Belastbarkeit Alurohr für Sliptrailer/Strandbuggy

[sDiemer]

Hallo zusammen,

ich möchte mir einen kleinen Strandbuggy für meinen Jetski bauen, damit ich den Jet leichter mit dem Quad über den Strand ins Wasser bringen kann. Käufliche Lösungen sind mir entweder für den Transport zu sperrig oder das Preis-/Leistungsverhältnis entspricht nicht meinen Vorstellungen.

Da mein letzter Physikunterricht nun schon 30 Jahre her ist, stoße ich aber gleich auf die ersten Probleme mit der Belastbarkeit.
Der jetski ist ein Sea Doo GTX 260 IS Limited mit einem Trockengewicht laut Hersteller von 446kg. Mit Sprit uns anderen Betriebsstoffen und Zubehör würd ich mal von 550kg ausgehen. Da man ja auch mal draufsitzen muss und etwas Sicherheit einrechnen sollte, würde ich mal von einer Belastung von 700-750kg ausgehen, die der Sliptrailer aushalten sollte. Der Jet jat eine Länge von 3,53m und eine Breite von 1,22m.

Das ganze bekommt 4 große Ballonräder von RadundRolle.de, damit man das auch mal gut ohne Quad über den Strand schieben kann (Quad geht ja nicht überall). Die beiden Achsen werden eine Länge von ca. 1200mm haben und einen Abstand von ca. 800-1000mm. Darüber sollen zwei Alu-Vierkantrohre kommen, an die dann entweder über Stützen Sliprollen oder zwei mit Teppich bezogene Vierkantrohre befestigt werden. Der Abstand der Vierkantrohre wird ca. 400mm betragen.

Ich hoffe, ich konnte den groben Aufbau (der hier für die Tragkraft wichtig ist) einigermaßen beschreiben. Nun stellt sich die Frage, wie stark die Achsen sein müssen und wie stark die Vierkantrohre. Ich habe zwar beim googeln ein paar Formeln gefunden, aber das übersteigt wie gesagt momentan meine Rechenkünste.
Gibt es hier jemand vom Fach, der mir helfen kann? Bin für jeden Tipp dankbar.

Gruß,
Steffen

[Solpat]

Hallo Steffen,
wenn ich Dein Vorhaben richtig verstehe und um Dir helfen zu können, folgende Annahmen:
- Jetski (ohne Person) 550 kg, Schwerpunkt des Jetski ziemlich in der Mitte.
- Der "Trailer" soll so lang sein wie der Jetski (353 cm) plus 50 cm Deichsel. Dabei soll eine Deichselkraft von 250 N (ca. 25 kg Gewichtskraft auf dem Kugelkopf des Quads sein. Dafür müssen beide Achse ca. 11 cm nach hinten aus der Mitte des Jetskis verschoben werden. Bei einem Achsabstand von 800 mm (0,8 m) entsteht dann ein hinterer Überhang des Trailers von 176,5 cm (halbe Jetskilänge) - 11 cm Achsversatz nach hinten - 40cm halber Achsabstand = 125,5 cm.
- Wenn man im worst case damit das komplette Gewicht (ohne Personenlast) über die letzte Sliprolle freikragend annimmt, dann wirkt ein Drehmoment auf beide Träger von 550kg x 9,81 m/s² x1,255m = 6771 Nm bzw pro einzelnem Träger 3389 Nm.
- Es gilt für die Gestaltfestigkeit W(erf.)= M(Biegung) / Sigma(zul.) d. h. W(erf.) = 3389 Nm / 240 N/mm² (Stahl) mal 1,5 facher Sicherheit = 21,2 cm³ (Stahl) bzw. 3389 Nm/ 80 N/mm² (Alu) x 1,5 = 63,5 cm³ (Alu). Das Widerstandsmoment findet man in Stahltabellen der Lieferanten:
Für Baustahl St37 wäre dies für 21,2cm³ z. B. folgende Profilquerschnitte:
80x40x5 (20,1 cm³) bei 8,42 kg/m und 4,03 m Länge sind das schon 68kg nur für die Längsträger alleine!
90x50x4 (23,8 cm³) bei 8,15 kg/m entspricht 66 kg Längsträgergewicht.
Für Aluminium finde ich gerade nichts, aber aufgrund der 1/3 Zugfestigkeit ggb. Stahl, würden bei gleichen Querschnitten dreifache Wandstärken nitwendig sein. Wobei unbeschichtetes Aluminium und Seewasser ein sehr hohes Korrosionspotential haben. Da ist Stahl verzinkt deutlich einfacher in der Handhabung.

