[Physik] Warum sind Fahrradspeichen so angeordnet?

9 Antworten

Falls Du Deine Fragestellung dahingehend orientiertest , weswegen die Radspeichen nicht jeweils fast direkt im 90 Grad - Winkel von der Radnabe zum Felgenkranz führen , sondern relativ diagonal von Nabe zum Kranz führen , so hat das einfach etwas mit Drehmomentübertragung in Beschleunigung und Verzögerung von Nabe zu Kranz zu tun .

In genau diesem Anwendungszweck können diagonal gespannte Speichen in der Achse der Laufrad-Richtung viel höhere Kräfte aufnehmen und kompensieren bei gleichbleibender Materialstärke , als bei nahezu 90-Grad Abspannung zwischen Nabe und Kranz .

Hier geht es insbesondere um Erfahrungswerte der Konstruktion von Speichenrädern insgesamt über verschiedenste Fahrzeugklassen hinweg .

Es gibt zwar auch Laufräder z.B. aus Alu-Druckguss mit nahezu im 90 Grad - Winkel der Speichen von der Nabe bis zum Felgenkranz , aber deren Speichen müssen dann im Material - Flächenquerschnitt ungleich massiver ausfallen als es bei Speichenrädern der Fall wäre .

Speichenräder ( Drahtspeichentechnologie ) sollen aber im Vergleich insbesondere eines : sehr leicht sein bei nahezu ähnlicher Drehmoment-und Kraftbelastbarkeit in , und quer zur Laufrichtung als teils erheblich massiver gefertigter Felgen aus Stahlblech oder Aluminiumguss .

Die Radeinspeichung beruht historisch auf einer teils über bis 2000-jährigen Entwicklungsgeschichte der Radsätze z.B. der Ägypter für ihre möglichst leichten Kampfwagen .

Die Winkelverschränkung der Vielzahlspeichung in beide Laufrichtungen gewann aber erst Popularität mit den ersten Eigenantrieben und Verzögerungsmechanismen von der Nabe zum Laufkranz hin .

Vor etwa 1800 bis 1850 n.CR. gab es noch keine Fahrzeuge mit Eigenantrieb ( auch keine Fahrräder ) von Nabe zu Laufkranz , sondern nur zugtierbewegte Karren und Wagen .

Erst ab da dürften sich Laufradkonstrukteure wirklich ernsthaft mit der Problematik früherer Geradverspeichung auseinander gesetzt haben in den Anfängen .

"Ich bin sicher, da hat man sich was bei gedacht."

Ja, hat man.

Die Speichen müssen nicht nur Radialkräfte aufnehmen - sondern - und ganz besonders - Transversalkräfte, die beim Bremsen und Beschleunigen auftreten.

Darum sind die so angeordnet.


Kesmatie 
Beitragsersteller
 01.08.2020, 23:05

Oh cool! Du scheinst dich wirklich auszukennen. Danke dir!

Das ist damit die Stäbe immer auf Zug beansprucht werden, da sie ansonsten knicken würden.


Kesmatie 
Beitragsersteller
 01.08.2020, 23:05

Danke vielmals für deine Antwort! Sehr interessant! :3

Die Anordnung gibt Stabilität und verteilt die auftretenden Kräfte gleichmäßig


Kesmatie 
Beitragsersteller
 01.08.2020, 23:05

Danke für deine Antwort! <3

Stahl ist das beste Material,um Zugkräfte zu übertragen.

Noch besser sind Kohlefasern,weil sie leichter sind -Flugzeugbau-aber auch teuer,1 kg so 100 Euro.

In dieser Anordnung werden von den Speichen nur Zugkräfte übertragen.

Würden die Speichen sich im Mittelpunkt treffen,dann könnten sie keine Drehmomente übertragen,die bei´m bremsen und auch bei der Antriebskraft auftreten.

Außerdem muß das Rad ja auch noch seitenstabil (Seitenkräfte) sein.

Die Summe aller Belastungen,werden durch diese Konstruktion in Zugkräfte umgewandelt.

Folge:Man kann mit wenig Gewicht (Masse) so ein Rad bauen.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert