Frage Projekt 8M26 - Zwischenrahmen

Nach längerer Planungsphase ist es jetzt an der Zeit den Zwischenrahmen für meinen Wohnaufbau zu fertigen.
Der Wohnaufbau ist ein ehemaliger Funkkoffer der Britischen Armee. Diesen habe ich mittlerweile entkernt und teilweise neu isoliert. Sieht sehr cool aus ....
Mit dem ehemaligen Zwischenrahmen habe ich mittlerweile 3 Testfahrten absolviert. Hierbei ging es darum Motor und das Fahrzeug im Allgemeinen zu testen.
Warum braucht es einen neuen Zwischenrahmen?
Der Zwischenrahmen war bereits auf dem Fahrgestell als ich es gekauft habe. Offensichtlich ist er nicht separat gefertigt worden, sondern direkt auf dem Fahrzeug. Er war komplett über die Länge mit dem Fahrzeugrahmen verschraubt und als Struktur geschweißt. Die Konstruktion ist von jemanden gefertigt worden der sich anscheinend nicht mit der Materie ausgekannt hatte, die Schweißnähte waren von schlechter Qualität.
Alles in Allem hat er für 3 Fahrten gehalten, jetzt soll er neu aufgebaut werden.

Als Konstruktion habe ich mir einen Zwischenrahmen vorgestellt aus folgenden Gründen:
- Einfache überschaubare Konstruktion. Informationen sind ausführlich im Web zu bekommen.
- Berechnung relativ einfach durchzuführen, auch ohne FEM oder CAD System, zu Fuß so wie vor vielen Jahren in der Uni gelernt
- Fertigung mit meinen Werkzeugen möglich
- Ich kann den fertigen Zwischenrahmen mit meine Hausmitteln auf das Fahrgestell heben.
- Federrahmen relativ leicht im Vergleich zu anderen Konstruktionen
- Für meine Bedürfnisse ausreichend

In diesem Beitrag versuche ich einmal zu dokumentieren wie man einen Zwischenrahmen bauen kann.
Anbei noch ein paar Fotos von dem alten Zwischenrahmen.

LG Joachim

Hier noch ein paar Informationen die aufgekommen sind während ich den alten Zwischenrahmen abgehoben habe.
Ich habe mir eine einfache Kranwaage in der Bucht gekauft und das alte Konstrukt einmal gewogen.
Gewicht ohne Unterfahrschutz sind ungefähr 360kg. Das Zielgewicht des neuen Rahmens liegt bei unter 200kg, mehr sollte er nicht wiegen. Die neue Konstruktion habe ich in Ermangelung guter CAD Fähigkeiten von Hand skizziert und gewichtsmäßig Überschlagen. Zwischen 180 - 200kg wird er dann wiegen.
Das Material das ich verwende ist ein kaltgewalztes U - Profil gemäß EN 10162 mit runden Ecken. Die Materialgüte des bestehenden Materials kenne ich nicht, aber ich nehme an es ist ein Stahl S235JR oder wie früher üblich ST37-2. Diese Materialgüte werde ich für meine Festigkeitsberechnungen verwenden.Maße des U - Profils das für den Rahmen verwendet wird sind 60mm x 115mm mit einer Wandstärke von 4mm.

Den alten Zwischenrahmen habe ich in passende Stücke geschnitten und verwende die Stahlteile wieder in der neuen Konstruktion. Zerlegt und grob auf Maß geschnitten habe ich es mit dem Plasmaschneider, das war einfacher und schneller als mit der Flex. Erstaunlich wie klein der Metallstapel geworden ist.
Anbei noch ein paar Bilder vom Zerlegen des alten Rahmens.

