Studenten en HPV

Hmmm, lijkt dat HPV toch vooral e-HPV is.
En ben ik een kritische azijnpisser als bronnenonderzoek iets meer inhoudt dan wat links van velomobiel bouwers?

Maar ook weer goed dat er blijkbaar interesse is van universiteiten voor zo'n project en hpv in het bijzonder.

Oppervlakkig studies: ik heb geen data over rolweerstand en transmissieverliezen gevonden. Bij "rolweerstand" bedoel ik dat maat van de wiel heeft groot invloed op de rolweerstand (bijvoorbeeld 28" wiel heeft 29% minder rolweerstand dan 20" wiel). Bij "transmissieverliezen" bedoel ik dat kettingspanner op werkende deel van de ketting (deel die is getrokken, deel die is gespannen) is niet aanbevolen, het geeft naar ons transmissieverliezen. Veel trikes hebben dit onjuiste kettingspanner gemonteerd. Hier is een voorbeeld hoe kun jij ketting buigen maar transmissieverliezen niet te brengen (een sort van middenas): http://jnyyz.files.wordpress.com/2012/04/p4271749.jpg Op de beneden kant van de ketting (deel van ketting die is los tijdens trappen) kun jij natuurlijk zo veel kettingspanners als je wil monteren want het maakt niet uit. Dit is typisch "transmissieverlies" kettingspanner gemonteerd aan: http://i254.photobucket.com/albums/hh98/lew2au/Marauder-Build/tube1.jpg

Maciej: een kettingrol is geen kettingspanner, de spanning in de trekkende ketting wordt niet verhoogd door een kettingrol. Wanneer kettingspanning in beide gevallen gelijk, omtrek kettingrollen gelijk, spanning in de ketting(en) gelijk. Waar komt dan de grotere efficientie vandaan als er nogal wat meer kettingrollen bij komen kijken?

Harry: kijk op dit voorbeeld:
https://lh5.googleusercontent.com/-f4x8eqt08dw/TfoQpxGv9yI/AAAAAAAAXFw/vwvzvhClOx8/s391/Belasting%2520leng%2520bij%2520verschillende%2520tophoeken.jpg
Ik heb geen studies over transmissieverliezen (ik bedoel transmissieverliezen van de ketting lijn, niet naafversnelling verliezen) van fietsen gevonden. Probeer jezelf om een lijn te trekken en diverse "dingen tussen" te zetten (en op diverse hoeken). Richtlijn is de meest efficiente. Altijd.

Ik heb zelf een trike gekocht met een kettingrol op de slechte zijde:
https://lh3.googleusercontent.com/-hHVAew5ROe4/TJp92HNkrhI/AAAAAAAAEfA/4aGLFDRVDjc/s1200/DSC_9788.jpg
Er zijn in totaal 3 kettingen maar tweede ketting (middelste) gehad onjuist kettingrol gemonteerd. Ik voelde verliezen. Dat slechte kettingrol gaf mee meer weerstand tijdens trappen. Ik heb dat veranderd, op dit moment kettingrollen zitten alleen op de beneden kant van de ketting. Het is nu OK. Dus als ik zie kettinglijn van velomobielen dan ben ik benieuwd waarom niemand denkt over dit.

Volgens mij zit het zo Maciej: in de tekening is zo ongeveer het tegenovergestelde van wat gebeurt in een kettingaandrijving. Dan zijn nl. de krachten (in de tekening 500 tot 1940N) gelijk aan de kracht die je middels de trappers op je tandwiel zet. Daarvoor maakt het niet uit hoe scherp de hoek is, die kracht blijft gelijk.
De 1000N in je tekening is juist variabel bij een kettingaandrijving en is de kracht die de aandrijving op het frame uitoefent. Hoe scherper de hoek die de ketting rond de kettingrol maakt, hoe hoger de kracht op het frame. Deze reactiekrachten komen natuurlijk ook op de lagers van de kettingrol en doet de kettingrol zwaarder lopen. Aangezien een kettingrol lichtlopende kogellagers heeft vallen de verliezen daarin wel mee, maar welke oplossing (meerdere kettingen of 1 ketting met kettingrol) de minste verliezen heeft zou ik zo niet kunnen zeggen. Een testopstelling zou uitsluitsel kunnen geven. De NVHPV heeft een krachtopnemer waarmee je zoiets zou kunnen doen. Zo zou je ook getande en ongetande kettingrolletjes kunnen vergelijken. Lijkt me een leuke klus voor studenten. ;-)

