KESKUSTELU

Tässäpä Ertsulle idea peräkärryn rakenteesta:

Se kärry ei taitu siitä renkaan kolon kohdista, vaan sieltä, mistä lehtijouset tukevat.


Vai tarkoitatko, että koko lava on ikäänkuin U-palkki takaa katsottuna??? Se kärry ei pyri taipumaan siitä pyörän kolon kohdalta, vaan lehtijousien kiinnityspisteistä.

Ai mutta tarkoitat varmaankin, että kärry taipuu keskikohdastaan ylöspäin, kun taakse laitetaan kuormaa???


Totta. Kärry murtuu sitä helpommin poikki, mitä painavempia kuormia viedään. Ulkopuolisilla lokasuojilla varustettuun ei mitään ihmeitä mahdu, vaan sillä pitää viedä 2 reissua yhden sijaan.

Ulkopuoliset renkaat nostavat leveyttä 40cm. Jos käytetään parkkipaikan kokoa maksimileveydelle niin silloin lavasta voi tehdä 210cm leveän, tai 220cm jos käytetään lain sallimaa maksimileveyttä. Epäilempä ettei tekemäsi kärryn lava ole noin leveä. Harva jarrullineenkaan. Tehdastekoisista jarruttomista löysin 181cm leveän jarruttoman, ja jarrullisissa 185cm.

Lavan mitat olivat: Pituus 250 cm. Leveys 150 cm. En rakentaisi vieläkään ulkopuolisilla renkailla, jos valita saisin.

Kyllä laitojen päällekin voi kuormata kunhan sitoo kuorman hyvin. Esimerkiksi leveän sohvan.

Ei 150cm ole mikään erikoisen leveä, vaan yleisin lavan koko. Lava on tosin lyhyempi kuin yksikään tehdastekoinen. 262cm oli lyhin löytämäni.

Tuolla kapeuden tavoittelulla on kääntöpuolensa. Liian kapeaa kärryä ei näe peileistä ajaessa mistä aiheutuu kuskille harmia. Ei näe tuleeko kärry perässä oikein.

Se on suunnilleen henkilöauton leveys. Hyvin se näkyi ainakin silloisen ritsani peileistä. En tavoitellut kapeutta, vaan lavan leveyden suhdetta kokonaisleveyteen.

Nimenomaan päinvastoin.

Hämäävää mutta totta. Kun kärryyn laitetaan kuorma joka taivuttaa kärryä pituusakselin suunnassa, niin suurin taipuma tulee aina niiden tukipisteiden väliin, ja siellä missä rakenne taipuu eniten on väistämättä myös suurin jännitys. Tukipisteiden kohdassa on itseasiassa pienin vääntöjännitys.

Esimerkiksi jos kärryn perälle laittaa painon, niin se vääntää lavaa keskeltä ylöspäin kaarelle käyttäen sitä jousituksen tukipistettä nivelenä, ja jännityshuippu tulee siihen kaaren ylimpään kohtaan. Samaten jos paino laitetaan keskemmälle tukipisteiden väliin, niin taas sama vipuefekti kampeaa lavaa alaspäin ja taas jännityshuippu tulee kaaren syvimpään kohtaan.



Leikkausvoima on tuossa kuvassa "shear diagram", ja vääntöjännitys on kuvaajassa "moment diagram". Leikkausjännitys on tosiaan keskellä pienin, mutta se on pienempi murheen aihe, koska kärryssä ei esiinny niin pistemäisiä voimia että ne leikkaisivat sen poikki kuin sakset paperin. Kärry katkeaa vääntöjännityksen takia jos on katketakseen, koska lasti pomppii kärryssä ja sen seurauksena lava värähtelee kaarella ylös ja alas, joka tekee suuren rasituksen nimenomaan keskelle siihen renkaiden kohdalle.

Tai oikeammin tuossa pitäisi puhua taivutusjännityksestä, mutta pointti tulee varmaan selville.

Erilaisista taivutuksista on kymmeniä erikoistapauksia jotka riippuvat siitä millä tavalla palkki on tuettu, erilaisia lommahduksia ja vääntyilemisiä. Yhteistä niille on ettei taivutukselle ole oikein sellaista yleispätevää sääntöä jonka avulla voisi sanoa suoraan varmuudella missä ja miten se jännityshuippu syntyy, vaan pitää valita joku "prototyyppi" joka parhaiten vastaa tilannetta, ja sitten kertoa materiaalinvahvuudet 1,5 kertaiseksi varmuuden vuoksi, tai 5 kertaiseksi jos kyseessä on esimerkiksi nosturi jonka alla voi olla ihmisiä.