LG Joachim

Hallo Joachim.
Ein Zwischramen ist das Fundament Deiner Hütte. Eine Kellerdecke sollte stabil genug sein das Haus zu tragen. Genauso verhält sich das auch beim Fahrzeugrahmen.
Das Gewicht sollte da nicht an erster Stelle sein. Wichtiger die Langzeitstabilität, auch nach 10000 oder mehr Pistenkilometer.
Für die Aufbaulagerung braucht es kein CAD, sondern Erfahrung in Konstruktion und Schweißkenntnisse .
Gerissene Zwischenrahmen gibt es mehr, als Du vermutest.
Plane mit ca 300 kg - 350 kg mit ausreichender Stabilität.
Kleiner Tipp. Lass den Shelter auf den Längs und Querträgern flächig auflegen
Verwende Rechteckrohr, lass die Querverbinder durch Beide Wandungen der Längsträger laufen ( Rundrohr) . Eine Kreuzaussteifung, gegen Schub und Zugbelastung der Längsträger ...

Lg Bernd

Servus Bernd,

Vielen Dank für deine Rückmeldung. Das Thema Kreuzaussteifung werde ich mir bestimmt ansehen. Es war mir zwischenzeitlich entfallen. Das habe ich schon mal in einer Konstruktion gesehen, wenn auch nicht in vielen.
Momentan bin ich am Rechnen der Kräfte und am Material vorbereiten. Ich halte Euch auf dem Laufenden.
Vielleicht möchtest Du noch aus deiner Erfahrung teilen was and deinem Rahmen gut passt oder was du besser haben würdest.
Das soll ja hier dem Erfahrungsaustausch dienen an dem alle teilhaben können.

Viele Grüße
Joachim

Hallo Joachim,
du brauchst das Rad nicht neu erfinden. Bemühe mal die Suche im Forum. Dann findest du die von mir und anderen verwendeten Materialien, Abmessungen etc.
Unser federgelagerter Hilfsrahmen für FM2 hält nun seit 5 Jahren ohne Probleme.
Gruß
Peter

Hallo Joachim
Wir bauen ja ein paar Fahrzeuge im Jahr neu auf, von denen auch viele seit Jahren auf üblen Pisten unterwegs sind,
Manche wollen das Rad immer neu erfinden und bauen dann 2 oder sogar 3 mal.
Deshalb der Tipp.

LG Bernd

Ich will das Rad nicht neu erfinden, aber was mir bisher fehlt sind die tatsächlichen technischen Grundlagen zur Auslegung eines Zwischenrahmens.
Mein Zwischenrahmen hat ja bisher auch gehalten ist aber nicht optimal. Auf Pistenerfahrung mit LKW kann ich auch zurückgreifen damit hatte ich lange beruflich zu tun.
Wenn ich mir die verschiedenen Konstruktionen ansehe die ich bisher gesehen habe dann fällt auf das sich die wenigsten mit der Thematik in der Tiefe auseinandergesetzt haben. Ob etwas jetzt bereits jahrelang hält ist ja noch kein Garant für eine gute Auslegung oder besser eine lastfallspezifische Auslegung.
Hier im Forum gibt es eine einfache technische Zeichnung eines Rahmens. Die habe ich einmal mit einem Koffergewicht von 2t gerechnet. Dabei ergibt sich eine Biegung von 40mm im statischen Lastfall. Wahrscheinlich sogar mehr da es in der Konstruktion eine Ausnehmung noch für eine Leiter gibt.
Ich bin auf der Suche nach einer guten, leichten und ausreichend stabilen Konstruktion welche auch noch die Richtlinen erfüllt.
Ihr sagt das eure Zwischenrahmen halten, das ist ja unbestritten, ich bin aber auf der Suche nach etwas ganz spezifischen für meine eigene Aufgabenstellung.
Daher auch die Frage ans Forum ob sich jemand schon einmal darüber Gedanken gemacht hat. Über Dinge wie Anforderungsprofil, Lastfall, Auslenkung der Träger bei Verschränkung der Achsen usw.
Wenn wir hier ehrlich sind dann halten die meisten getätigten Aussagen eine kritische Betrachtung nicht Stand und die wenigsten von uns die einen Zwischenrahmen gebaut oder in Auftrag gegeben haben verfügen über diese Informationen.
Trotzdem sind diese Diskussionen hilfreich für alle die die noch am Thema Zwischenrahmen dran sind oder dran sein werden.

