Kulelager vs. foringer i bakhjulsopphenget?

Spherical plain bearings...
For å benytte standardstørrelser må man foreløpig kapsle inn -har ikke greid å finne små dimensjoner ferdig tettet (ennå!), minste var utvendig Ø22,23, men fra US-leverandør, og det kan godt hende denne ikke finnes annet enn i katalog, -men for en sykkelprodusent er det ikke noe problem, man trenger ikke store antallet for å spesialbestille.
Nålelageret mitt er Ø22 utvendig og dette finnes, men uten tetninger

Så vilken sykkelprodusent greier først å komme opp med keramiske "plain bearings"?

Ja jeg har sjekket linkene. Mye interssant på SFK.com.

Delrin kan kanskje brukes istedenfor PFTE, men jeg tviler om det er noe tess til dette formålet. Det overlater jeg til andre! <img src="/forum/arena/images/graemlins/wink.gif" alt="" />
http://en.wikipedia.org/wiki/Delrin

Finnes det noen norsk importør av www.igus.de produkter?

Jeg fant også mer info om Turner oppsettet:
http://www.competitivecyclist.com/za/CCM?PAGE=BRAND&BRAND.ID=132

KTL: du kunne prøve med ekstra tetningsringer utenpå, festet direkte til ramma der glidelagrene i midten? slikt -> }0{
Jeg husker ikke hva det heter, men det er stålfjær i en gummiring og gummiflens mot akslingen rundt omkring. Skal være bedre enn O-Ring.

Hvorfor er Sfæriske glidelagre bedre enn IGUS-lagrene Turner bruker i dag?


Espen

Jeg kjøper gjerne en Intense igjen, jeg kunne også godt tenke meg å kjøpe en turner.... lagerene som brukes, gir jeg beng i!

Igus forhandles bl.a av ASI Automatikk og finnes i veldig mange kvaliteter.
Fordelene med de sfæriske lagrene er at de kan ta opp last aksiellt i tillegg til radiellt (opptil 25% av radiell last), som for et sporkulelager, men med en mye større anleggsflate enn et rullende lager og tåler dermed bedre slag og høyere last -riktig innbygget kan de gi en veldig stiv og tight opplagring. Banene på et sfærisk stål-lager har svært stor hardhet og veldig fin flate, som gjør at de får lang levetid. IGUS sine sfæriske lagre er bra, men har en del slakk pga av produksjonstoleransene og relativt liten bæreevne så disse må være rimelig store for å kunne brukes som hovedlager i bakramme og gir antakelig ikke nok stivhet. IGUS plast-lagerhylser derimot kan ta store radielle laster, men må kombineres med skiver for å ta sidekreftene. Problemet med plastlagre ligger som regel i kvaliteten på akselen. De lagrene som har best ytelse når det gjelder stivhet og belastning har hardere overflate og blir derfor mer følsomme for forurensning. Alt materiale som slites på akselen vil legge seg i overflaten på plasten og gjerne oksyderes slik at dette igjen øker slitasjen på akselen. Derfor er overflaten til akselen ekstremt viktig. Dersom man tar seg råd til f.eks hardforkrommet/polert aksel vil disse lagrene ha svært god funksjon og levetid -men dette er igjen dyrt -derfor finner man det skjelden.

(Hvis jeg ikke lykkes med å finne en "plain bearing" jeg kan bygge inn på fornuftig måte blir sistnevnte, polert hardkromaksel/IGUS det jeg kommer til å gå for, -lagrene koster nesten ingenting, men akselene må lages, så her går det nok litt penger likevel.)

Hvorfor ikke?
Da KTL nevnte sfæriske glidelagre skjønte jeg plutselig at dette var noe: konkave arealer som gir større kontaktareal pr mm2 enn rette flater, samtidig med at de er selvsentrende. Da blir den totale friksjonen mindre dominerende fordi hele arealet er større.

Hvorfor Turner ikke bruker dette kan du spørre dem selv.

plæstikklagre har jeg alltid vært skeptisk til, og den fine postingen fra KTL overfor bekreftet min skeptisme. (KTL: takk for URL!)

Joda, jeg kan mer fysikk enn det også. Blant annet vet jeg at friksjonen i et glidelager er relativt lineær, slik at energien som absorberes i et støt er uavhengig av støtets varighet. "Friksjonen" i en demper, som baserer seg på strømninger i viskøs væske, derimot - er svært ikke-lineær slik at energiabsorbsjonen øker drastisk med kompresjonshastigheten.

Derfor er ikke sammenligningen din helt holdbar.

Tetninger er like komplisert som lagerene i seg selv!

Leppetetninger/simmerringer er veldig bra -de kan fås med dobbel leppe, -en mot forurensning og en for å holde på innvendig olje/fett, men gir endel friksjon. Disse vil være tilnærmet "vadetette". Problemet er at de bygger ganske mye i bredde, ofte 6-7mm eller mer.

O-ring er litt som plastlager: brukt og bygget inn riktig er det bra opg billig -ikke veldig mye friksjon heller og dette kan man styre ved å la forspenningen være liten: Anbefalt forspenning ligger typisk på 0,5 til 0,7mm, men dette er konservativt, inkluderer toleranser og temperaturområder fra -40° til 120° osv, dette kan ved "nøyaktig" innbygging reduseres til 0,25-0,3mm som vil gi en fullt akseptabel friksjon. O-ringer er ikke begeistret for roterende bruk og "vadetetthet" er diskutabelt...

Dersom man velger å gå for plastlager mot en veldig hard aksel, kan man la lagringen være åpen, men med en labyrint for å hindre direkte eksponeing mot forurensning (og vask) -fremmedlegemer blir da "absorbert" av plasten og vil i liten grad redusere levetiden -forutsatt at akselen er hardere enn partiklene. Her bør man unngå vading og er kanskje ikke særlig egnet i vått høstvær!

Såkalte V-ringer -tetteleppe med liten forspenning hindrer i stor grad inntrenging av vækske og støv, og til en viss grad beskyttelse ved vading. Kombinert med en enkel labyrint for å hindre direkte påvirkning vil dette være en bra løsning kombinert med plastlager elle sfæriske "plain bearings".

Og etterpå må man velge gummitype....NBR 70 Shore A bør funke greit.

Til en sammenligning kan man se på endeledd på bil, sfæriske kuler med enkel tetning -holder i minimum 5år/100000km...med en last som er ørlite i overkant av det jeg greier å utsette sykkelen min for(!) -og produksjonsprisen tipper jeg ligger under kr10,- pr stk!


PS om friksjon:
Det største problemet man har med glidende lager og tetninger er statisk friksjon "stiksjon" -dette kjennes godt på forgafler med luftfjær (trykksatte aksielle tetninger) som "biter seg fast" når de står i ro, men oppfører seg greit under kontinuerlig bevegelse.
(Demping hydraulisk kan man designe til å bli alt fra lineær til progressiv -beste eksempel er bakdemperen -alle de forskjellige reguleringene er bare en kombinering av forskjellige karakteristikker.)

<img src="/forum/arena/images/graemlins/mongo.gif" alt="" />

Det er vel derfor Turner benytter greaseporter, for å unngå for mye stiction.

Selv har jeg aldri opplevd noe slitsomt problem med stiction eller friksjon i foringene på min(e) turnere.

På min forrige ramme som jeg kjørte fra 2002 til høsten 2005 byttet jeg aldri lager, og smurte dem ca en gang per måned eller bittelitt oftere hvis det var regn og vannslange ofte :-) Ikke merkbart med friksjon synes jeg.

Jeg tipper at det nok kan "Måles" mer friksjon i disse glidelagrene, men om det føles under sykling tror ikke noe på. Ser man levetid og pris på utskifte så veier det mer enn nok opp for min del.

Nå har vel Santa Cruz begynt med livstidsgaranti på sine kulelager, så får man se om det funker...

Jeg trives i hvertfall med å ikke bytte lager for 1000 spenn hvert år, og ja jeg kjenner flere som gjør det... min eneste utgift på rammen fra 2002 til 2005 var en tube mantoo-grease og en fettpresse...begge disse funker ennå i dag :-)

Er det behov for mer areal i svingpunktene?

Selvrenesene er desverre en sannhet med modifikasjoner.

Turner har jo tatt jobben med å lage en avansert aksel. I polert hard alu, med hareloksert overflate, smørespor og Unbracospor i midten. Akslene blir ikke utslitt før foringene. IGUS-foringene har flens for sideveis belastning og quadring for å holde smøringen på plass.

Det er alltid kjekt når teorien viser at det er problemer, mens i praksis ikke er problemer.


Jeg laget en gang protoyper på bedret opplagring til demperfestene. Materialer ble valgt med umhu, delene ble dreiet med 1/1000mm tolaranser, o-ringer og smøring. Disse ble ikke ulike de sfæriske lagrene det snakkes om her. Disse holdt jo betydelig lengre enn de orginale hylsene med PTFE belegg.

Det holdt likevel ikke lengre enn IGUS/Turner-løsningen.


