Bilder Hinterradfederung

      Bilder Hinterradfederung

      Ich habe am Montag das Buch, the Classic Moultons bekommen.
      Ich hatte in der vergangenheit eine Zeichnung gemacht, um die Funktion des AM Hinterrad Federungselement zu erklären.
      Mitlerweile habe ich mehrere, auch über die Funktion des Flexitor beim NS.
      Es ist jetzt noch eine Zeichnung über die Federung beim F-Frame in Arbeit.
      Das Hydroelement, des NS, habe ich leider noch nicht ganz begriffen.
      Auch habe ich fast 10 Jahre gebraucht um das AM Element zu verstehen.
      Vieleicht weiß ich wenn ich 84 bin, wie der Rest vom Moultonrad funktioniert.

      Jürgen und Holger, haben diese Zeichungen schon gemailt bekommen, doch ich muß hierzu nach eine Beschreibung der Federungsfunktion erstellen.
      Ich hoffe das die bald der Fall sein, leider hatte ich die letzten Wochen zuviel um die Ohren, um dies Vernünftig zu machen, auch braucht es etwas länger, da ich die Beschreibung parallel auch noch auf Englisch verfasse.

      Mit freundlichen Grüßen.

      Ralf

      Re: Bilder Hinterradfederung

      Hallo Ralf,

      du hast 10 Jahre gebraucht um das AM-Element zu begreifen. Ich finde das ist
      eine kurze Zeit für ein solch komplexes System.
      Ich habe nur 1 Tag gebraucht, allerdings mit deiner technischen Zeichnung als
      Hilfe. 8)

      Ich hatte in den heiligen Hallen mal ein grosses Element des Mini-Coopers in
      der Hand, und es war beeindruckend wie gering das Losbrech-Moment ist. Ich
      konnte durch geringen Druck zwischen beiden Handflächen, die Federung an-
      sprechen lassen. Wirklich krass.

      Zum Thema "Los-Brech"-Moment, fällt mir in mehrfacher Hinsicht auch was zum
      ##### von #####+###### ein, aber ich habe Jürgen versprochen Ruhe zu ge-
      ben. Das war jetzt zum abgewöhnen. :wink:

      MFG
      Marc

      Re: Bilder Hinterradfederung

      "PROTOTYPE SPEED M." schrieb:

      Hallo Ralf,

      du hast 10 Jahre gebraucht um das AM-Element zu begreifen. Ich finde das ist
      eine kurze Zeit für ein solch komplexes System.
      Ich habe nur 1 Tag gebraucht, allerdings mit deiner technischen Zeichnung als
      Hilfe. [

      Ja Marc, leider hatte Ich keine Zeichnung,bis ich mal die Mini Elemente im Schnitt gesehen habe.
      Es gibt federelemente, die dem AM/APB Teilen ähnlich sehen, doch sind die aus Vollgummi.
      Dr. Moulton hat sehr viel Entwicklungsarbeit in seine Fahrräder gesteckt.
      Oft mehr als es auf dem ersten Blick erscheint.
      Es könnte hier eine lange Liste aufgeführt werden, von Leuten die versucht haben das Moulton nachzubauen. Angefangen von Raleigh, mit dem RSW 16, Voss mit dem Multi Minicycle, das Delila, ##### und ###### mit dem ##### usw.
      Grundintention, war der Nachbau eines funktionierenden Koncepts in billig.
      Die Zeitschrift Radmarkt hatte in der letzten Ausgabe auch ein Bild eines Sogenannten Moulton.
      Dies hatte einen Spaceframe, der dem APB nachgebaut ist, allerdings ohne Federgabel und Hinteradschwinge.
      Mit freundlichen Grüßen.
      Ralf

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von „Ralf Grosser“ ()

      Re: Bilder Hinterradfederung

      "Ralf Grosser" schrieb:

      [quote="PROTOTYPE SPEED
      Die zeitschrift Radmarkt hatte in der letzten ausgabe auch ein Bild eines Sogenannten Moulton.
      Dies hatte einen Spaceframe, der dem APB nachgebaut ist, allerdings ohne Federgabel und Hinteradschwinge.
      Mit Freundlichen Grüßen.
      Ralf[/[uote]


      Zeigen !!!