Viele Grüße Joachim

Hallo Joachim
Da trifft wohl Theorie auf Praxis. Wichtig ist nicht nur die Durchbiegung , das Wx Wy..
Konstruktionslehre am vorhandenen Fahrzeug ist da wichtig. Ein C Profil als Längsträger
Ist nicht auf Torsion ausgelegt. Der Einschnitt für die Treppe schwächt das noch einmal mehr. Die Grundlagen sind immer Rahmenverdrehung und das Einfedern der Achsen.
Das läßt sich leicht am Fahrzeug bewerkstelligen. 3 volle IBC Behälter auf den Rahmen
spannen und diagonal Aufheben bis die Fuhre kippt. Wenn Du noch eine Latte hinten
und Vorne Quer legst siehst Du die Auslenkunken.
Wenn Du mal 20 gebaut hast, dann kennst Du die Vorgehensweise und Problemzonen.
Lg Bernd

Hallo Kollegen,

Ich beschäftige mich gerade mit der Auslegung der Federn für den federgelagerten Zwischenrahmen. irgendwer hatte einmal Federtypen gepostet, finde das aber nicht mehr. Vielleicht mag hier jemand einmal Infos teilen zu verwendeten Federn und deren Spezifikationen.

Im speziellen suche ich nach:
Maße - Dorndurchmesser; Drahtstärke; freie Länge und Blockmaß
Federrate

Danke für die Rückmeldungen

Viele Grüße
Joachim

Hallo Joachim.
War das nicht Gute Kunst Federn? Druckfeder!
Du kannst Ja die Feder doppelt verbauen Über und Unter der Schwalben.
M14 in 8.8 oder mehr.für die Gewinde, dann sollte der Innendurchmesser ca 16 mm
plus sein.
LG Bernd

Genau

Druckfeder mit M14 Schraube.
Ich hatte mir erhofft das mir das Suchen und Auslegen der Feder erspart bleibt. Daher wären ein paar mehr Infos hilfreich. also warte ich noch etwas, vielleicht hat ja jemand noch etwas beizutragen.

Viele Grüße Joachim

schau mal da:

www.steyrforum.de/index.php/forum/10-fah...erung?start=40#16286

Danke für den Link, das hilft schon einmal weiter.

LG Joachim

Ein kleines Update zum Stand der Dinge UNd damit der Samstag Abend bei Euch nicht gar so langweilig wird .....

Mittlerweile habe ich den bestehenden Zwischenrahmen zerlegt, und die Einzelteile auf die Maße des neuen Zwischenrahmens gebracht, jedenfalls wo es möglich war.

Da ich den Aufbau des Zwischenrahmens nicht "frei fliegend" auf Böcken vornehmen wollte habe ich noch eine rollbare Schweißvorrichtung aus bestehendem Material gebaut. Nicht schön, aber zweckmäßig. Ich kann jetzt die Einzelteile vor dem Schweißen, auf Maß, einspannen und wenn alles zusammengeschweißt worden ist das gesamte Konstrukt aus der Werkstatt rollen und auf das Fahrgestell heben. Es ist kein echter Schweißtisch, dazu ist die Vorrichtung zu leicht, tut aber das was es soll weitestgehend.

Die Löcher für die Querrohre sind vorbereitet, ausgeschnitten mit dem Plasmaschneider und einem dazugehörigen Kreisschneider. Die Quertraversen sind teilweise vorbereitet, teils Plasmageschnitten und müssen jetzt noch ausgerichtet, entgratet und vorbereitet werden zum Schweißen.
Beim Zerlegen und auftrennen hat sich dann herausgestellt das die Träger sich teilweise durch Eigenspannung verzogen haben. Kein großes Ding, aber Ausrichten kostet auch Arbeit und Zeit.

Durchgerechnet habe ich das Teil von Hand, das passt soweit.

