Adapter För Att Fästa Bromsok. Bultstorlek.

[pelle17B]

Har börjat mecka med att få fast bakbromsarna på hjulspindlarna.

Spindlarna är Saab 900 OG och oken Golf IV bakok, skivorna Mitsubishi galant.

Hittills har jag kapat av ena fästet som var ivägen för det nya oket och fräst ur för att använda ett av hålen som tidigare användes för bromsskölden som fäste istället.

Tanken är att golf oket skall sitta såhär.

Jag har tänkt göra en adapterplatta i 10mm stål + en distans som behövs för att få plattan att passa på spindeln.

Tänker använda original bultar för okhållaren till golfen och det blir också original bult från saaben på det gamla fäste som finns kvar på spindeln.

Nya fästet som är urfräst i spindeln skulle jag helst använda en M8 i 12.9 kvalitet. Är detta tillräckligt? Tar gärna en synpunkt från SFRO här.

Skriv gärna en rad om ni har andra synpunkter/kommentarer på konstruktionen.

/Peter

[Rikard Larsson]

Jag är ingen expert men jag hade vågat åka med i bilen...

Audi har M8 10.9-bultar till sina bakbromsar på bla. A4.

[pelle17B]

De flytande oken sitter bultade i glidpinnarna i okhållaren med M8 (10.9) på Golf IV. Originalbultarna som håller fast okhållaren i spindeln är M10 x någon fingänga. De är omärkta så jag vet inte vilken hållfasthetsklass.

Är det okets infästning i glidpinnarna eller okhållaren som sitter med M8 (10.9) på audin?

Anledningen att jag frågar är att jag tror jag att huvuddelen av kraften vid bromsning med flytande ok tas upp av okhållaren. Tror att beläggen trycks mot kanten på okhållaren vid inbromsning. Jag vet att oket inte flyter i bromsskivans riktning, men jag tror ändå att själva oket står mest för trycket från sidan (Tar kanske en del broms kraft också, men jag tror inte det är så mycket).

mvh Peter

Edited December 17, 2007 by pelle17B

[pelle17B]

Edit: Lagt till friktions beräkning 18/12

Edit: Lagt till momentberäkning runt bult2 18/12. Börjar säkert bli svårt att följa beräkningarna utan bilder (sorry!). Låter inlägget vara ändå för att det skall gå att följa vad som hänt i tråden.

/Peter

Någon mekaniskt bevandrad som vill ta en titt på nedanstående?

Antagande:

Bilens vikt 600kg.

Retardationen för bilen är 1.5G (något högt räknat).

Hjulets radie = 0.293m.

Bromsokets bult. Avstånd från hjulcentrum = 0.058m

Kraft på bultförbandet:

Bromskraft

Den bromsande kraften för bilen är då: 1.5G * 600kg * 9.81 = 8829N

Per hjul blir detta en kraft av: 8829N / 4 = 2207N

Momentet på hjulnavet blir 2207N * 0.293m = 646.7Nm

Kraften på bulten blir 646.7Nm / 0.058m / 2 (2 bultar delar kraften) = 5575N

Enligt ett excelark jag gjort innan för att beräkna bromscylinderstorlek minskar momentet på bakhjulen

till ca 410Nm pga viktförskjutning mot framhjulen under inbromsning. Bromsutr_kning_Pelle_B.xls Då minskar kraften till ca 3500N per bultförband för bakbromsarna.

Kraft genererad av moment runt den andra fästbulten

Utöver kraften ovan genererar kraften på bromsoket ett moment runt fästbult no2.

Momentarmen från bult 2 till centrum på bromsbelägget är 60mm.

Avståndet mellan fästbultarna är 100mm.

Kraften på bulten blir: bromskraften (som angriper ungefär mitt i bromsbelägget) * 60mm / 100mm (Jag struntar i friktionen runt bult2).

Bromskraften är momentet på hjulet som bromsas / momentarmen till centrum på bromsbelägget = 410Nm / 0.11m = 3727N

Kraften angriper bulten i ca 90 graders vinkel mot bromskraften uträknad tidigare.