      Das schick ich sofort nach England, wird lustig ;)
      Viele Grüße Jürgen

      Federungselemente (Nicht maßstäblich)


      Bei einem Elastomer-, oder Gummifederelement das rein auf Druck arbeitet ist die Federung zunächst weich.
      Bei zunehmender Belastung wird die Federung härter, bis Sie sich bei Maximaldruck überhaupt nicht mehr bewegt.

      Ein Federelement das auf Scherung arbeitet, streckt das Federungsmaterial solange bis es seine Maximalstreckung erreicht hat.
      Je weiter die Streckung, umso härter die Federung.


      Das Federelement des AM/APB funktioniert auf Druck und Scherung gleichzeitig.
      Aufgrund der Formgebung heben sich die kombinierten Druck- und Scherkräfte auf.
      Federungscharakteristik, und das Losbrechmoment bleiben über eine lange Strecke gleich, auch unter unterschiedlichen
      Belastungen (leichter/schwerer Fahrer).
      Es ist somit selbstanpassend.
      Das AM/APB Federelement ist eine maßstäbliche Verkleinerung der Federelemente welche im classichem Mini Morris (Cooper)
      PKW Verwendung fanden.
      Sinn und Zweck war hierbei, daß das Fahrwerksverhalten gleich blieb, egal ob ein oder vier (doppeltes Fahrzeuggewicht)
      Personen befördert wurden.


      Das Flexitorelement, findet Verwendung in den Gelenken der Gabel des New Series Moulton.
      Es entspricht den Federungselementen, in einer Vielzahl von PKW-Anhängern und Wohnwagen .

      Re: Moulton AM Federelement.

      Hallo Ralf,

      danke für Deine ausführlichen Infos !!!

      Das mit den Bildern machst Du schon s e h r gut ! ;)

      Wollte nur noch anmerken, das der hintere Dämpfer, die Schwinge und der Rahmen ja miteinander verschraubt sind. Dadurch wird das Ganze auch noch mal stabiler und verwindet sich z.B. im Wiegetritt nicht !

      Viele Grüße Jürgen

      Re: Moulton AM Federelement.

      Ergänzend Hinterradfederung beim Hydrogasdämpfer, ähnlich des Fluiddämpfers:




      MGF Hydragas Radaufhängung
      English language Original Source ferrari.me.queensu.ca/dynamics/topics/hydragas.html (closed down unfortunaltely
      English language edited Source
      Experimental characterization and mathematical modeling of the Moulton Hydragas automobile suspension Author: Geoff Rideout 1998

      Zusammenfassung der Forschungsarbeit

      Die Hydragas Radaufhängung des Sportwagentyps MGF der Rovergruppe wurde statisch geprüft, um die statischen Federeigenschaften zu ermitteln.
      Eine Steifigkeitsmatrix wurde erzeugt, die die Zustände der einzelnen Hydragas-Einheit und die Effekte der verbundenen Einheiten umfasst.

      Dynamische Tests wurden bei verschiedenen sinusförmigen Amplituden und Frequenzen durchgeführt, um die Dämpfungmatrizen zu errechnen.
      Eine Einheit wurde dazu in seiner aktuellen Position statisch gehalten, während die andere beaufschlagt wurde. Die Dämpfungs- Geschwindigkeits Diagramme zeigten das Vorhandensein von Trägheitseffekten und dynamischer Steifigkeit gegenüber wegen der Hysterese der Gummiteile.

      Angewendet wurden drei mathematische Modelle zur Bestimmung der Kräfte die durch die Hydragas-Einheiten übertragen werden.
      - Das erste war ein lineares Modell, dass über die eingeschränkten Frequenzbereiche eine angemessene Genauigkeit zeigte.
      - Im zweiten Modell wurden die parallelen Feder- und Dämpfungkonstanten mit berücksichtigt und dieses war für Voraussage der Kraft an den vorderen und hinteren Einheiten für Frequenzen von 1 bis 10 Hz genau.
      - Das dritte Modell beruecksichtigte die Trägheits- und Verdichtbarkeiteffekte durch Einsetzen einer Masse in das Feder-Dämpfungsystem.

      Die Größe der Masse wurde basierend auf den Bereichen der Dämpfungskraft / Geschwindigkeits Diagramme berechnet. Das Trägheitsmodell sowie das parallele Feder-/Dämpfermodell sagte keine Höchstkräfte voraus.
      Es war jedoch besser geeignet, die Phasenlagen zwischen den Kräften an der dynamisch beaufschlagten Hydragas-Einheit und an der stationären Einheit vorauszusagen.

