Sind die Rotorschrauben so konstruiert, dass sie scheren?

Ich spielte zum ersten Mal mit einer Scheibenbremse und schaffte es, beim Zusammenbau zwei Schrauben sauber abzuscheren.

Merkwürdigerweise rissen beide den Kopf ab und ließen die mit Gewinde versehene Welle in der Gewindebohrung in der Nabe. Ich konnte den Schaft beide Male mit einer Spitzzange entfernen.

Bei genauerer Betrachtung der Überreste ist der Kopf dort abgerissen, wo er am Schaft befestigt ist. Ist das eine Schwachstelle?

Nein, ich habe keinen Drehmomentschlüssel verwendet, weil ich keinen besitze. Dies steht jedoch ganz oben auf meiner Liste der Suchanfragen.

Um die Frage im Titel direkt anzusprechen:

Es gibt keinen Grund dafür, dass ein Rotor so konstruiert ist, dass er abschert, und es hat keinen Sinn, dass sich die einzelnen Schrauben leichter abscheren lassen, als es die normalerweise verwendeten Materialien erlauben würden. Man könnte argumentieren, dass sich etwas in den Löchern der Scheibe verfangen und das Rad blockieren könnte, aber es besteht immer die Gefahr, dass sich etwas in den Speichen verfängt oder ein Lager blockiert oder ähnliches, und es sind keine Vorkehrungen getroffen, um schützen "vor diesen Situationen.

Und es sollte beachtet werden, dass die Art des Versagens der Bolzen nicht zulässt, dass sich die Scheibe frei dreht, da selbst bei abgebrochenen Köpfen die Bolzenkörper immer noch verhindern würden, dass sich die Scheibe frei dreht. Wenn überhaupt, würde die Scheibe an einer Kante nach außen springen und die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass sich die Bremsen festsetzen.

Das Versagen der Schrauben ist hier nicht "beabsichtigt" (es sei denn, jemand sabotiert absichtlich seine Teile, um den Verkauf von Ersatzteilen zu steigern).

Low-Profile-Innensechskantschrauben haben eine Designschwäche. Der Knopf reduziert die Materialmenge um den Kopf und der zurückgesetzte Innensechskant oder die Torx-Buchse bewirkt dasselbe, genau an der Schnittstelle von Schraubenkörper und Kopf. In diesem vergrößerten Ausschnitt Ihres größeren Fotos können Sie sehen, wie wenig Material den Kopf mit dem Rest der Schraube verbindet:

Beachten Sie die Drehmomentempfehlungen für flache Köpfe, insbesondere, wenn Sie ein Torx-Bit in einem normalen Steckschlüssel verwenden. Als Randnotiz ist dies ein guter Leitfaden für die Drehmomentspezifikationen der Fahrradkomponenten . Die Rotorschrauben dürfen nicht zu fest angezogen werden - und müssen auf das gleiche Maß angezogen werden -, um ein Verziehen des Rotors zu verhindern.

Zwei Dinge, die Sie tun können:

• Drehmomentschlüssel sind billig und Sie sollten zwei haben: einen niedrigen Bereich (<11 Nm) und einen hohen Bereich (20-6 0Nm). Drehmomentschlüssel vom Trägertyp sind genauer als nicht kalibrierte, billige Drehmomentschlüssel vom Klickertyp. In Bezug auf den niedrigen Bereich sind viele Kfz-Drehmomentschlüssel für Fahrradkomponenten, insbesondere Carbonrahmen, nicht ausreichend lesbar. Bremsscheiben sollen bei Avid nur mit 6,2 Nm, bei Shimano mit 2-4 Nm angezogen werden. Dies ist ein billiger US $ 25-Schraubenschlüssel, der von 2 bis 10 Nm reicht (88 in / lb, Sie müssen die imperiale Korrektur manuell vornehmen). Es eignet sich hervorragend für kleinere Bauteile an Fahrrädern oder für Carbonrahmen. Ich habe es kürzlich für mein eigenes Upgrade der Scheibenbremse verwendet.

  

• Wenn Sie eine Torx- oder Sechskantschraube finden, deren Gewinde nicht bis zum Kopf reicht, ist sie etwas stärker. Sie müssen jedoch darauf achten, dass die Tiefe des Materials, das aufbewahrt wird, nicht eingeschränkt wird. Ich glaube, dass Scheibenbremsscheiben im Neuzustand 1,6 bis 1,8 mm dick sind, daher sollten Sie nur etwa 1,25 bis 1,5 mm gewindefreien Schaft haben. Dieser ist zu lang:

  

Beachten Sie, dass Sie möglicherweise nicht schuld sind. Der betrunkene Lemur, der ursprünglich Ihre Nabe und Ihren Rotor zusammengebaut hat, hat möglicherweise im Werk zu viel Drehmoment aufgebracht, wodurch die Schraube tödlich geschwächt wurde. Als Sie also die Bremsen überarbeitet haben, haben Sie mit einer geschwächten Komponente gearbeitet.