Espen

Hva slags dreiebenk er det du HAR egentlig?

1/1000mm toleranse ved sponfraskillende bearbeiding er så godt som umulig å oppnå. Ganske meningsløst også, siden stål/alu utvider seg med ca 1/100mm pr. grad pr. meter.

JEG har ingen dreiebenk, desverre. Delene ble dreiet av et svensk firma, men spesialitet på høye toleranser og lagerløsninger.
Hvis jeg ikke husker feil var det 2-3/1000mm. Foringene ble dreiet først.
Deretter ble de presset inn i forskjellige dempere og så målt med tre-punkts mikrometer. Vi målte oljefilm, dreiet og slipte akslene etter dette.

Foringer i Nikkel-alu-bronse og aksler i S165M Rustfritt akselstål.

Sikker på at du ikke bommer med en null på utvidelsen?

Eller mener du at en meters bolt blir en cm lengre ved oppvarming til 100 grader??


Espen

Øh... Blir ikke 100grader * 1/100 mm/grad = 1mm?

Her er det verd å merke seg at den ene opplagringen i demperen utsettes for mange ganger så store krefter som noen av de andre svingpunktene i en ramme. For det første er det bare én midt på, og ikke to (høyre/venstre) som på resten av ramma. Videre er det et voldsomt moment her pga bakhjulsopphengets omtrentlige 3:1-rate. BETDs løsning med stålakling og foring av et plastmateriale holder faktisk ikke noe lengre enn standardløsningen...

Men BETD har kommet med en nålelagerløsning for bakdempere. Foreløpig bare i 22mm x 1/2", Ø=8mm, og den skal testes.

Ole.

Du mener selvsentrende? Joda, men jeg tenkte slikt at hvis akslingen falt vekk mens man raser nedover, da slipper en at alt faller ifra hverandre, at man mister lagrene. Sjansene for skader/fall ville reduseres hvis lagrene klarer å holde seg på plass for en stund. Jo færre deler man mister ved uhell, jo bedre.
En aksling skal IKKE falle ifra, men man skal aldri si aldri!


Jeg skulle ønske at Turner brukte polert stålaksling....
Jeg hater eloksidering, men det er nok bare meg! <img src="/forum/arena/images/graemlins/wink.gif" alt="" />

Turner har peiling, men det virker som om de har tatt kompromisser mht pris og utseende.



Tja... Har man designet riktig med teroretiske grunnlag kan man minimalisere problemene. Da kan man påpeke senere at alt er tatt hensyn til, og legge ved dokumentasjon som forteller om prossesen. Dette blir verdtsatt av kresne kunder. Jeg liker ikke bagatellisering, så jeg ønsker at alt blir tatt hensyn til.

Dog - du har nok kommet til dette punktet etter flere års erfaring!

Det kan jammen hende. Tror jeg har i bakhodet at stål utvider seg 1,1*10^-6 på hundre grader, ja. Det er jo vesentlig mindre.

Takk for forklaring. Nå har jeg lært mye!



Det var litt av grunnen jeg kjøpte en Marzocchi gaffel, de hadde høy friksjon i forseglingene i begynnelsen som måtte slites ned etterhvert. Dvs høy "stiction" i begynnelsen. Maksimal tilpasset tetthet er bare sexy!!!!

Nå er jeg helt <img src="/forum/arena/images/graemlins/mongo.gif" alt="" />, og hjernen min trenger pause! <img src="/forum/arena/images/graemlins/laugh.gif" alt="" />

Jeg leste feil her. Det faktum at sfæriske lagre er selvSENTRERENDE er vel og bra, men er dette så fint i en bakramme da? Jeg ville tro at separate radial og aksiallagre gir mer støtte totalt sett.


CM/MM forvirring også.


BETD løsningen er dårlig fordi den er for enkel. Hadde de tatt seg bryet med å gjøre jobben skikkelig, ville foringene holdt bedre.

Tror BETD bruker samme IGUS de også.

Det er udiskutabelt at det er mer krefter ute å går på et demperfeste enn på feks HL svingpunktet på en ramme.


E

Da jeg regnet differensialligninger på skolen mener jeg å huske at det var en vanlig antagelse at demperledd var lineært avhengig av hastigheten. Viskøse dempere har sannsynligvis en mer eksponensiell sammenheng over større intervaller.
Enig i at arbeidet som utføres ved å bevege rammen mot friksjon er likt uavhengig av tiden brukt. Derav følger at kraften er konstant liksom friksjonen. Antagelig forledet av effekt tatt ut har jeg tenkt feil, takk for påminnelse! Tross at logikken stemmer, henger ikke fornuften helt med likevel. Forhåpentligvis kan jeg likevel rette bekymringene mot å finne en bakdemper som åpner mer i høyere fart. Som om ikke det er ille nok...

Marius

Det kan være behov for mer areal, ikke nødvendigvis hos Turner, men mange sykler har undedimensjonerte løsninger. Belastningen her er svært vanskelig og beregne og man benytter derfor som regel bare en dimensjon som er "fornuftig", basert på erfaring. Ettersom sykkelrammer flekser en god del, og det er langt mellom de forskjellige leddene i mange typer bakrammeløsning vil skjevkreftene sammen med gjentatte slag og liten roterende bevegelse ta knekken på kulelagre. Mot gjentatte slag ser det ut som eneste løsning som viser seg holdbar er stort areal/lite flatetrykk som krever glidende løsninger.



Dette viser vel at teorien holder(?) -de har brukt en aksel av høy kvalitet, grei løsning med tetninger og det ser ut til å holde. Dette er helt klart en løsning som i bunn og grunn er relativt lik løsning med sfæriske glidelagre, med omtrent samme areal og dermed en lastfaktor på mer enn 5 ganger det tilsvarende kulelager kan håndtere. Med valg av riktig type IGUS lager aksepterer disse store skjevlaster.

Jeg vil ikke tro at demperinnfestingen er spesiellt utsatt dersom lenkene ikke overfører skjevkrefter til leddene, men dette er jo et typisk sted der jeg tror jeg ville valgt tettet sfærisk lager i den enden med rotasjon og en stiv gummibøsse i den mindre bevegelige enden, hvis jeg kunne velge. Da ville det hele være helt uavhengig av vridninger og fleksing.

Her ligger det et godt poeng.
Selv om sfæriske lagre gir støtte radialt og askialt, så kan man alikevel dreie de rundt til en hvis grad.
Det er jo dette som gjør de selvsentrende (noe som er hovedpoenget med de, det var målet bak oppfinnelsen av de).
Hadde man brukt sfæriske lagre i linken til Turner ville linken gitt begrenset aksial stivhet dersom den ikke hadde hatt en støttebro mellom linkplatene.
Jeg har stor tro på å bruke sfæriske glidelagre på bakdempere, men ellers har jeg ikke store troen på de.
En god løsning ville vært å bruke nålelager for de radiale kreftene, og kulelager for de aksiale.
Dette er dog ikke den billigste og letteste (vekt) metoden.

På min RMX har Rocky Mountain valgt nålelagere radiellt og noe som ser ut som IGUS skiver aksiellt. Sykkelen ble kjøpt ny i år, og da jeg åpnet lageret i begynnelsen av september var det tydelige tegn på at nålene/rullene ikke roterer, men bare sklir frem og tilbake -resultat slitasje på stålaksel og rullene har urund form, noe som igjen gir ørlite glapp med skjevlast på kulelagrene i linken som resultat! Dette er også kjent fra motorsykkel som sliter med de samme levetidsproblemene på nålelager i bakramma!

Problemet med nålelager er jo nettopp at de ofte har dårlige tetninger.
Skiver liker jeg heller ikke til aksiell belastning, da de ofte kan slite direkte på en del som f.eks linkplater.

Ikke i mitt tilfelle -lageret hadde greie tetninger var rent uten forurensninger. Rullende lager har aldri vært påtenkt til kun å bevege seg frem og tilbake i små vinkelutslag. Se f.eks på SKF sine verktøy for beregninger av levetid på nålelager -ingen mulighet for verken å legge inn kantlast eller noe annet enn roterende bevegelse med turtall. Fordi rullene ikke ligger i kontinuerlig klem/forspent vil de ikke greie å følge de raske vendingene frem og tilbake og derfor skli i stedet for å rulle. (Forspente kulelagre kan til en viss grad greie det, men heller ikke de trives med denne type belastning.)

Skivene er greie, men innbyggen er som du påpeker ikke optimal -kan ikke fatte at dette skal være så forbanna vanskalig for sykkelprodusenter -RM gir 6mnd(!!!) garanti på linklagrene sine, og det er vel å innrømme manglende kompetanse spør du meg! Utrolig at noen som kan lage en ramme som fungerer så vanvittig godt ikke kan fikse en ordentlig innbygging av lagrene sine -de har slitt med samme problem i minst 5 år! Nålelagrene påstår de har aviation-spec. men hvem f**n trenger lager sesifisert for -60 grader og 0% relativ fuktighet i søla i østmarka???? (Godt å få det ut!)