      Das Hydragas-System

      Konstrukteure haben jahrzehntelang versucht das unangenehmes Nickverhalten kleiner Autos durch die Verbindung der vorderen und hinteren Räder zu verringern. In einem zusammengeschalteten oder " ausgleichenden" Radaufhängungssystem sind die vorderen und hinteren Räder der Fahrer- und Beifahrerseite zusammengeschaltet. Sie bilden zwei unabhängige Systeme worin eine Beaufschlagung an einem Rad sich durch eine Kraft an dem anderen Rad auswirkt. Ein vorwaerts fahrendes Auto trifft zuerst auf Störungen an den vorderen Rädern, die dazu neigen, die Frontseite des Autos in Bezug auf Heck anzuheben. Die Verbindung der beiden ist nun bestrebt einen Teil der vertikalen Aufwärtsbewegung des vorderen Rades in eine Abwärtskraft zu übertragen, die durch die Federkraft auf das hintere Rad mittels der hinteren Radaufhängung ausgeführt wird.
      Das Verringern der Differenz zwischen den vorderen und hinteren Kräften auf das Autochassis resultiert dann mehr in einen Schlagbeaufschlagung als in einer Nickenbewegung.
      Nickbewegungen, die Vor- Rückwaerts Bewegungen der Autoinsassen verursachen, werden im allgemeinen stoerend als Schlagbewegung [ 1 ] angesehen. Kleinere Autos neigen gegenüber großen Autos besonders leicht zum Nicken. Verglichen mit großen Autos ist es genau diese " choppy " Qualität, aufgrund der viele Leute den minderwertige Fahrkomfort den kleinen Autos zuschreiben.

      Die Hydragas Radaufhängung wurde vom Dr. Alexander Moulton (Großbritannien) entwickelt, um den Fahrkomfort kleiner Autos zu verbessern.
      Im System wird Stickstoffgas als Federmedium benutzt und Hydraulikflüssigkeitsdruck als Dämpfung und Federmechanismus. Die Daempfungsflüssigkeitskammern der vorderen und hinteren Raeder auf jeder Seite des Autos sind über einen Hydraulikschlauch verbunden, so dass ein Druck am vorderen Rad Flüssigkeit durch das Rohr zum hinteren Rad pumpt. Die Zunahme des Flüssigkeitsdrucks an der hinteren Einheit produziert eine aufwärts gerichtete Kraft auf die freie Masse und verringert so die Differenz zwischen den Federungskräften auf den vorderen und den hinteren Bereich des Chassis. Abbildung 1 [ 2 ] stellt eine Hydragas-Einheit älterer Bauart dar.

      Jede Einheit enthält einen Gasdruckdämpfer und eine Daempfungs-Feder
      Abbildung 1 - Hydragas Radaufhängs Einheit Schnitt [ 2 ]

      Eine Butylkautschuktrennmembran, in Verbindung mit Metalldichtringen- und überlappenenden verpressten Gehäuseschalen trennen das Stickstoffgas von der Flüssigkeit. Die unterere Membrane besteht aus einem dichtendem Gummiformteil. Vertikale Aufwärtsbewegungen des konisch geformten Aluminiumkolbens vergrößert die Flaeche der Membrane gegen die der Flüssigkeitsdruck arbeitet und umgekehrt.
      Genügend Druckdifferenz zwischen den oberen und untereren Räumen komprimieren entweder den Stoß oder Rückstosskomprimierungblock und erhöht den Flüssigkeitsstrom als Funktion des Druckunterschiedes.
      Die Hydragas-Einheiten, die im Forschungs Projekt benutzt wurden, waren vom Rover Sportauto MGF und hatten einen kleineres Gasvolumen und ein Daempfungsventil mit anderem Aufbau.
      Die Funktion der Komprimierungblöcke wird durch in Ruhe geschlossene Metallblattfeder-Klappen ausgeführt.

