S-P (Swing-Pedal) Antrieb für Liegeräder (Zur „Suche nach möglichen Partner für eine neues Velomobil

Ich denke wir können hier Jahre diskutieren ohne dass jemand beweisen kann, dass das Swing Pedal funktioniert oder nicht funktioniert. Um das zu klären wird es sich nicht vermeiden lassen, etwas Geld in die Hand zu nehmen und so einen Antrieb mal bauen zu lassen. Ich denke, dass jede Maschinenbau Firma, die Maschinen in dieser Größe konstruiert und herstellt auch so einen Antrieb bauen kann, wenn entsprechende Konstruktionszeichnungen vorliegen. Man könnte auch über ein Konstruktionsbüro gehen. Die könnten die Konstruktionszeichnungen anfertigen und hätten dann auch die Kontakte um eine Firma zu finden, die das letztendlich baut.

Da so etwas nicht umsonst zu bekommen ist, sollte überlegt werden, wie ein billigeres Zwischenziel erreicht werden kann. Evtl. lässt sich die Konstruktion so ändern, dass der Antrieb in ein herkömmliches Trike mit herkömmlichen Kettenantrieb eingebaut werden kann.
 
Moin,
so circa das was die Bild-Anlage zeigt müsste IMHO gebaut werden. Mgl.:
  • Eine Simpelvariante von Lotharko's Sperrholztrike ( mit Frox-Hinterrad-Lenkung ) als "billiges" Zwischenziel
  • XYZ-Spaceframe ergänzt( verbessert will ich hier nicht sagen ) um HR-Lenkung, z.B. die Frox-HR-Lenkung, :unsure: müsste eigentlich gehen ....
Beide Varianten sind IMHO machbar von einem guten Heimwerker. Bzgl. der "Zahnräder & Pedale & usw."-Geschichte fände ich's eigentlich ganz gut wenn man da weitgehend auf Standardteile wie z.B. von Fa.Mädler zurückgreifen würde.

Bzgl. einer evtl. Povray-Konstruktion mit Zeichnungs-Output könnte ich mich jetzt zeitlich nicht festlegen, aber für mich privat werde ich das wohl machen, und liefere das ggf. hier ab. Povray-Konstruktionen dauern, manchmal nur Monate, ... .

MfG Frox
 

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@all: Ich muss mich gleich entschuldigen, es wird ein bischen untechnisch. Ich will eine Geschichte erzählen. Sie ist wahr, und sie ist so passiert. Und sie beleuchtet mein persönliches Interesse an der Sache hier.

Es ist zig Jahre her. Die Sonne schien, und ich war gerade eine Treppe hinuntergestiegen, am frühen Morgen, vor'm Gericht. Ich hatte - überraschend - gewonnen. Ich war vor dem Prozess einige Wochen mit dem Up durch die Bretagne gefahren, und meine Arme taten weh. Ich hatte am Abend vorher Fusshaken, solche mit Lederriemen, an den Pedalen verbastelt und mir einen Lenkervorbau für die Ellenbogen montiert. Wenn ich schrieb "... die Treppe heruntergestiegen" stimmt das nicht ganz: Ich schwebte, vor Glück, Erleichterung, ich weiss es nicht mehr so genau, es war ja noch alles ganz normal.

Rad aufschliessen, und, mein Glück geniessend, auf den Radweg. Einmal um die Kurve seh ich linkerhand meine Ex. Und ich krieg einen bösen Schub, im Kopf. Ich trete voll rein in die Eisen. Zu Tode betrübt, unvermittelt, ich muss sofort weit weg.

Nun war ich aber angeschnallt unten, und das war gut. Und dann schien wieder die Sonne, und ich beschleunigte auf knapp über 80km/h, auf dem Up, durch die Stadt. Danach stieg ich - irgendwie - noch ab und legte mich auf den Bürgersteig, ich zitterte komplett.

Jetzt ist 80km/h für manchen vllt. normal, ich fuhr damals aber - in der Ebene - normalerweise mal 5min 33-34km/h, Sprint-Vmax war bischen mehr. Es waren die Hormone, und ich fuhr angstfrei, d.h. todesmutig/-süchtig, und ich brachte den Stunt, um den es hier in diesem Thread geht.