Im Fall des Slippens über die letzte Kielrolle, wirken bei o. g. Geometrie ca. - 2850 N entspricht einer Gewichtskraft von - 285 kg auf die Anhängekupplung. D. h. das Quad müsste schon ganz schön schwer auf der Hinterachse sein um nicht in die Höhe gehoben zu werden. Dabei wären dann auch kurzzeitig 935 kg auf den 4 Rädern u. Achsen, wenn man von 100kg Trailergewicht ausgeht. Da bleibt zu überlegen doch abzustützen. Dann könnten die Profile auch deutlich schlanker ausgeführt werden.

Die Achsendurchmesser richtet sich nach den Rädern. In der Regel sind das 20 mm oder 25 mm Achsen. Das ist dann auch ausreichend dimensioniert für den Slip-Trailer.

Ich hoffe ich konnte mal im ersten Ansatz helfen.

MfG

Solpat

[Nille72]

Ähm, ich habe jetzt die Berechnung nicht geprüft, aber ich möchte mal anmerken, dass mein 6,5m langer 1300 kg Bootstrailer aus 60x40x3 gebaut war und prächtig gehalten hat......wenn man das gleich jetzt in Alu nimmt und die Last halbiert wird sollte das ungefähr passen...

[billi]

Warum holst du dir nicht einen gebrauchten ungebremsten Hänger (sind ja bis 750kg) und baust auf diesem Rahmen auf?

[sDiemer]

Hallo,

vielen Dank für die ersten Infos.

@Solpat: Danke für die ausführlichen Berechnungen, aber ich glaube, das ist dann doch etwas überdimensioniert. Ich will da auch nicht groß rumfahren damit - einfach nur vom "richtigen" Trailer an den Strand/Slipsteg und zurück. Gerade bei meinen nächsten beiden Urlauben in Sardinien und Südfrankreich ist weit und breit keine Slipanlage, da muss ich direkt über den Strand gehen.

Ich habe an sowas ähnliches wie bei der Firma CadKat gedacht. Die sollen zwar zwar qualitativ super sein, aber mit fast 2000,- Euro in meiner gewünschten Ausstattung für den 4-rädrigen doch für meinen geringen Einsatzzweck ganz schön heftig - von dem 6-rädrigen ganz zu schweigen.
Ich hqabe hier mal zwei YouTube-Videos über den 6-rädrigen gefunden, die verdeutlichen sollen, was ich mir in etwa bauen möchte.

http://www.youtube.com/watch?v=nqzLQtRIpMM zum ins Wasser bringen,
http://www.youtube.com/watch?v=pssprfYqQ3M zum wieder rausholen.

Ich möchte das Ganze nur etwas einfacher bauen, schön zerlegbar, damit ich es auch transportieren kann und auf meinen Trailer abgestimmt (gleiche Höhe), damit ich den Jet gut zwischen den Trailern wechseln kann.
Ich möchte auch statt den Rund- wegen der Stabilität eher Vierkantrohre und entsprechende Sliprollen nehmen.
Alu sollte es auf jeden Fall sein, da der Wagen so leicht als möglich werden soll.

Ich hoffe, ich konnte mein Anliegen nun etwas klarer ausdrücken.

Gruss,
Steffen

[Nille72]

Wenn Du es zerlegbar baust, macht evtl. auch eine Alu-Stahlkombi Sinn. Die hochbelasteten Teile (z.B. Längsträger) aus Stahl verzinkt und die weniger wichtigen Teile aus Alu.

Bei hohen Grenz-Lasten bringt Alu teilweise kaum noch Gewichtsvorteile und hat den Nachteil das es leichter bricht und weniger Verformung zulässt.

[sDiemer]

Hallo Volker,

es muss irgendetwas komplett zerlegbares sein, was ich auf dem normalen Trailer in den Urlaub mitnehmen kann. Daher fällt ein normaler Trailer als Grundlage aus. Auch bei den meisten sonstigen Jetski-Slipwagen ist das oft ein KO-Kriterium.