Beste Harry! Studenten zijn lui. Ik heb dat al zelf gerekend.
Bij velomobiel Quest hoek van de gebogen ketting is 140 graden.
Bij ligfiets Raptobike Lowracer hoek van de gebogen ketting is 70 graden.
Ik heb geen van deze fietsen maar ik gebruik die twee als voorbeelden.
Druk (kracht) per kettingrol rekenen wij op volgende formula: F= 2 * kracht van opgespannen ketting * sinus (hoek /2). Bijvoorbeeld zullen wij kracht (kracht al op de ketting) van 1000N (100kg) in onze "simulatie" gebruiken.
Druk (kracht) per kettingrol van Quest: F = 2 * 1000N * sinus (140/2) = 1879 N (188 kg)
Druk (kracht) per kettingrol van Raptobike Lowracer: F = 2 * 1000N * sinus (70/2) = 1147 N (115 kg)
Kettingrol van Raptobike heeft 39% minder druk te dragen dan kettingrol van Quest. Lager van kettingrol heeft dus kortere levensduur. Maar het gaat niet allen over levensduur. Kettingrollen ... draaien en ... kettingrol van Raptobike LowRacer draait met 39% minder rolweerstand dan kettingrol van Quest. Ik vind dat zichtbaar (voelbaar) verschil.
Zonder kettingrollen op de boven kant van de ketting (eventueel een middenas en kettingrollen alleen op de beneden kant) hebben wij minimaal transmissieverliezen.
Kijk op dit: https://lh3.googleusercontent.com/-ouaEg9XHGck/UJiQ0yi7GGI/AAAAAAAAauE/HkGH8ImAtY8/s720/tarcie%2520toczne%2520kr%25C4%2585%25C5%25BCka.jpg

Ik zal er eens goed naar kijken Maciej. Voor mij is het al weer lang geleden dat ik student was.... Ik weet nog wel iets over dat de efficientie van een katrol vermindert als de kabel een grotere hoek aflegt. De hoek bij Quest en veel andere velomobielen is vaak variabel met de beenlengte. Hoe langer je benen, hoe kleiner die hoek. Het is niet eerlijk, maar ja....

Er is bijna geen verschil voor korte mensen. Ik heb de hoek van gebogen ketting van Quest gemeten: 140 graden voor lange mensen en 129 graden voor korte mensen. Een soort van middenas beneden het stoeltje is definitief beter optie. Ik weet wel dat middenas moet twee extra kettingwielen hebben (en twee kettingspanners op de beneden kant) maar gebogen ketting (op de werkende deel) geeft naar de kettingrol veel druk en veel transmissieverliezen.
Opgespannen ketting van Quest (spanning kracht van 1000 N (100kg)) heeft naar de kettingrol een druk (kracht) van:
- 1805N (180 kg) bij 129 graden
- 1879N (188 kg) bij 140 graden
Als wij trappen dan kettingrol draait (zoals een wiel) met een rolweerstand. Hoe hoger de druk (gewicht) per kettingrol, hoe hoger de rolweerstand van dit kettingrol. Als wij trappen niet dan het maakt niet uit! Ik gehad een proefrijd met de Quest en het was voelbaar dat kettingrol draait met hooge druk. Ik heb niks tegen de Quest (in particulier) te zeggen - want meestal driewielers hebben "niet zo goed kettinglijn" ontworpen.

Op een of andere manier schrijven we langs elkaar heen Maciej. Voorzover ik kan zien is de hoek beta (de hoek waarover de ketting aanligt op de kettingrol) bij de Quest juist veel kleiner als bij de voorwielaangedreven Raptobike. Als de Raptobike kettingloop inderdaad efficienter is, komt dat eerder door een grotere diameter van zowel kettingrol als lager in de trekkende kettinglijn.

Beste Harry - ja, dat klopt, wij schrijven langs elkaar.
Ik moet iets wijzen: hoek beta is de hoek gemeten op de gebogen ketting en het maakt niet uit als ketting aanligt op de groot of klein kettingrol. Misschien het is niet zo goed getrokken in het beeld. Maat van de kettingrol invloed alleen de rolweerstand. Op het einde er is combinatie van twee krachten (druk en rolweerstaand). Mensen die ontwerpen torenkranen of telescopische kranen kennen deze afhankelijkheden heel fijn.

In onze vergelijking hebben wij twee aparte dingen die werken in combinatie:
- druk per kettingrol (hoe groter de hoek, hoe hogere de druk), bijv. "D"
- rolweerstaand van de kettingrol (hoe grotere de kettingrol, hoe minder de rolweerstand) "R"

Transmissieverliezen = D*R

Kracht op de kettingrol van Raptobike is 39% kleiner (hoek beta). Maat van de kettingrol van Raptobike is ongeveer 2 maal groter dan maat van de kettingrol van Quest, dus rolweerstand van kettingrol van Raptobike is 50% kleiner. Dus in totaal hebben wij veel minder transmissieverliezen.

Maar ... elke stadfiets heeft veel beter transmissie dan Raptobike of Quest! En kennen wij wel dat Raptobike is sneller dan een stadfiets! Dus aerodynamica is veel belangrijker dan transmissie. Maar als wij concentreren alleen op de aerodynamica dan vergeten wij "iets". Het is ook voelbaar dat naafversnelling is niet zo efficient als derailleurs - maar als wij rijden en rijden met naafversnelling dan vergeten wij dit!

Waarom kettingspanner (bijvoorbeeld van stadfiets) zit op de beneden kant? Kettingrollen op de beneden kant van de ketting hebben minimaal druk (kracht) te dragen, ketting op de beneden kant is los, er is dus minimaal druk per kettingrollen. Als de druk minimaal is dan het is niet nodig om grotere kettingrollen te gebruiken om rolweerstand te verminderen. Transmissieverliezen op de beneden kant van de ketting zijn heel klein.

Typisch gestroomlijnd ligfiets gebruikt een soort van middenas:
https://lh6.googleusercontent.com/-sM1PDibPw84/S20WfgDOAyI/AAAAAAAABmc/WjOXQXsGGV4/s800/BigGunMech20040913.JPG