremssattel zu verwenden, ist bedenkenlos möglich. Über die dort auftretenden Belastungen lacht das Material nur. Überlege: Die schwächste Stelle am gesamten Vorderradsystem ist die Verbindung zwischen Reifen und Straße. Mehr Kräfte als dort aufgebracht werden können kann es nicht geben. Natürlich hat die Bremse über den Hebelarm ein mehrfaches zu ertragen. Doch bevor die Schraube auch nur zuckt liegst du mit blockiertem VR auf der Nase oder machst nen Salto vorwärts.
Nur mal ein Beispiel: Du kannst an einen kleine M6 Schraube ohne Bedenken 400 kg Gewicht anhängen. Und da ist noch Luft.
Jakeman
#269 Alles Serie!
Poah, Jakeman, bin jetzt etwas beeindruckt. Wenn du das am 31.12. geschrieben hättest, hätte ich sofort geschrien:
Ich denke, du solltest öfters mal was schreiben...
Ich denke, du solltest öfters mal was schreiben...
"Wir wissen zwar nicht, wo es langgeht, aber dafür bewegen wir uns mit Höchstgeschwindigkeit." Dussel Duck, Entenhausen 1983
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- Blumenhummer Offline
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Hallo Jakeman,
meinem geschätzten Vorredner Mäddie kann und möchte ich mich nur anschließen... [img]http://213.239.204.89/phpBB2/images/smiles/respekt.gif[/img]
Nächtliche Grüße!
Volker
meinem geschätzten Vorredner Mäddie kann und möchte ich mich nur anschließen... [img]http://213.239.204.89/phpBB2/images/smiles/respekt.gif[/img]
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Volker
"Lieber fünf Minuten lang zu vorsichtig, als ein Leben lang tot." (Ernst Strömel)
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- Schinderhannes Offline
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Widerspruch Jakeman,
Wir möchten eine erhöhte definierte Vorspannkraft der Schraubenverbindung!
Darüber sind wir uns doch nun alle einig oder?
Wie bereits geschrieben ist zunächst der Schraubenwerkstoff von sekudärer Bedeutung.
Es ist (zumindest theoretisch) wenn man die Platzverhältnisse außer acht lässt sogar Kunststoff als Werkstoff denkbar.
WIR WOLLEN JA EINE VORSPANNKRAFT ERZEUGEN.
In wieweit sich hierbei die Schraube dehnt ist zunächst völlig unwichtig!
Es ist auch möglich die Zugfestigkeit als oberste Grenze zu nehmen, nur muss dann die bleibende Verformung der Schraube berücksichtigt werden. Ist an dieser Stelle natürlich Blödsinn, aber machbar.
Noch mal: zur Übertragung der anfallenden Kräfte nebst geforderter Sicherheit ist nur die Vorspannkraft ausschlaggebend! Diese Kraft wird zum gedachten Einsatzzweck benötigt, nicht mehr und nicht weniger.
Die Form und Ausführung sowie letztlich der Werkstoff ist Auslegungssache des Konstrukteurs.
Zitat: „Umgekehrt kann man aus den Werten dann schließen, dass sich eine Titanschraube bei gleicher Belastung etwa ganz grob doppelt so weit dehnt wie eine Stahlschraube.“
Na und? Ich habe dennoch meine gewünschte Vorspannkraft!
Was dein Hinweis auf den Mutterwerkstoff und Flächenpressung der Kopfauflagefläche betrifft, so hast Du natürlich recht!
Trotzdem hoffe ich dass die Diskussion nun beendet ist, sonst streuen wir hier nur weiter Verunsicherung unter den Jungs!
Wir möchten eine erhöhte definierte Vorspannkraft der Schraubenverbindung!
Darüber sind wir uns doch nun alle einig oder?
Wie bereits geschrieben ist zunächst der Schraubenwerkstoff von sekudärer Bedeutung.
Es ist (zumindest theoretisch) wenn man die Platzverhältnisse außer acht lässt sogar Kunststoff als Werkstoff denkbar.
WIR WOLLEN JA EINE VORSPANNKRAFT ERZEUGEN.
In wieweit sich hierbei die Schraube dehnt ist zunächst völlig unwichtig!
Es ist auch möglich die Zugfestigkeit als oberste Grenze zu nehmen, nur muss dann die bleibende Verformung der Schraube berücksichtigt werden. Ist an dieser Stelle natürlich Blödsinn, aber machbar.
