Präzession: Unterschied zwischen den Versionen

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[[File:Animation of mechanical precession.gif|thumb|Mechanical precession is the process of a round part (in blue) in a round hole (in red) rolling in the direction opposite to the rotational direction of the applied radial force. (The applied radial force is depicted by the green arrow. The arrow's counterclockwise rotation depicts the direction of precession, while the direction of rotation is shown by the clockwise rotation of the blue square. The center of the blue square is traversing counterclockwise along a small circle, the orbit, of diameter equal to the difference of the diameters of the red circle and the blue circle, even though the blue square rotates clockwise). If the blue circle has a diameter ''d  ''and the red circle a
Die mechanische ''Präzession'' ist ein Begriff aus der Kreiseltheorie. Hier soll es ausschlißelich um die Begriffsklärung für unser Thema [[Fahrrad]] gehen. Die mechnanische Präzession bezieht sich auf ein rundes Bauteil, das sich inmerhalb eines Runden Lochs dreht, weil die Fertigungstoleranzen zwischen den Bauteilen und ausgeübte Kräfte zu einer Richtungsänderung führen. Die Drehrichtung des innenliegenden Bauteils läuft gegensätzlich zur Drehrichtung der Rotationskraft. [[Fraßkorrosion]] zwischen dem Bauteil und dem Loch ist oft das Eregbnis dieser Bewegung. Diese minimale Bewegung zwischen zwei auf den ersten Blick fest verbundenen Bauteilen zueinander erzeugt dieses Schadensbild.
diameter '' d + δ.  ''The instant the green arrow is pointing downwards, the blue circle is pressed against the red circle at the bottom (point ''A ''on the blue circle). The force rotating counterclockwise causes the blue circle to roll around the red circle clockwise. When it has rolled a distance '' πd'', the circumference of the blue circle, point '' A'' again touches the red circle. Since the circumference of the red circle is π(''d'' + δ), point '' A'' touches the red circle a distance πδ  clockwise from the bottom.]]
[[File:Animation of mechanical precession.gif|thumb|Mechanische Präzession ist der Prozess des Rollens eines runden Teils (blauer Kreis) in einem runden Loch (roter Kreis) in Gegenrichtung zur Rotationsrichtuing der angewandten Radialkraft. Die angewendete Radialkraft wird vom grünen Pfeil dargestellt. Der Mittelpunkt des blauen Quadrats bewegt sich gegen den Uhrzeigersinn entlang eines kleinen Kreises, dessen Durchmesser die Differenz zwischen den Durchmnessern des blauen und roten Kreies ist. Mehr Details ersparen wir uns hier.]]
Bei einem Fahrrad[[pedal]] wird eine Rotationskraft durch das abwärts pedalieren auf die Welle, die mit der [[Kurbel]] rotiert, ausgeübt. Die vorherrschende Abwärtskraft rotert effektiv um die Pedalwelle. Es ist nicht direkt offensichtlich, aber sogar fest verbunden engpassende Bauteile haben immer noch minimales Spiel wegen ihrer Elastizität. Metalle sind keine starren Materialien, wie man beispielsweise bei Stahlfedern sehen kann. Unter Last werden in solchen Verbindungen Mikrodeformationen erzeugt, die zu minimalen Bewegungen führen. Das sieht man auch an den Verschleißerscheinungen, wo die Pedalachesn in den Kurbelaufnahmen sitzen.


Die mechanische ''Präzession'' ist ein Begriff aus der Kreieltheorie. Hier soll es ausschlißelich um die Brgriffsklärung für unser Thema [[Fahrrad]] gehen. Die meachnaische Präzession bezieht sich auf ein rundes Bauteil, dass sich inmerhalb eines Runden Lochs dreht, weil die Fertigungstoleranzen zwischen den Bauteilen und ausgeübte Kräfte zu einer Richtungsänderung führen. Die Drehrichtung des innenliegenden Bauteils läuft gegensätzlich zur Drehrichtung der Rotationskraft. [[Fraßkorrosion]] zwischen dem Bauteil und dem Loch ist oft das Eregbnis dieser Bewegung. Diese minimale Bewegung zwischen zwei auf den ersten Blick fest verbundenen Bauteilen zueinander erzeugt dieses Schadensbild.
Diese mechanische Präzession ist ein rein auf Kontaktkräfte basierender Prozess und hängt nicht von Masseträgheit ab oder ist invers proportional zur Bewegungsgeschwindigkeit. Sie ist vollständig unabhängig von drehmomentfreier und drehmomentinitierter [https://de.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A4zession Präzession].
 
Bei einem Fahrrad[[pedal]] wird eine Rotationskraft durch das abwärts pedalieren auf die Welle, die mit der [[Kurbel]] rotiert, ausgeübt. Die vorherrschende Abwärtskraft rotert effektiv um die Pedalwelle. es ist nicht direkt offensichtlich, aber sogar fest verbunden engpassende Bauteile hebn immer noch minimales Spiel wegen ihrer Elastizität. Metalle sind keine starren Materialen, wie man beispilsweise bei Stahlfedern sehen kann. Unter Last werden in solchen Verbindungen Mikrodeformationen erzeugt, die zu minimalen Bewegungen führen. Das sieht man auch an den Verschleißerscheinungen, wo die Pedalachesn in den Kurbelaufnahmen sitzen.
 