Total kraft på bultförbandet blir: Roten ur (Bromskraften^2 + (Kraften från momentet ovan)^2) = Sqrt (5575N^2 + 3727^2) = 6706N

Friktion:

Obehandlad anoljad 12.9 M8x1.25 används. Åtdragningsmoment 40Nm ger en minsta föspänningskraft i bulten på 23600N (28000 +/- 16% i spridning).

Friktionskoefficienten för anoljad metall mot metall är ca 0.1.

Friktionskraften i förbandet blir då 23600N * 0.1 = 2360N

Skjuvning:

12.9 Bult har nominell förlängningsgräns 1080N/mm2. Degraderingen för skjuvning är ca 0.6.

Skjuvmodulen blir då: 0.6 * 1080N/mm2 = 648N/mm2

Arean för en M8 bult är ca: 0.0665mm * 3.14 / 4 = 34.7mm2

Detta ger en hållbarhet på: 34.7mm2 * 648N/mm2 = 22485N

Total hållfasthet Skjuvning + friktion:

Totalt Friktion + Skjuvning av Bult = 2360N + 22485 = 24845N

Säkerhetsfaktor:

Förbandet håller för 3.7 gånger kraften som den utsätts för under inbromsning med 1.5G.

M8 borde hålla. Någon som ser något fel i resonemanget? Vilken säkerhetsfaktor brukar man räkna med?

Jag är inte mekanist så jag är inte direkt på mammas gata med beräkningarna. Senast man var ens i närheten att räkna på någon hållfasthet måste varit i gymnasiet typ 1986 eller så :lol:

Risken är att man får använda en sånhär :icon_oops: om man räkant bort sig rejält

/Peter

Edited December 18, 2007 by pelle17B

[Toffe]

Lite "dumma" kommentarer från en som är ännu mindre bevandrad i mekanik och hållfasthetslära.

Kanske en dum tanke men utsätts inte bulten för samma belastningar som i en bänksax om man stoppar bulten i det lilla runda hålet och klipper av den ?

hur stor kraft åtgår till det ? och iochmed att det är möjligt att klippa så borde friktionsförbandet mellan bromsok och hållare ta upp en hel del kraft även när det är omodifierat ? annars borde väl dom bultarna åxå klippas av ?

Med risk för att bli utskrattad av er som kan.........

Lika glad för det

Toffe

[Rikard Larsson]

Det är bultarna som håller fast oket på ok-hållaren som är M8 10.9 på Audi A4. Det står typ 17 ggr i Haynes-manualen att de ska bytas varje gång man skruvar ut dem, engångs...

[pelle17B]

Ahhh det förklarar varför det följde med nya sådana bultar till Oken jag köpte. Då kanske man skall använda de nya när man drar fast oken i glidpinnarna och slänga de gamla.

[Thomas]

glidpinnarna sitter med M8 även upp till A6 tunga bilar och det är beläggen mot ok-hållare kraften ligger.

vad gör att du inte kan ha M10 i det nyfrästa fästet? det blir trots allt en "hävarm" utifrån oket och in till fästet. jag skulle satsat på minst M10 för att göra alla glada och ha stor marginal.

[pelle17B]

Det frästa fästet utnyttjar ett hål där bromsskölden var fäst. Det finns betryggande gott om material för att fästa en M8, men borrar man upp till M10 så blir det något mindre gods kvar runt hålet än den materialmängd som finns i de fästen som användes för original bromsok. Jag tvekar därför att borra upp till M10. (förmodligen är man bara överförsiktig då denna bil väger ca 1/3 del av en saab 900 och originalfästena dessutom är dimensionerade för frambromsarna, "better safe than sorry" dock).

Hävarmen från oket skall vara medtagen i beräkningen då den utgår från det moment som uppstår i hjulcentrum vid inbromsning. Jag har sedan räknat kraften på förbandet med hjälp av hävarmen från hjulcentrum till bulten.

mvh Peter

[therealpinto]

Spontant skulle jag ha önskat M10 eftersom det är ungefär vad oken jag brukar skruva med sitter fästade med. Men bak, på en lätt bil...M8 på ena fästet borde funka.