Noch mal: zur Übertragung der anfallenden Kräfte nebst geforderter Sicherheit ist nur die Vorspannkraft ausschlaggebend! Diese Kraft wird zum gedachten Einsatzzweck benötigt, nicht mehr und nicht weniger.
Die Form und Ausführung sowie letztlich der Werkstoff ist Auslegungssache des Konstrukteurs.
Zitat: „Umgekehrt kann man aus den Werten dann schließen, dass sich eine Titanschraube bei gleicher Belastung etwa ganz grob doppelt so weit dehnt wie eine Stahlschraube.“
Na und? Ich habe dennoch meine gewünschte Vorspannkraft!
Was dein Hinweis auf den Mutterwerkstoff und Flächenpressung der Kopfauflagefläche betrifft, so hast Du natürlich recht!
Trotzdem hoffe ich dass die Diskussion nun beendet ist, sonst streuen wir hier nur weiter Verunsicherung unter den Jungs!
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- Schlosser Offline
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Nöö, da hätte ich auch noch einen.
Jakemann schreibt, "... der Ersatz einer Schraube aus Stahl mit höherer Festigkeit macht nur Sinn, wenn auch der "Mutternwerkstoff" dieser Festigkeit entspricht!"
Das stimmt nur insofern, wenn eine gleiche Gewindelänge verwendet würde. Als Ausgleich kann ich aber problemlos in der weicheren Alulegierung eine grössere Gewindelänge verwenden. Damit schaffe ich den Ausgleich zum geringeren Festigkeitswert des Alu´s.
Es weiss ja keine Socke, aus welchem Werkstoff die Sättel gegossen sind. Und da es ja Al-Legierungen mit Streckgrenzen über 500 N/mm² gibt, wäre bei einer M10er Schraube eine Gewindelänge von 20 mm durchaus möglich.
Und nochmal zum Thema Dehnung, genau aus diesem Grund werden ja die Schrauben vorgespannt, um diese Längendehnung zu kompensieren. Es muss einfach unterstellt werden, dass die Schrauben mit dem erforderlichen Drehmoment angezogen werden. Und dabei ist völlig wurscht, ob die Schraube aus 12.9, Titan oder Dosenblech ist.
Ich schliesse mich da Schinderhannes´ Meinung an.
Verunsichert muss sich jetzt keiner fühlen, die Frage, ob man Titanschrauben einbauen kann, wurde ja schon mit ja beantwortet.
Sinn oder Unsinn muss jeder mit sich selbst ausmachen.
Jakemann schreibt, "... der Ersatz einer Schraube aus Stahl mit höherer Festigkeit macht nur Sinn, wenn auch der "Mutternwerkstoff" dieser Festigkeit entspricht!"
Das stimmt nur insofern, wenn eine gleiche Gewindelänge verwendet würde. Als Ausgleich kann ich aber problemlos in der weicheren Alulegierung eine grössere Gewindelänge verwenden. Damit schaffe ich den Ausgleich zum geringeren Festigkeitswert des Alu´s.
Es weiss ja keine Socke, aus welchem Werkstoff die Sättel gegossen sind. Und da es ja Al-Legierungen mit Streckgrenzen über 500 N/mm² gibt, wäre bei einer M10er Schraube eine Gewindelänge von 20 mm durchaus möglich.
Und nochmal zum Thema Dehnung, genau aus diesem Grund werden ja die Schrauben vorgespannt, um diese Längendehnung zu kompensieren. Es muss einfach unterstellt werden, dass die Schrauben mit dem erforderlichen Drehmoment angezogen werden. Und dabei ist völlig wurscht, ob die Schraube aus 12.9, Titan oder Dosenblech ist.
Ich schliesse mich da Schinderhannes´ Meinung an.
Verunsichert muss sich jetzt keiner fühlen, die Frage, ob man Titanschrauben einbauen kann, wurde ja schon mit ja beantwortet.
Sinn oder Unsinn muss jeder mit sich selbst ausmachen.
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- Blumenhummer Offline
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Hallo Schlosser!
Trübe Grüße!
Volker
Wird's jetzt denn nicht ein wenig arg akademisch?Schlosser hat geschrieben:Als Ausgleich kann ich aber problemlos in der weicheren Alulegierung eine grössere Gewindelänge verwenden.
Trübe Grüße!
Volker
"Lieber fünf Minuten lang zu vorsichtig, als ein Leben lang tot." (Ernst Strömel)
Also so ganz kann ich das jetzt doch nicht stehen lassen...
