Új hozzászólás Aktív témák

• #21 joysefke veterán rolee9309 #19

  Új Válasz 2019-12-09 12:46:59 #21

  Új hozzászólás

  Összes hozzászólása itt Válaszok az összes hozzászólására itt Válaszok erre a hozzászólásra

  Privát üzenet küldése

  

  joysefke

  veterán

  LOGOUT blog

  válasz rolee9309 #19 üzenetére

  Bár ekkora méretben szerintem ez nem olyan nagy differencia.

  Ekkora méretben ez nem differencia.

  Gondolom itt is hasonló elveken alapul, mint a kerékpárnál. Messzebb van a forgástengelytől a felni és a gumi, valamint a nagyobb átmérő miatti súlytöbblet mind több erőt kíván a meghajtáshoz.

  Ha érdekel

  Egyszerű számpéldával, sok közelítéssel, de a fizikai mondanivalót a legkisebb mértékben sem kompromittálva:

  Legyen egy (nem súlycentrikus) fatbike tömege
  M= 16Kg.
  Ebből a két kerék tömege legyen:
  m1 = 3Kg, m2= 3Kg,
  minden más: m = 10Kg.
  bicajos tömege: m0=75Kg
  Tehát a teljes tömeg: m0+ M (=91Kg)
  Legyen a bicajos maximális teljesítménye (10sec gyorsítási intervallumra)
  ideális csapásmennyiség esetén: 400W (jó fizikumú nemsportoló)

  Tételezzük fel, hogy a kerekek teljes tömege a felni+gumi párosból tevődik össze és ez a tömeg a kerék legkülső részén van. Ez traktorgumis kerékpár esetén egy viszonylag jó közelítés.

  Nah oké. Szerintem ezek reális feltételezések. Számoljunk.

  1,
  kerék-szögsebesség és bicaj sebesség kapcsolata:
  V = ω * R

  2,
  Egyetlen kerék tehetetlenségi nyomatéka: θ = m*R^2
  A két kerék esetén: θ = (m1+m2)*R^2

  3,
  Írjuk fel a mozgási energiára az egyenletet:
  E = 1/2 * (m0+ m+m1+m2)* V^2 + 1/2* θ* ω^2

  Az első komponens a teljes tömeg haladó mozgása a második a kerekek forgó mozgása.
  Helyettesítsük be a második komponensbe az 1,-2, egyenleteket hogy kiüssük θ-t és ω-t:

  E = [1/2 * (m0+ m+m1+m2)* V^2 ] + 1/2 * (m1+m2) *R^2 * V^2 / R^2

  tovább:

  E = [1/2 * (m0+ m+m1+m2)* V^2 ] + 1/2* (m1+m2) * V^2
  ne feledjük: m1+m2 a két kerék együttes tömege

  Megállapítások:
  1, HOPPÁ!!! Kiesett a kerék sugara!!
  2, A második komponenst (ami a forgó mozgás volt). Sikerült csak a kerekek tömegével és a haladási sebességgel kifejezni
  3, A Fatbike kereke pont annyi energiát tárol a forgó mozgásában mint a haladó mozgásban
  4, a kerék tehetetlenségi nyomatéka -kizárólag gyorsításkor és lassításkor illetve kanyarban- plusz effektív tömegként jelentkezik.

  Fordítsuk le magyarra a dolgot:
  megállapítás:
  A Gyorsítás-lassítás energetikai szempontjából teljesen mindegy hogy 24-28-29-32 vagy éppen hány col a kerék sugara. Egyedül a tömege számít. Értelemszerűen kisebb kereket könnyebbre lehet csinálni mint egy nagyobb kereket, de azonos kerék-tömeg és azonos bicajtömeg esetén pontosan ugyanúgy gyorsul a 20"-os mutatványos kerék mint a 26"-os monti vagy a 32"-os óriáskerékű bicaj. A kerékméret nem számít.

  és ennek az oka:
  Azonos tömeg esetén a nagyobb sugarú keréknek hiába nagyobb a tehetetlenségi nyomatéka és hiába kellene több nyomaték azonos szöggyorsulás eléréséhez, a nagyobb sugár miatt a nagyobb kerék mindig alacsonyabb szögsebességgel fog forogni, illetve gyorsuláskor alacsonyabb lesz a szöggyorsulása mint a kisebb keréknek. Az alacsonyabb szögsebesség/szöggyorsulás pont kompenzálja a nagyobb tehetetlenségi nyomatékot.

  És mégegyszerűbben:
  GYorsítás-lassításnál a bicajkerék tömege duplán számít. Ha a súlyeloszlás inkább rolleres lenne (homogénebb) akkor nem duplán csak kb másfélszeresen számítana

  4,
  Nézzük meg mennyi az annyi. Számoljuk ki, hogy a bicajos mekkora pillanatnyi gyorsulásra képes a fenti paraméterek esetén, feltételezve, hogy már rendelkezik 5m/s haladási sebességgel.

  Egyszerű energetikai képlet a pillanatnyi teljesítmény-tömeg-gyorsulás-sebesség viszonyára (minden pillanatnyi, tehát ez egy pillanatnyi helyzetfelvétel) egyenesvonalú gyorsulást feltételezve:

  a = P / (m*V) = 400W / (91Kg + m1+m2 ) / 5m/s = 0,825m/s^2

  Nézzük meg, mennyi lenne a bicajos gyorsulása ugyanilyen feltételek mellett, de a fatbike kerekeit a 2x 3Kg-ról 2x1.5Kg-ra cserélve:

  a = 400W / (75+(bicaj: 10+2*1,5)+ (kerekek mégegyszer: 1,5+1,5) ) / 5m/s = 0,88m/s^2

  6,5%-ot nyert gyorsulásban a könnyebb kerekekkel.

  [ Szerkesztve ]

Új hozzászólás Aktív témák