Diese mechanische Präzession ist ein rein auf Kontaktkräfte basierender Prozess und hängt nicht von Masseträgheit ab oder ist invers proportional zur Bewegungsgeschwindigkeit. Sie ist vollständig unabhängig von drehmomentfreier und drehmomentinitierter Präzession.


==Beispiele aus dem Fahrradbereich==
==Beispiele aus dem Fahrradbereich==
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===[[Pedal]]e===
===[[Pedal]]e===
[[Bicycle pedal]]s are left-threaded on the left-hand [[Crankset#Cranks|crank]] so that precession tightens the pedal rather than loosening it. This may seem counter-intuitive, but the torque exerted due to the precession is several orders of magnitude greater than that caused by a jammed pedal bearing.
Fahrradpedale der linken Seite haben an der Kurbel ein [[Linksgewinde]], so dass die mechanische Präzession das Pedal fester zieht statt sie zu lösen. Das ist nicht direkt intuitiv, jedoch ist das Drehmoment, das durch die Präzession ausgeübt wird, im einige Potenzen höher als das Drehmoment durch festgesetzte Pedallager.


Shimano SPD axle units, which can be unscrewed from the pedal body for servicing, have a left-hand thread where the axle unit screws into the right-hand pedal; the opposite case to the pedal-crank interface. Otherwise precession of the pedal body around the axle would tend to unscrew one from the other.
Shimano [[SPD]] Achseinheiten, die vom Pedalkörper zu Wartungszwecken abgeschraubt werden können, haben ein Linksgewinde, an dem die Achseinheit in das rechte Pedal geschraubt wird. An der Pedal/Kurbel Schnittstelle ist es geneu umgekehrt. Anderenfalls würde die mechanische Präzession des Pedalkörpers um die Achse diese beiden Teile voneinander lösen.


===[[Innenlager]]===
===[[Innenlager]]===
English threaded bicycle [[bottom bracket]]s are left-threaded on the right-hand (usually drive) side into the [[Bicycle frame#Bottom bracket shell|bottom bracket shell]]. This is the opposite of pedals into cranks because the sense of the relative motion between the parts is opposite. (Italian and French threaded bottom brackets have right-hand threading on both sides.)
Innenlager mit [[BSA]] Gewinde haben auf der rechten Seite ein Linksgewinde (auf der [[Antriebsseite]] in das Tretlagergehäuse. Das ist gegensätzlich zu den Pedalgewinden weil die Richtung der relativen Bewegung zwischen diesen Teilen umgekehrt ist. [[Italiänsch]]e und [[Französisch]]e Innenlager haben beidseitig ein Rechtsgewinde.


===[[Ritzel]]===
===[[Ritzel]]===
Splined sprockets precess against any lockring which is screwed into the freehub. [[Shimano]] uses a lockring with detents to hold cassette sprockets in place, and this resists precession. [[Sturmey-Archer]] once used 12-splined sprockets for 2- and 3-speed racing hubs, and these were secured with a left-threaded lockring for the same reason. ([[Fixed gear bicycles]] also use a left-threaded lockring but this is not because of precession; it is merely to ensure that the lockring tends to tighten, should the sprocket begin to unscrew.)
Keilverzahnte Ritzel "präzessieren" gegen den [[Konterring]], der in den Freilauf geschraubt wird. [[Shimano]] setzt einen Konterring mit Sperrklinken ein, der die [[Kassette]] in Position hält und der mechanischen Präzession widersteht. [[Sturmey-Archer]] benutzte früher Ritzel mit 12-Keilen für Zweifach- und Dreifach-Naben für den Renneinsatz. Diese wurden aus dem gleichen Grund durch einen Konterring mit Linksgewinde gesichert. [[Fixed Gear]] Fahrräder haben ebenfalls einen Konterring mit Linksgewinde. Das hat jedoch nichts mit Präzession zu tun; das soll nur sicherstellen, dass der Konterring sich weiter festziehen soll, falls sich das Schraubritzel zu lösen beginnt.
 
===Lager in [[Nabenschaltung]]en===
A bearing supported gear in a [[Manual transmission#Maintenance|manual transmission]] rotates synchronously with its shaft due to the dog-gear engagement. In this case, the small diametrical clearance in the bearing will induce precession of the roller group relative to the gear mitigating any fretting that occurs if the same bearing rollers always push against the same spot on the gear. Typically the 4th and 5th gears will have precession inducing features, while 1st through 3rd gears might not since cars spend less time in those gears. Transmission failure due to lack of precession is possible in gear boxes when low gears are engaged for long periods of time.