Peräkärry on sinänsä helppo yleistää, koska se metalliristikko pohjalla ei ole pystysuunnassa taivutukselle jäykkä. Sivulaidat tekevät siitä jäykän, joten tilannetta voidaan tarkastella pelkästään niiden kannalta. Piirretään paperille pelkkä sivulauta, sen alle kaksi liukuvaa niveltukea jotka ovat jousituksen tukipisteet, ja sitten aletaan latoa painoa päälle ja katsotaan miten paino vipuaa lautaa.

Kun I-puomin malliseen sivulaitaan tehdään renkaan kolo, laskenta muuttuu kaikin puolin hankalammaksi koska silloin siihen keskikohtaan jää T-puomin mallinen pala joka käyttäytyy vähän ikävästi ja voi menettää lujuutensa varsin rajusti. Se lommahtaa helposti esimerkiksi näin:

Mitähän tuo vahvennetulla fontilla oleva kohta oikein tarkoittaa ?
Tuossa on kai kyse kahden niveltuen päällä olevasta palkista, ja sen päällä olevasta kuormasta, jolla on vain yksi painopiste, eihän tuo yksi ainoa piste mitenkään voisi olla molempien (=2kpl) tukipisteiden päällä yhtä aikaa.

Oletetaan tasaisesti palkin pituudelle jaettu kuorma.
1) Jos tukipisteet olisivat ihan päädyissä, olisi keskellä taivutusjännitys niinpäin että alareunassa olisi vetoa ja yläreunassa puristusta.
2) Jos taas tukipisteet olisivat lähes kiinni toisissaan keskellä palkkia, olisi keskellä palkkia taivutusjännitys niin päin, että alareunassa on puristusta ja yläreubassa vetoa.
3) koska 1 ja 2 kohdissa on taivutusjännitys vastakkaisiin suuntiin, seuraa tästä väliarvolauseen nojalla, että on sellainenkin tukien sijainti olemassa, jolla taivutusjännitys keskellä on nollassa.
Tällöinkin muualla palkissa on taivutusjännitystä ja siten myös se kysytty maksimi arvo on muualla.
Jos tarkastelemme yhtä palkin poikkileikkausta kerrallaan, ja etenemme palkion päästä toiseen, niin ensin taivutusjännitys kasvaa tukeen saakka, jonka jälkeen se lähtee pienenemään.
Se voi pienentyä nollan kautta maksimiarvoonsa palkin keskellä, mutta voi myös saavuttaa minimin keskellä vaihtamatta taivutusjännityksen suuntaa, eli menemättä nollaksi missään vaiheessa. Se miten käy riippuu ihan tukien sijainnista, ja jos kuormaksi vaihdetaankin jotain muuta kuin tasainen jakauma, niin pistekuormilla mnaksimin saa ihan minne haluaa.


En tiedä ,miten sitä lyijykyunää on tässä tarkoitus vääntää, mutta tuskin se juuri keskelta katkeaa.
Ehkä tarkoititkin taivutusta, ja silloin riippuu siitä montako ulkoista pistevoimaa kynään kohdistuu, 3,4, vaiko enemmän.

Joka tapauksessa taivutusjännitys korreloi tasajäykällä palkilla paikallisen kaarevuuden kanssa, eikä suinkaan maksimi taipuman kanssa !
On varsin helppoa saada maksimitaipuma ja maksimi taivutus jännitys eri kohtiin.
Esim kannettaessa tasaisella poikkipinnalla olevaa pitkää putkea/tankoa kahdesta tukipisteestä, siten, että ulkoisena kuormana on putken/tangon oma paino, laittaisin tuet noin x% pituudesta päädyistä lukien, eli tukiväli on noin (100 - 2x)% pituudesta. Tällöin taivutus jännityksen maksimiarvo on minimissään ja saavuttaa sen sekä sekä kummankin tuen kohdalla, että myös keskellä, mutta taipuma selvästi suurin vain keskellä. Jos tukiväliä hieman pidennetään, on taivutusjännitys edelleen suurin tukien kohdilla, mutta keskellä pienempi, mutta taipuma edelleenkin suurinta keskellä.

Kysympä vielä lopuksi, paljonko on x ?