Alles in Allem relativ viel Arbeit wenn man Altmaterial aufbereiten will, dafür ist es kostengünstig. Meine Ausgaben halten sich in Grenzen, bis auf ein paar 3mm Bleche und 80mm Rohre hat es nichts gebraucht. Allerdings jede Menge Schweiß und Mühe. Ich würde einmal sagen wenn ich alles aus Neumaterial aufbauen würde kämen ungefähr 1000€ an Materialkosten zusammen. Nur einmal als Richtwert für den Interessierten Leser.

Anbei noch ein paar Bilder vom Chaos in der Werkstatt.

Sobald es weiter geht schreibe ich mal den Stand der Dinge und was so passiert.

Viele Grüße
Joachim

Nach etwas zeitlicher Pause hier ein Update über den Stand der Dinge. Aufgrund von Corona bin ich sehr verspätet in Mitte April von USA nach Hause zurückgekommen. Seitdem sitze ich hier, genieße das Landleben und arbeite aus dem Homeoffice. Eine neue Erfahrung, ich kann auf einmal jeden Abend in meine Werkstatt gehen und fröhlich vor mich hin Schrauben.
Das habe ich dann auch gemacht. Und langsam wurde aus den vielen Einzelteilen der Zwischenrahmen.

Konstruktion:

• Schweißkonstruktion mit Quertraversen für den Koffer. Anschluss Punkte an Längsträger mit Knotenblechen verstärkt für erhöhte Steifigkeit und bessere Krafteinleitung.
• Längsträger mit Verrippung für höheres Widerstandsmoment gegen Biegung
• 3 Federauflagen pro Seite mit unterschiedlichen Federlängen; Federhub bis 60mm, erweiterbar auf 120mm wen notwendig
• Verwendete Federn pro Seite:
  ○ 1 x Gutekunst D-389N-03; 2380N; L0 152mm; Ln 94mm
  ○ 2 x Gutekunst D-389N-02; 2345 N; L0 110mm; Ln 70mm
• Festlager am Fzg - Rahmenende mit integriertem, klappbaren Unterfahrschutz
• Flanschplatten zur Kofferbefestigung in die Träger eingearbeitet
• Flanschplatten für Heckträger (RR oder Ähnliches)
• 3 Torsionsrohre
• Anschlagpunkte für Lastmittel zu Heben des ZwR eingearbeitet
• Oberfläche lackiert mit Brantho Korrux Nitrofest / 3in1

Kritik an der Konstruktion und Ausführung:

• Ich habe Material vom bestehenden ZwR aufgearbeitet. Das hat zwar jede Menge Geld gespart (meine Arbeitszeit rechne ich dabei nicht wirklich), war aber viel Arbeit und viel Dreck. Das nächste Mal lasse ich die Teile, nach Zeichung vorbereiten. Bei neuem Material habe ich mehr Freiheitsgrade und kann das Design anders auslegen.
• Teile wie Federauflagen, Federteller etc. würde ich wieder selber fertigen, die sind einfach zu teuer im Netz. Zumindest das was ich gefunden hatte.
• Ein eigenes Schweißgerät macht noch keinen Schweißfachmann. Das muss man Lernen, üben und kann es nicht aus Youtube lernen. Meine Schweißnähte sind verbesserungswürdig werden aber halten, das habe ich nachgeprüft.
• Schweißverzug is a bitch..... Was für ein Sch..... Mehr sag ich dazu nicht. Da habe ich richtig Lehrgeld gezahlt

Alles in Allem hat die Ausführung bisher Spaß gemacht, mittlerweile habe ich Berge von Werkzeug Zuhause und kann mich jetzt dann im Lastertuning selbstständig machen wenn es in der Industrie mal nichts mehr zu tun gibt.
Als nächstes kommt das gute Stück einmal auf den Steyr drauf und wird erprobt. Danach kann es entweder ein paar Verbesserungen geben oder einen Neubau. Je nach Lust und Laune. Es gibt noch ein paar Optionen den ZwR auszusteiffen, erst wier einmal sehen was er so macht.
Montage / Demontage ist kein Problem mit Hilfe der Anschlagpunkte. Dauert mit Bordmitteln Daheim ca. 2h.
Anbei einmal ein paar Fotos im noch nicht lackierten Zustand .