Fahrräder werden heute noch empirisch entwickelt. Diese Konstruktionsmethodik führt in letzter Zeit insbesondere bei Änderung des Anforderungsprofils zu Konflikten. Schäden an Mountainbike-Lenkern und -Vorderradgabel, die fatale Folgen für den Fahrer haben, beweisen dies. Für eine Beurteilung der Betriebssicherheit ist die Kenntnis der Belastungen erforderlich, die beim harten Einsatz im Gelände tatsächlich auf die wichtigen Bauteile eines Mountainbikes einwirken. Um die Voraussetzung für eine betriebssichere Dimensionierung zu schaffen, wurden Belastungsmessungen an Rahmen, Sattelstütze, Naben, Lenker und Vorbau sowie Pedalkurbeln während des Fahrbetriebs unter harten Bedingungen durchgeführt. Als Sensoren wurden Dehnungsmeßstreifen (DMS) und Beschleunigungssensoren eingesetzt. Bei den Bauteilen mit eindeutiger Krafteinleitung wurden erstens die Kräfte und Momente mit DMS gemessen und mit Referenz-Kalibrierkräften verglichen. Zweitens wurde über Dehnungsmessungen und Kollektivermittlungen eine Betriebsfestigkeitsanalyse durchgeführt. Zur Verarbeitung der Meßsignale und vor allem für die Übertragung vom mobilen Fahrrad zur Meßstation wurde eine extrem kompakte, leichte und mobile Telemetrieanlage verwendet, bei der die Meßwerte zunächst auf dem Fahrrad verstärkt und mittels Funkübertragung einer Empfängereinheit zugeführt wurden. Die digital arbeitende Telemetrieeinheit erlaubt das Übertragen von acht je nach Meßaufgabe zusammengestellten PCM-codierten Kanälen. Die Speisung der DMS-Brückenschaltungen und der kapazitiven Beschleunigungssensoren erfolgt direkt über die Spannungsversorgung des Telemetriesenders. Ein mit einer Encoderkarte ausgestatteter PC empfängt die Signale und speichert sie. Die Meßdatenauswertung erfolgt auf einem Unix-Arbeitsplatzrechner. Die Ergebnisse zeigen, daß die von der Norm vorgeschriebenen Prüfbedingungen nicht in allen Teilen den tatsächlichen Anforderungen entsprechen.
Anwendung von Dehnungsmeßstreifen zur Belastungsermittlung an Mountainbikes
Messtechnische Briefe ; 31 , 2 ; 39-43
1995
5 Seiten, 11 Bilder, 1 Tabelle, 5 Quellen
Article (Journal)
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