Gruss
Steffen

[sDiemer]

Hallo Nils,

würdest Du für die Achsen dann also eher Stahl nehmen? Die Ballonräder haben ein Edelstahl-Kugellager für Achsen mit 25mm. das erscheint mir bisschen wenig (CadKat hat 50mm), daher hätte ich über das 25mm Rohr noch entsprechend ein oder zwei Rohre drüber gemacht, damit nur die 25mm "Stummel" für die Radbefestigung an den Enden rausschauen. Funktioniert sowas oder bin ich da auf dem Holzweg?
Die 50mm-Lager sind überall aus Kunststoff - da habe ich meine Sorgen wegen der Haltbarkeit, auch, wenn ich wirklich nur Schrittgeschwindigkeit mit dem Quad fahre.

Gruss
Steffen

[Nille72]

25er Niro Achse reicht locker aus. Ich habe einen Strandsegler mit 14er Achse...und die hält auch bei 70 km/h über den holprigen Strand.

Die Achse selbst aus Vierkant-Rohr 40X30x3 (=24 innen) und dann die 25er Achsstummel aus Niro einstecken und mit 2 x M10 verschrauben.

[Solpat]

Das ist mal wieder typisch. Da macht man sich die Mühe und bemüht Tabellenbücher und alle Regeln des Maschinenbaus, und irgendeiner kommt aus der Hecke und meint:

"... ja also mein Trailer ist viel dünner und der hält auch..." .

Was für ein sachkundiger Inhalt solch einer Aussage, NULL !!!

Also nochmal. Wenn der Trailer nur zwei Achsen haben soll, mit einem Achsabstand von 0,8 m, der Jetski 550 kg wiegt und über die letzte Sliprolle geslipt werden soll und der Trailer vorne am Quad angekuppelt ist, dann beißt die Maus kein Faden ab, dann braucht man besagte und errechneten Querschnitte, sonst knickt die Sache ab.

Anmerkung zu den gezeigten Trailern im Video:
1. Wenn der Trailer sich frei bewegen kann, also nach hinten abkippen kann, dann benötigt es auch deutlich kleinere Profile.

2. Wenn der Trailer an das Quad soll, müssen Wälzkörper gelagerte Räder verwendet werden, sonst schmilzt sich die Achse in die Nabe (hab ich schon erlebt). Dann ist aber Essig mit ins Wasser fahren. Da wären die gleitgelagerten Räder im Vorteil.

3. Bei solch einem Vorhaben, würde ich vorschlagen vielleicht erst mal zu testen: Basis sind 2, 3, oder wieviel auch immer Achsen, mit den Rädern dran. Die Achsen haben Laschen mit Befestigungslöchern. Zwei gehobelte Kanthölzer (Konstruktionsvollholz) bilden die Auflage für den Jetski und die Verbindung der n-Achsen. Das Kantholz ist so hoch, dass der Jetski nicht an den Rädern schleift. In die Kanthözer sind an entsprechender Stelle wo die Achsen sitzen sollen Stehbolzen eingeschraubt. Damit hat man alles schön handlich zerlegbar. Zwei Holme (Kanthölzer), 2, 3 oder 4 Achsen zum draufschrauben, 4, 6 oder 8 Räder zum draufstecken. Wenn sich alles bewährt hat, Räder und Achsen weiterverwenden und Holme entgültig aus Metall fertigen.

MfG

Oliver

[Nille72]

Ja, hier sieht man den Unterschied zwischen Theorie und Praxis. Während der Theoretiker noch nach der richtigen Formel sucht ist der Praktiker schon fertig.

Oliver, du hast irgendeinen Fehler in Deinen Berechnungen. Überprüfe das bitte noch einmal bevor Du hier mich "Heckenkriecher"bezeichnest.

Der Trailer hatte übrigens Strassenzulassung und das Boot wog 800 kg.

[schonwieder]

Immer mit der Ruhe, Freunde des Fahrzeugbaus .
Schaut euch spasses halber mal die neueren Sattelauflieger aus Alu an. Alurahmen, Aluaufbau usw. wiegt schlappe 5 - To max je nach ausfuehrung, und kannst locker ueber 20 to oben rein schaufeln.
Ich empfehle eine art absetzkipper zu konstruieren. So kann das alles recht uebersichtlich gestaltet werden, und du musst nicht hochwuchten um den Ski da wieder runter zu bekommen.
Schau dir die Konstruktionen mal an, da werden ganze 20 to Container mit auf und abgesetzt. In klein ist das sicher viel spartanischer zu realisieren.