Als Ergänzung, obwohl die Zylinderköpfe von Natur aus schwach sind, wirkt das gezoomte Foto oben und hier ein bisschen extrem, wie wenig Material da ist - die Torx-Fassung scheint noch tiefer als normal eingelassen zu sein. So schließen Sie einen Herstellungsfehler in den Schrauben selbst nicht aus ... obwohl man auch nicht ausschließen sollte, dass es sich möglicherweise um ein Konstruktionsmerkmal und nicht um einen Fehler handelt, der Sie daran hindert, die Rotorschrauben zu überdrehen und den Rotor zu verziehen .

Scheibenbremsscheiben mit sechs Schrauben sind mit M5-Befestigungselementen befestigt. Das Abscheren des Kopfes einer neuen M5-Schraube erfordert ein beträchtliches Drehmoment. Das Auslegungsmoment für Schrauben mit mittlerem Widerstand beträgt normalerweise 5 Nm. Es sollte mindestens das Doppelte des Drehmoments dauern, bevor es so plötzlich ausfällt. Ein Drehmoment von 10 Nm entspricht in etwa der Gewichtskraft von 10 kg, die an einem 10 cm langen Hebel aufgebracht wird. Dies würde bei Verwendung eines handelsüblichen Werkzeugs (z. B. eines L-förmigen Sechskantschlüssels X25) einen erheblichen Aufwand bedeuten.

Da dies bei gebrauchten Schrauben passiert ist, sollte ich eher einen anderen Grund für das Versagen vermuten. Zum Beispiel Spannungsrisskorrosion (SCC) oder Korrosionsermüdung (CF).

"[SCC] ist das Wachstum von Rissbildung in einer korrosiven Umgebung. Es kann zu einem unerwarteten plötzlichen Versagen von normalerweise duktilen Metallen führen, die einer Zugspannung ausgesetzt sind, insbesondere bei erhöhter Temperatur." [ 1 ]

"[CF] ist Ermüdung in einer korrosiven Umgebung. Es ist die mechanische Zersetzung eines Materials unter der gemeinsamen Wirkung von Korrosion und zyklischer Belastung." [ 2 ]

Weichstähle (z. B. duktiler, austenitischer Stahl) sind bei Kontakt mit Chlor häufig einem Risiko für SCC ausgesetzt. (Holzbinderdächer über Schwimmbädern sind berüchtigt dafür, dass sie einstürzen, weil Schrauben aufgrund von SCC versagen.)

Während die Umgebung in diesem Fall nicht besonders korrosiv ist, kann ein vorheriges Überdrehen der Schrauben die Anfälligkeit des Materials für SCC erheblich erhöhen. Eine ätzende Quelle kann Salz sein, das in kalten Klimazonen auf Straßen in hohen Konzentrationen häufig vorkommt.

In einem Artikel von Hudgins et al. [[3]] werden mehrere andere Ursachen für das Versagen von Befestigungselementen diskutiert. Es zeigt und erklärt auch die Oberfläche, auf der der Verschluss abgebrochen ist. Sie können Ihre Befestigungselemente mit den Abbildungen vergleichen, um typische Strukturen zu identifizieren, die mit verschiedenen Versagensarten zusammenhängen. In allen Fällen sollte man sehen können, dass die duktile Überlastung stattgefunden hat, dh das letzte Stück, das sich am Kopf festhält.

tl; dr Eine Form der Korrosion haben könnten die Schrauben so beschädigt , dass sie leicht reißen. Dies ist wahrscheinlicher, wenn die Befestigungselemente mit zu viel Drehmoment angezogen werden .

trivia Es gibt ein altes deutsches Sprichwort, das hier passt: "Erst fest dann ab!". Eine ungefähre Übersetzung lautet "Erst ist es eng, dann ist es kaputt".

[3]: A Hudgins, B James, FASM, Avanced Materialien & Prozesse August 2014, 18-22 http://www.asminternational.org/documents/10192/20564188/amp17208p18.pdf/5cddb014-2b4a-40a1-b0f6 -07b58906754d

Ich besitze ein Rennrad mit Scheibenbremsen, habe sie in den letzten Jahren unzählige Male ein- und ausgeschaltet und hatte nie Probleme mit dem Abscheren der Schrauben.

Die Schraubenköpfe sollten sich nicht leicht abscheren lassen, es sei denn, Sie wenden ein extrem hohes Drehmoment an. Für M5-Rotorschrauben empfiehlt Park:

Shimano - 18-35 in-lb, 2,0-4,0 Nm

Avid - 55 in-lb, 6,2 Nm

Magura - 35 in-lb, 4,0 Nm

Hayes - 50 in-lb, 5,6 Nm

Ich besitze auch keinen Drehmomentschlüssel. Ich glaube, ich habe ein ziemlich gutes Gefühl für das Drehmoment, das ich auf kleine Schrauben wie Rotorschrauben, Lenker, Sattelstütze usw. aufbringe. Ich ziehe die Rotorschrauben fest und habe noch nie annähernd beschädigt . Ich denke, Sie haben möglicherweise einige verschlissene / müde / defekte Schrauben und ich würde empfehlen, einige neue zu holen. Sie können sie oft kostenlos von Ihrem LBS erhalten, wenn Sie nett fragen.