Wenn man sich unsere Bremssättel anschaut sieht man schon dass die Gewindetiefe unter der 1,4er Regel liegt.
Beim Anziehen der Schraube wird die Schraube länger. Wir nutzen bei normalen Schrauben nur ca. 90% der Dehngrenze, dass heißt die Schraube wird elastisch verformt. Löst man die Schraube wieder ist die Verformung auch wieder weg.
Wenn ich jetzt 2 Platten miteinander verschraube, bringe ich in der Schraube eine Zugkraft auf welche die Schraube elastisch längt. Dieser Zugkraft steht die Druckkraft in den verschraubten Teilen gegenüber, so dass hier ein Gleichgewicht herrscht. Durch diese Druckkraft werden die verschraubten Platten zusammengedrückt.
Jetzt kommt eine Betriebskraft hinzu. In unserem Fall das Bremsen. Diese Betriebskraft erhöht die Zugkraft in der Schraube. Das bedingt das die Schraube sich abermals ein Stück längt.
Im Rahmen dieser weiteren Längung "atmen" die Bremssattelhälften. Ein tatsächliches Abheben bekäme ich erst wenn die Gesamtschraubenkraft < Betriebskraft ist.
Dieses Längen der Schraube unter Belastung ist einzig vom E-Modul abhängig.
Wer die Möglichkeit hat ein Verspannungs-Schaubild für Schraubenberechnungen anzuschauen, kann dort auf der X-Achse diese Längenänderung nachvollziehen.
Jakeman
Unabhängig davon, dass ich nicht weiß, wo du beim Bremssattel die 20 mm Gewindelänge hernehmen willst, beträgt die empfohlenen Mindestgewindetiefe bei Alu 1,4*Gewindedurchmesser. Eine größere Gewindetiefe macht keinen Sinn, da durch die Aufaddierung der Toleranzen in der Gewindesteigung Schraube/Mutter weitere Gänge nicht mehr tragen.Schlosser hat geschrieben:Als Ausgleich kann ich aber problemlos in der weicheren Alulegierung eine grössere Gewindelänge verwenden. Damit schaffe ich den Ausgleich zum geringeren Festigkeitswert des Alu´s.
Wenn man sich unsere Bremssättel anschaut sieht man schon dass die Gewindetiefe unter der 1,4er Regel liegt.
Na ja nicht ganz.Schlosser hat geschrieben:Und nochmal zum Thema Dehnung, genau aus diesem Grund werden ja die Schrauben vorgespannt, um diese Längendehnung zu kompensieren.
Beim Anziehen der Schraube wird die Schraube länger. Wir nutzen bei normalen Schrauben nur ca. 90% der Dehngrenze, dass heißt die Schraube wird elastisch verformt. Löst man die Schraube wieder ist die Verformung auch wieder weg.
Wenn ich jetzt 2 Platten miteinander verschraube, bringe ich in der Schraube eine Zugkraft auf welche die Schraube elastisch längt. Dieser Zugkraft steht die Druckkraft in den verschraubten Teilen gegenüber, so dass hier ein Gleichgewicht herrscht. Durch diese Druckkraft werden die verschraubten Platten zusammengedrückt.
Jetzt kommt eine Betriebskraft hinzu. In unserem Fall das Bremsen. Diese Betriebskraft erhöht die Zugkraft in der Schraube. Das bedingt das die Schraube sich abermals ein Stück längt.
Im Rahmen dieser weiteren Längung "atmen" die Bremssattelhälften. Ein tatsächliches Abheben bekäme ich erst wenn die Gesamtschraubenkraft < Betriebskraft ist.
Dieses Längen der Schraube unter Belastung ist einzig vom E-Modul abhängig.
Wer die Möglichkeit hat ein Verspannungs-Schaubild für Schraubenberechnungen anzuschauen, kann dort auf der X-Achse diese Längenänderung nachvollziehen.
Ja bis dahin richtig, nur dann kommt eben wie oben beschrieben die Betriebskraft hinzu und die Schraube wird sich an der sog. hookschen Geraden entlanghangeln und länger werden. Und wieviel länger, DAS entscheidet dann der Werkstoff.Schinderhannes hat geschrieben:WIR WOLLEN JA EINE VORSPANNKRAFT ERZEUGEN.
In wieweit sich hierbei die Schraube dehnt ist zunächst völlig unwichtig!
Jakeman
#269 Alles Serie!