      Abbildung 2a [ 2 ]



      zeigt die grundsätzliche Reaktion eines verbundenen Hydragassystems durch die durch Nicken induzierte Bewegung , bei der das vordere Rad in Beziehung zum Chassis angehoben wird, während das hintere Rad gesenkt wird. Die Aufwärtsbewegung des vorderen Rades verlagert Flüssigkeit zur hinteren Einheit und veranlasst das hintere Rad, eine Aufwärtskraft auf das Chassis aufzubringen.
      Simultan aufwärts des vorderen Rades und abwärts der hinteren Radbewegungen ist nicht vollständig gegeben, läßt jedoch Flüssigkeit von der Frontseite zur hinteren Einheit fließen. Die Steifigkeit/Stabilität oder der Widerstand des Systems zu solchem Radbewegungen, ist sicherlich niedriger als wäre die Verbindung nicht vorhänden. Der Arbeitsbereich der Kolben gleicht die Nick- und Pendelbewegungen aus. Nachdem die Radbewegung der Abbildung 2a auftritt und der Druck im System stabilisiert ist, verursacht die größere Fläche des vorderen Kolbens eine höhere Abwärtskraft auf dem vorderen Rad, als der Flüssigkeitsdruck, der auf der kleineren Kolbenfläche der hinteren Einheit wirkt. Die Kolbenflächenänderung produziert folglich einen Rückstellmoment über der Nickachse.

      Abbildung 2b



      [ 2 ] stellt die Antwort bei reinem Schlag oder bei Rollen des Fahrzeugs dar, bei der beide Räder auf einer Seite im gleichen Abstand in Beziehung zum Chassis bewegt werden. Von einer Einheit zur anderen tritt kein Flüssigkeitsstrom auf. Die Fluessigkeit strömt nur zwischen den oberen und untereren Kammern der einzelnen Einheiten durch die Daempfungs-Ventile. Die Zunahme des Kolbenfläche bei höheren Schlagbewegungen verursacht resultierend die Zunahme des Flüssigkeitsdruckes, der eine in zunehmendem Maße größere abwärts wirkende Rückstellkraft auf die Räder produziert. Das System hat folglich progressive Federungseigenschaften. Die Kombination des höheren Flüssigkeitsdrucks und der zunehmenden Kolbenflächen geben dem System eine höhere Steifheit bei Schlagen und Rollen sowie beim Nicken und vermindert die Anforderungen an den vorderen Anti-Roll Querstabilisator [ 2 ].
      Abbildubg 2a - Hydragas Radaufhängungs System im Pitch bzw Nick Modus [2]

      Abbildung 2b - Hydragas Radaufhängungs System im Schlag bzw Roll Modus

      [2] Quellen
      1. Gillespie, T.D. (1992) Fundamentals of Vehicle Dynamics. Warrendale, PA: Society of Automotive Engineers.
      2. Moulton, A.E., and Best, A. (1979) "Hydragas Suspension." SAE Paper SAE-790374.
      Other Interconnected Suspension Quellen
      1. Moulton, A.E. (1962) "Hydrolastic Springing." Automobile Engineer, Sept. 1962, pp.328-336.
      2. Moulton, A.E., and Best, A. (1979) "From Hydrolastic to Hydragas Suspension." Proc. Council of the I Mech. E v.19 3, no.9, pp.15-25.
      3. Moulton, A.E., and Turner, P.W. (1956) "Rubber Springs for Vehicle Suspension." Proc. Auto. Div. Inst'n Mech. Engrs 1956-7, no.1, pp.17-41.
      4. Pevsner, J.M. (1957) "Equalizing Types of Suspension." Automobile Engineer, Jan. 1957, pp.10-16.

      Quelle: Queen's University Kingston, Ontario research is under the supervision of Dr. R.J. Anderson.)

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      Re: Moulton AM Federelement.

      "rotomax" schrieb:

      Hallo Ralf,

      danke für Deine ausführlichen Infos !!!

      Das mit den Bildern machst Du schon s e h r gut ! ;)

      [/[uote]

      Danke Jürgen. Ich mache hiermit noch weiter.
      Dies war erst mal der Anfang.

      Ich muß noch etwas über das Federungselement beim F-Frame machen.
      Auch die gabeln sind noch ein Thema.
      Die Sache über das Hydrogassystem Meim Mini ist ja auch recht Interessant.
      Ich hatte nur bisher noch keine Schnittansicht, wie es beim New Series und den Neuen Am Modellen aussieht.

      Ralf