Wegen den Hormonen dehnte sich mein Zeit-Empfinden. Bergsteiger die einen Absturz überlebt hatten berichteten davon: In Sekunden spult sich das ganze Leben nochmal ab. Bei mir richtete sich dieses intensive Empfinden auf die Wahrnehmung meiner Füsse in der Kurbelmechanik, auf meine Hüfte, meinen Rücken, auf den Rhythmus. Ich empfand ganz genau, bei jeder Drehung: Hier ist noch ein kleiner Fehler, den kannst du bei der nächsten Umdrehung noch verbessern.

Ich sprang letztlich vom rechten Pedal auf das linke. Und versuchte meinen Oberkörper weit hoch, also fast gerade zu kriegen. Ich lenkte nur mit 2 Fingern - tippend! - das Am-Lenker-Ziehen war schon ausgereizt, das rhyhmische Reinspringen war's, und das absolut exakte Timing der Fusslandungen. Und strack durchgetreckte Knie bei jeder Landung.

Als ich die Kurbelei-Beschreibungen hier las dache ich sofort an diese alte Geschichte. Ich muss sie nochmal umschreiben, ich glaube sie ist nicht einfach zu verstehen.

Wenn ich den Egin-Antrieb nicht ganz falsch verstanden habe dann könnte ich diesen Stunt auf meine alten Tage relativ gefahrlos bringen. Ich will nicht dass Eginhart sich entmutigen lässt.

Wenn es sonst keiner macht fang ich mit der Zeichnungserstellung sofort an. Ich empfehle den Liegeradstammtisch München. Usw. usw.

Ach ja, war noch was? Genau: Das Lotharko-Fahrgestell kann jeder, die Egin'sche Kurbel-Tritt-Pedalerie aber?

MfG Frox
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo,
Hinterrad-Lenkung birgt - falsch konstruiert - höchstes Gefahrenpotential für Leib und Leben. Tückisch die Gefahr, und macht sich bei langsamer Fahrt erst garnicht bemerkbar!!!

Und, IMHO, hier vllt.doch besser eins nach dem andern. Das "dicke Brett" ( das Antriebskonzept ) ist ja noch nicht in Gänze als unstrittig zu erachten. Ich glaube - fast - schon dran, aber es wäre ja wohl einfach zu schön.

Alternativ zu XYZ-Spaceframe, sicherlich ja eine gute Idee, möchte ich auch noch eine zunächst abgespeckte Version von Lotharkos Sperrholz-Trike - mit Tischlerplatte und vllt. Dachlatten als Baumaterial - vorschlagen. Von der XYZ-HR-Lenkung, gibt's da ein Bild?

Egal was für ein Fahrwerk da irgendwann gebaut werden wird, ich für meinen Teil hier versuche, das SP-Konzept in meinem Kopf Gestalt annehmen zu lassen, soll heissen ich brauch' das in 3D ..., das wird dauern ... :sick:

MfG Frox

Danke für die Hinweise zur Hinterradlenkung! Ich denke aber, dass mit den Erfahrungen von Velayo, Bella Bike oder erwähnte andere Systeme das Problem relativ einfach gelöst werden kann. Wenn, wie ich jetzt vermute, die Dämpfungswirkung der „Armlehnen“ nicht ausreichen, kann sicher ein Dämpfungssystem in die Kegelradgetriebe-Lenkung integriert werden.


3D-Darstellung ist von mir beabsichtigt, ich suche nach einem geeigneten CAD-Programm, bei dem Standardteile wie Freiläufe, Lager, Stirnräder usw. verarbeitet werden können.

Moin!

@EgBer: Wenn Du einigermaßen Englisch kannst, würde ich Dir das Blog des Left-handed Cyclists sehr empfehlen: http://lefthandedcyclist.blogspot.de/2012/08/ecovia-healthy-electric-hybrid-vehicle.html

Tschüs!

Hein

Danke bezüglich Hinterradlenkung, s. meinen Kommentar oben.

Hallo Eginhard,

Ich denke du unterschätzt die Beschleunigungen die nötig sind um auf den kurzen Strecken diese Geschwindigkeiten zu erreichen. Beim Tretkurbelantrieb sind es bei langsamen 60 U/min schon über 0.5g (5m/s^2) beim Knie und das bei recht gleichmäßigen Beschleunigungen über den gesamten Zyklus. