Dimensionierung der Rahmenprofile?

  • Hallo,


    ich plane ja gerade fleissig an meinem Anhängeraufbau. Nachdem ich einige Ideen gezeichnet und wieder verworfen habe, bin ich jetzt final zu einem Design gekommen.


    Die Eckdaten:

    Einachser ALKO 1800kg Achse mit V-Deichsel. hzGG 1600kg.

    Darauf möchte ich einen rechtwinkeligen verschweissten Stahlrahmen schrauben und darauf wahlweise eine kleine Wohnwagenkabine (3x1,4m) oder einen Kofferanhänger (2x1,3m) montieren bzw auch mal ohne Aufbau nur Bretter zum Transport draufschnallen. Also wenig Punktbelastung.

    Clipboard01.jpg

    Die Frage ist, wie dimensioniere ich die Profile des Rahmens? Nachdem die Achse doch was aushaltet, ist das Gewicht nicht so kritisch, aber zu überdimensionieren möchte ich den Rahmen jetzt auch nicht. Ursprünglich dachte ich an U-Profile 50x50x5 (bzw teilweise 4Kantrohre), um Höhe zu sparen (Wohnwagenaufbau!) tendiere jetzt aber eher zu 50x30x4 oder noch weniger. Überschlagsmaessig reduziert sich das Gewicht des Rahmens dadurch von 150kg auf 80kg...


    Grundsätzlich ist ja sowohl der Kofferaufbau als auch die Wohnwagenkabine quasi schon selbstragend. Im Original sind beide nur mit paar Schrauben an der Achse und an der Deichsel befestigt. Somit muss ja eigentlich mein Hilfsrahmen nicht viel zutun, sondern nur die Teile "am Platz" halten.


    Eine zweite Frage dazu, sind Wohnwagenanhänger grundsätzlch extra verwindungsfrei konstruiert, oder bewusst weicher konzipiert um Stösse "abfangen" zu können?


    Wie würdet ihr sowas dimensionieren?,

    Michael

    Einmal editiert, zuletzt von hansi262 ()

  • auch mal ohne Aufbau nur Bretter zum Transport draufschnallen.

    Ohne Platte, nur auf dem Gestell?

    Verstehe ich das richtig?

    Oder soll der Anhänger als Plattformanhänger ausgeführt werden?


    Zu der Dimensionierung:

    Wenn du das U-Eisen auf den Schenkel legst kannst du auch das 50x30 nehmen.

    Baut zwar genau so hoch auf ist aber wenn du es auf den Schenkel legst Biegungs stabiler.

    Welche Abmessungne soll der Rahmen denn haben.

    Zur Befestigung der Aufbauten schon mal an Containerlocks gedacht?

    Gibt es auch in klein.

    Wie willst du die Aufbauten wechseln, also runter und drauf heben?

    Gruß

    Harald

    :pfeif:

  • Hi,

    Die Frage ist, wie dimensioniere ich die Profile des Rahmens?

    ....

    Ursprünglich dachte ich an U-Profile 50x50x5 (bzw teilweise 4Kantrohre), um Höhe zu sparen ... tendiere jetzt aber eher zu 50x30x4 oder noch weniger. Überschlagsmaessig reduziert sich das Gewicht des Rahmens dadurch von 150kg auf 80kg...

    Wenn der Rahmen nicht zu schwer werden soll, muss die Wandstärke der Profile runter. Damit die Festigkeit reicht, muss die Höhe etwas größer werden. Ich würde auch mal über eine Rohrkonstruktion nachdenken, die ist deutlich verwindungssteifer. Nachteil ist allerdings, dass Hülsen oder Winkel benötigt werden, um etwas festzuschrauben.


    50 mm Höhe ist bei einer 1800er Achse normalerweise schon etwas wenig. 5 mm Wandstärke dafür recht üppig. Ohne Kenntnis der Abmessungen kann man allerdings keine zuverlässige Aussage machen.


    Gruß

    Gerhard

  • Hallo,


    Harald, verstehe ich Dich richtig mit "auf die Schenkel legen" meinst Du: nicht wie ein "c" sondern wie ein "n" verschweissen? Richtig? Geplant wäre Rechteckrohr, da ich dann unten an die Deichsel anschrauben kann und oben gleich als Auflagefläche für den Koffer nutzen kann. "c" wäre natürlich von der Handhabung der Schrauben und der Verzinkerei einfacher.