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== Siehe auch ==
== Siehe auch ==
* [[Fraßkorrosion]]
* [[Fraßkorrosion]]
* [[Linksgewinde und Präzession]]
* [[Linksgewinde und Präzession]]
* [https://de.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A4zession Präzession (deutschsprachige Wikipedia, theoretischer Hintergrund aus der Kreiseltheorie]


== Quelle ==
== Quelle ==
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[[Kategorie:Glossar]]
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Aktuelle Version vom 18. Juni 2020, 13:05 Uhr

Die mechanische Präzession ist ein Begriff aus der Kreiseltheorie. Hier soll es ausschlißelich um die Begriffsklärung für unser Thema Fahrrad gehen. Die mechnanische Präzession bezieht sich auf ein rundes Bauteil, das sich inmerhalb eines Runden Lochs dreht, weil die Fertigungstoleranzen zwischen den Bauteilen und ausgeübte Kräfte zu einer Richtungsänderung führen. Die Drehrichtung des innenliegenden Bauteils läuft gegensätzlich zur Drehrichtung der Rotationskraft. Fraßkorrosion zwischen dem Bauteil und dem Loch ist oft das Eregbnis dieser Bewegung. Diese minimale Bewegung zwischen zwei auf den ersten Blick fest verbundenen Bauteilen zueinander erzeugt dieses Schadensbild.

Mechanische Präzession ist der Prozess des Rollens eines runden Teils (blauer Kreis) in einem runden Loch (roter Kreis) in Gegenrichtung zur Rotationsrichtuing der angewandten Radialkraft. Die angewendete Radialkraft wird vom grünen Pfeil dargestellt. Der Mittelpunkt des blauen Quadrats bewegt sich gegen den Uhrzeigersinn entlang eines kleinen Kreises, dessen Durchmesser die Differenz zwischen den Durchmnessern des blauen und roten Kreies ist. Mehr Details ersparen wir uns hier.

Bei einem Fahrradpedal wird eine Rotationskraft durch das abwärts pedalieren auf die Welle, die mit der Kurbel rotiert, ausgeübt. Die vorherrschende Abwärtskraft rotert effektiv um die Pedalwelle. Es ist nicht direkt offensichtlich, aber sogar fest verbunden engpassende Bauteile haben immer noch minimales Spiel wegen ihrer Elastizität. Metalle sind keine starren Materialien, wie man beispielsweise bei Stahlfedern sehen kann. Unter Last werden in solchen Verbindungen Mikrodeformationen erzeugt, die zu minimalen Bewegungen führen. Das sieht man auch an den Verschleißerscheinungen, wo die Pedalachesn in den Kurbelaufnahmen sitzen.

Diese mechanische Präzession ist ein rein auf Kontaktkräfte basierender Prozess und hängt nicht von Masseträgheit ab oder ist invers proportional zur Bewegungsgeschwindigkeit. Sie ist vollständig unabhängig von drehmomentfreier und drehmomentinitierter Präzession.

Beispiele aus dem Fahrradbereich

Präzession, die durch Fraßkorrosion unter hohen Drehmomenten ausgelöst wird, kann Schrauben dazu bringen, sich selbst zu lösen.


Pedale

Fahrradpedale der linken Seite haben an der Kurbel ein Linksgewinde, so dass die mechanische Präzession das Pedal fester zieht statt sie zu lösen. Das ist nicht direkt intuitiv, jedoch ist das Drehmoment, das durch die Präzession ausgeübt wird, im einige Potenzen höher als das Drehmoment durch festgesetzte Pedallager.

Shimano SPD Achseinheiten, die vom Pedalkörper zu Wartungszwecken abgeschraubt werden können, haben ein Linksgewinde, an dem die Achseinheit in das rechte Pedal geschraubt wird. An der Pedal/Kurbel Schnittstelle ist es geneu umgekehrt. Anderenfalls würde die mechanische Präzession des Pedalkörpers um die Achse diese beiden Teile voneinander lösen.

Innenlager

Innenlager mit BSA Gewinde haben auf der rechten Seite ein Linksgewinde (auf der Antriebsseite in das Tretlagergehäuse. Das ist gegensätzlich zu den Pedalgewinden weil die Richtung der relativen Bewegung zwischen diesen Teilen umgekehrt ist. Italiänsche und Französische Innenlager haben beidseitig ein Rechtsgewinde.

Ritzel

Keilverzahnte Ritzel "präzessieren" gegen den Konterring, der in den Freilauf geschraubt wird. Shimano setzt einen Konterring mit Sperrklinken ein, der die Kassette in Position hält und der mechanischen Präzession widersteht. Sturmey-Archer benutzte früher Ritzel mit 12-Keilen für Zweifach- und Dreifach-Naben für den Renneinsatz. Diese wurden aus dem gleichen Grund durch einen Konterring mit Linksgewinde gesichert. Fixed Gear Fahrräder haben ebenfalls einen Konterring mit Linksgewinde. Das hat jedoch nichts mit Präzession zu tun; das soll nur sicherstellen, dass der Konterring sich weiter festziehen soll, falls sich das Schraubritzel zu lösen beginnt.

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Siehe auch

Quelle

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Prescession (mechanical) aus der englischen Version der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. Deutsche Übersetzung, Kürzung und Adaption des Artikels durch bikegeissel.

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