Svenska ElektronikForumet

Jag håller ju på att planera inköp av material till min 4-hjulade cykel, jag har hittat bussningar till upphäng/leder och jag har samlat på mig en hel del design-idéer men nu har jag stött på lite patrull.

Min idé var ursprungligen att bygga en I-ram, en tvärbalk vid varje axel + ett mittrör. Jag planerade att ta ett runt rör med "stor" diameter och tunna väggar (1 mm), det är ju diametern som bestämmer styvheten mer än väggtjockleken.

Men då jag vill ha helt "golv" i cykeln ska jag räkna ihop vikt och hitta det bästa förhållande. Golvet planerar jag på att göra av plywood och det måste ha stöd runt om vilket medför att jag måste lägga en fackverks"balk" parallellt med mittröret fast ytterst i varje sida.

Och plötsligt kan viktfördelen försvinna blixtsnabbt.

Så min fråga är i essens: Om man har ett rör med diameter X och vill ersätta det med 2 rör, vilken diameter måste de 2 rör då vara om jag ska uppnå samma vridstyvhet?

Jag kan inte räkna ut det men rent omedelbart verkar det för mig som att jag ska räkna X/1,1412 (kvadratroten av 2), alltså att ett 60mm rör kan ersättas av 2 parallella 42mm rör.

Jag utgår självklart ifrån samma godstjocklek i detta.

Är jag helt borta eller bara på en längre utflykt?

Kommer inte ihåg så mycket från teknologi-lektionerna för att ge något konkret svar. Tänkte bara tipsa om att för tunnväggiga rör är känsliga för bucklor mm som gör att de kan knäckas kanska lätt.

Jo, det har jag klart för mig. Jag har tänkt mig att förstärka de punkter som tar kraft med 1mm plåt, i första omgång håller jag mig till rör med godstjocklek på 1mm men senare versioner ska jag testa med tunnare väggar i rören.

Jag tror även att jag har hittat ett delsvar i form av en seriös formel som, efter vad jag kunde utläsa, i essens var att vridstyvheten ökar med kvadraten på diametern vilket betyder att det är just kvadratroten av 2 som gäller.

I detta finns det ju många faktorer att ta hänsyn till och jag ämnar inte att räkna ut allt för mycket i den väg, det finns mycket annat som behöver min uppmärksamhet och det viktiga är att det ska fungera, det behöver inte vara minimalistisk just än.

Jo, det är nog riktigt.

Formeln är
tau = F*d / W,
där tau är vridpåkänningen och F*d är vridmomentet.

Vridmotståndet W = pi*(D**4 - d**4)/ (16*d)
för ett rör, och om rörets godstjocklek D-d är konstant så går W kvadratiskt med D som du säger.



Editering och rättelse:

Vid närmare genomläsning ser jag att frågan gällde vridstyvhet och inte matrialpåkänning.

theta = M*l/(G*K)

vridstyvheten
K = (pi/32) * ( D**4 - d**4 )

För ett tunnväggigt rör går då K i proportion till D**3.

Dvs ersätter man ett rör D med två mindre, skall alltå diametern gå som tredje roten ur 2,
eller D * 2**(-1/3) ,
om man ska ha samma vridstyvhet.

Det går alltså åt mycket mer material
om man ersätter ett rör med två!