    Gerhard, die Achse ist eigentlich überdimensioniert. Sie ist ursprünglich von der Wohnkabine (zugelassen auf 1500kg). Diese wiegt ca 400kg leer und der Koffer (Alu) wahrscheinlich 200kg. Beladen würde ich wohl nie über 1,2to kommen. Für schwerere Dinge habe ich andere Hänger. Nachdem ich das Untergestell habe, möchte ich dieses einfach weiter nutzen.


    Mehr als 50mm Profilhöhe kann ich nicht wirklich, sonst ist die Wohnkabine in Summe >200cm und dann komm ich nicht mehr in den Autoreisezug damit...


    hier meine weiteren Überlegungen:

    -Der Rahmen hat die Masse: 220cmx140cm. Damit passt der Koffer genau drauf und die Wohnkabine hat hinten 1m Überhang. Beides ungefähr wie bisher auf den alten Gestellen.


    -Multiplexplatte würde ich vorerst nicht draufgeben, aber den Rahmen mit Löchern evtl dafür vorbereiten. Aus mehreren Gründen: Plattformanhänger werde ich fast nie brauchen (habe einen 4x2m Saris), und vorallem, weil die Wohnkabine unterm Boden aussen ein paar Leitungen verlegt hat, die ich ungern umlegen möchte (u.a. Gasrohre). Der Hilfsrahmen ist auch genau so konstruiert, dass die Gasrohre dazwischen bleiben können.


    -ContainerLocks habe ich mir auch überlegt. Sind mir aber zu massiv. Ich habe einen alten Wechselrahmen von einer Pickupwohnkabine (BiMobil), den ich passend machen werde. Der ist ziemlich genial. Siehe z.b. BiMobil HP . Passt von der Breite auch sehr gut und ist werkzeuglos verriegelbar, somit entfällt die Eintragung:-)


    -Allzu oft werde ich nicht wechseln. 80% Kofferaufbau, nur für den Urlaub Wohnkabine --> Mittels Seilzug vom Carportdach ist der Plan. Notfalls würde auch über Wagenheber gehen, muss aber schaun, wie wackelig das wird...


    Die Kernfrage für mich ist, wenn ursprünglich beide Aufbauten direkt an Achse und Deichsel angeschraubt wurden, dann müssten diese ja schon ausreichend stabil konstruiert sein. Der Zwischenrahmen muss dann theoretisch keine grosse Stabilitaet aufweisen, oder? Leider kann ich nicht in den Aufbau der Kabine reinschauen. Aussen sieht man nur 50x50x5 L Profile und Wände aus GFK.


    Danke für Euren Input,

    Michael

  • Für die Befestigung meines Verkaufsstands auf dem Anhänger habe ich federbolzen dran.

    50er U-Profil finde ich auch für etwas zu wenig!

  • Harald, verstehe ich Dich richtig mit "auf die Schenkel legen" meinst Du: nicht wie ein "c" sondern wie ein "n" verschweissen?

    Nein ich meinte als "c".

    In der Richtung nimmt das Profil mehr Biegekräfte auf.

    Ein Rohr 50x30x3 hat hochkant schon ein größeres Widerstandmoment als ein ein 50x30x4 U-Profil das als "C" steht!

    Ob das Rohr leichter ist weiß ich nicht (bin ich gerade zu faul zum suchen) aber auf jeden Fall stabiler!

    Überall wo du was durch den Rahmen schrauben willst solltest du dann noch Rohre zum Versteifen einschweißen sonst ziehst du das 4kt Rohr mit den Schrauben zusammen.

    Ganz wichtig an der Achse und an der Deichsel.

    Also in das 4kt Rohr ein Loch rein und ein Rundrohr verschweißt wo dann innen die Schraube durchpasst.

    Für das Feuerverzinken musst du auch noch in jedes Profil Löcher bohren damit der Zink raus und reinlaufen kann und der Rahmen nicht aufpaltzt von der Wärmeausdehnung der eingeschlossenen Luft.

    Wie groß, den Verzinker fragen.


    pDie Rahmen von BiMobil sind schon pfiffig.

    Das sollte funktionieren.


    Wenn unter der Kabine und dem Koffer ohne jeden weiteren Zwischenrahmen oder sonst was die Achse und die Zugdeichsel angeschraubt waren, gehe ich davon aus das die selbsttragend sind!


    Beim Bau des Anhängers daran denken das du die Beleuchtung am Anhänger haben musst und auch Kotflügel über den Rädern.

    Sonnst darfst du den nicht ohne Aufbau fahren.

    Gruß

    Harald

    :pfeif:

  • Hallo Harald,


    danke für die Überlegungen.