Att använda adapterplattor går oftast bra, bara man tänker sig för litegrann.

/Gustaf

[pelle17B]

Tack Gustaf och Thomas för era kommentarer!

Thomas, visst blir det ett moment från bromsoket runt den andra fästpunkten som du sa. Jag tänkte fel där (missade det). har stoppat in det i uträkningarna ovan. Jag har också dividerat bromskraften med två då det är två bultar som delar på kaften från ett ok. Beräkningarna börjar bli lite svåra att följa. Det känns dock bättre att lägga till allt jag kommer på än att de skall stå kvar felaktiga.

Jag kommer att göra en adapter som i första inlägget och använda en M8 12.9. Drar dessutom ut adapterplattan något nertill och lägger till en M8 till i andra fästhålet för bromsskölden enligt bilden nedan.

Det borde ge något ytterligare marginal (även om den sista bulten inte gör enorm nytta med den placeringen).

Mvh Peter

Edited December 18, 2007 by pelle17B

[Borken]

Nu är jag ännu sämre på hållfasthetslära, men borde det inte finnas nån yta med i friktionsberäkningen?

/Janne

Edited December 19, 2007 by Borken

[pelle17B]

Hej Janne,

Tack för din kommentar!

Jag funderade också på det (det kändes intuitivt så), men efter att ha surfat lite och letat info på nätet fick jag för mig att friktionen är relativt oberoende av ytan.

Större yta = lägre kraft per ytenhet = mindre friktion per ytenhet ---> ungefär lika med ---> Mindre yta = högre kraft per ytenhet = mer friktion per ytenhet.

Någon som vet med bestämdhet om detta stämmer för metall mot metall förband? (Det är ju inte alltid den info. man hittar på nätet stämmer till 100%)

mvh Peter

[Borken]

Hehe, jo efter lite funderande kom jag oxå fram till att det nog borde vara så. Är ju inte blixten direkt :)

Var hittade du friktionskoefficenten?

/janne

[pelle17B]

Minns inte exakt var jag hittade den.

Om man Googlar på "friktionskoefficient" eller "coefficient of friction bolt" så hittar man många rätt spridda värden för stål mot stål. Värdena varierar mellan 0.08 och 0.3 ca så jag valde 0.1. Som kuriosa kan nämnas att 0.1 är ruskigt nära friktionen för metall mot metall insmort med svinfett. :thumbup: Vilken uppsjö av kunskap det finns på nätet :) och vem brukar inte smörja sina bultförband med svinfett?

/Peter

[Fredrik i Trollhättan]

Angående yta vs friktion så stämmer det väl tills ytan blir så liten att deformation uppstår...

[pelle17B]

Säkert. Det är också annan friktionskoefficient då det börjat glida.

Finns antagligen massor med annat som påverkar också typ ytfinhet mm. Jag valde att stanna vid att ansätta friktionskoefficient 0.1 någonstans måste man ju stanna i hur detaljerat man behöver göra modellen för att få ett resultat som är rimligt nära verkligheten.

Vill egentligen, för säkerhets skull, mest se att M8 håller även om man räknar på det och inte bara "känslomässigt". Om beräkningarna hade visat att bulten var precis på gränsen till att brista så hade man nog fått välja en annan lösning för fastsättning av oket.

/Peter

[pelle17B]

Jaha

Då är bakbromsarna fästa vid spindeln.

Såhär blev det:

/Peter

Edited December 30, 2007 by pelle17B

[Thomas]

det ser mycket bra ut. helt ok. :thumbup: :thumbup:

[pelle17B]

Tackar,

Det känns stabilt.

Tänker köra samma princip med att kapa ett av original fästena och gänga nytt hål för att fästa frambromsarna.

Fram blir det Volvo 140 spindel (har borrat om bultcirkeln till 4x114,3) Bromsskiva från OG saab 900. Alu 2 kolvs ej flytande bromsok från Alfa 75.

Där finns gott om gods och plats för en M12a i stället för originalbulten så det skall nog hålla.

Gott Nytt år allihop!

/Peter

Edited December 31, 2007 by pelle17B