Ei kumivääntö jousituksella tehty kärry pompi perässä, jos siinäkin on iskarit.
Jos niitä ei tehtaalla laitettu, kuten yleensä valitettavasti on, niin mikään ei estä itse sellaisia lisäämästä.
Akseleita saa myös teräsvääntöjousilla, niitähän on autoissakin takajousina, ja tietenkin iskareilla eikä ilman.
Ei siis ole mikään pakko käyttää lehtijousia, jos haluaa iskareiden edut pomppimattomuudesta.
Lehtijouset on usein se painavin vaihtoehto.

Kuinka kauas akselista ne tukipisteet on sillä lehtijousella viety ?
Eikä tuossa väitetty, että hajoaa, vaan että hajoaisi jos kuormaa laitetaan tarpeeksi päälle (=laiton määrä)
Olennaista tuossa on vaan se, että palkin taivutuslujuudessa on heikko kohta siinä pyörän kohdalla, ihan riippumatta siitä missä jousien tukipisteet ovat.
Ja tuo heikennys on suurempaa suuruusluokkaa, kuin taivutusjännityksen pieneneminen tuelta keskelle, kun asiaa tarkastellaan useammilla kuormilla, eikä vain sillä ideaalisella eli jäykän ja suoran teräspalkin kuljettamista. !

Taas väännetään tyhjästä. Kärryn voi oikealla suunnittelulla tehdä helposti sellaiseksi, että renkaat on upotettu. Rakenteesta tulee kalliimpi kuin laatikkomallista, minkä vuoksi halvimmat kärryt eivät ole sellaisia. Toinen syy on jo mainittu kevytperäkärryjen käyttäjien tarve kuljettaa levytavaraa. Jos kärry tehdään vaikkapa crossipyörän kuljettamiseen, kioskiksi tms toimintaan jossa renkaiden patti ei sisällä haittaa (hyllyt tai laatikostot sivuseinillä), on Ertsun ehdottama rakenne paljon parempi. Jos suunnittelija ei saa muutaman kNm taivutusta siirrettyä muuten kuin suoran seinälevyn kautta, löytyy Suomestakin tarvittaessa useampi tuhat henkilöä jotka siihen pystyvät.

Voihan niin tehdä, mutta laillista se ei kuitenkaan suomessa ole !
Lain mukaan kuorma ei saa tulla sivusuunnassa kuormalavan ulkopuolelle.
Laillisesti asia hoituu sillä, että käyttää venetraileria jossa kuormalavaa ei ole, silloin kuorma voi olla selvästi leveämpi, sillä kuorma voi tällöin olla laillisesti leveämpi kuin kärry.

Järkeähän tässä ei ole, mutta noin se laki vaan menee ...

Kuuklelle tiedoksi että kuorma saa tulla laitojen yli, niin pituus- kuin leveyssuunnassakin. Tosin ei tietenkään ihan rajattomasti ja kyseessä pitää olla ns. jakamattomat kappaleet.
Niinpä tuo sohva poikittain onkin mielenkiintoinen tapaus. Koska se mahtuu pitkittäin laitojen sisään joudutaan miettimään miten sen saa kuormata poikittain. Ensimmäinen raja tulee vastaan kärryn leveydestä, katsotaan siis rekisteriotetta. Sinne merkitty leveys on mitattu pyöräkoteloiden kohdalta mutta silti laitojen päälle poikittain lastatut, korkeintaan kärrynlevyiset sohvat ovat taatusti lailliset koska eivät ylitä kärryn leveyttä. Lisäksi, pienellä epävarmuudella koska en jaksa asiaa tarkastaa, väitän että koska ajoneuvon maksimileveys on 2.6m saa mihin tahansa kärryyn lastata 2.6m sohvia poikittain laitojen päälle niinpaljon kuin kantavuus sallii. Tosin joutuu hankkimaan levikevalosarjan että kuorma on asiallisesti merkitty.

Sinänsä kärryn käytännöllisyyden kannalta nykysysteemi on fiksu kun lattia on mitoitettu neliskanttiseksi rakennuslevyjen mukaan. Sisäpuolisten pyöränkoteloiden kipsilevyyn kovertamat kaaret eivät tosiaan paljon mieltä lämmitä. Tarvittaessa voi tosiaan lastata laitojen päälle tai kasata niitä sohvia vaikka päällekkäin, sallittu korkeus maasta mitattuna kun on 4m