    Das mit dem C und U verstehe ich physikalisch nicht. Sollte ein U nicht mehr (senkrechte) Biegekräfte aufnehmen als ein C. Es hat ja immerhin 2 senkrechte Versteifungen und das C stattdessen 2 waagrechte und nur 1 senkrechte?


    Ich tendiere eigentlich weiterhin zu den 4Kantrohren, Dann habe ich gleich eine plane Auflagefläche von oben für die Wohnkabine.


    Auch wegen der planen Auflagefläche, habe ich mir zum Anschrauben an die Deichsel, auch gedacht, ich werde das Rohr nur unten anschrauben und oben ein gross genuges Loch bohren, dass man beim Anschrauben mit der Ratsche kontern kann. Also so quasi so (nicht Masstabsgetreu):

    Clipboard02.jpg

    Dann erspar ich mir das Einschweissen der Distanzhülsen. Mit Distanzhülsen hätte ich oben immer den Schraubenkopf als Hindernis, den ich irgendwie ausnivellieren müsste.


    Gruesse,

    Michael

  • Hi,


    ein U trägt weniger als ein C, weil der Bereich der die Biegekräfte aufnimmt ja praktisch nur der Teil ist, der den größten Abstand von der Biegelinie (Schwerelinie) hat. Beim U ist das an der Oberseite ja nicht viel.

    Vierkantrohre sind mit Sicherheit die beste Wahl für den Rahmen.


    Würde man den Rahmen aus einem C-50x5 machen könnte die Spannungsverteilung so aussehen:

    Rahmen22.JPG

    Das ist zwar nur ein stark vereinfachter Ansatz, die Größenordnung sollte aber in die richtige Richtung gehen. Als Lastannahme wurden an der Achsaufnahme 20 kN angenommen. Für die horizontale Komponente habe ich einen D-Wert von 15 kN angenommen. Die Stützkraft habe ich erst mal außer Acht gelassen. Die Einspannungen sind vorne und hinten. Auch wenn dadurch eine sehr kurze Streckenlast zustande kommt, ist die Lastannahme sicher nicht zu hoch, da weder eine Stützkraft wirkt noch die 20 kN hoch gegriffen sind.


    Ergebnis:

    In den Bereichen der Achse wird die Zugfestigkeit zwar noch nicht überschritten, die Steckgrenze jedoch schon. Damit versagt die Konstruktion definitiv, auch wenn sie statisch noch nicht bricht.


    Die Festigkeit des Rahmens sollte, meiner Ansicht nach, den verbauten Komponenten entsprechen, auch wenn die geplante Last (zunächst?) darunter liegt.


    Gruß

    Gerhard

  • Um die Verwirrung zu vergrößern noch eine Idee: Bodenrahmenprofile gibt es zum einen unter dem Namen zu kaufen, zum anderen kann man die auch kanten (lassen). Ich habe mir gerade welche für eine Pickup-Pritsche aus 3 mm Stahlblech machen lassen und bin sehr glücklich mit ihnen.

    Hab leider gerade nur das eine Bild von einem Abschnitt, da ist wie beim Hapert ein 50x4 Quadratrohr in die Ecke geschweißt, wo dann die Eckrungen reinkommen.IMG_20201105_121357_autoscaled.jpg

  • IMG_20210109_132634_053.jpg

    So sehen die Profile für die Seiten und hinten ungefähr aus. Das für vorne geht länger gerade runter und ihm fehlt die untere Winklung. 60 Auflage für die Bodenplatte, 21 Höhe für die Bodenplatte, oben 25 breit für die Bordwände, Seite nach Gusto, unten gewinkelt, damit die Haken vom Spanngurt besser halten.

  • Das Bild ist total cool ! :thumbup::weglach::weglach::weglach:

    -Egal wie tief man die Messlatte für den menschlichen Verstand ansetzt, jeden Tag kommt jemand und marschiert aufrecht drunter durch.

  • Ja,

    Das Bild ist total cool ! :thumbup::weglach::weglach::weglach:

    ... es ist rosa :tongue:.


    Das mit den gekanteten Profilen ist eine prima Sache, allerdings doch deutlich aufwendiger, als vier Rohre zu einem Rahmen zu verschweißen.


    Gruß

    Gerhard

  • Ich hab für 2x 2m und 2x 2,50 insgesamt 180 Euro bezahlt.

    Vorteil der gekanteten Profile ist halt, dass die Bodenplatte perfekt liegt und keine Toträume entstehen. Trotzdem sehr stabil auch bei relativ geringer Höhe.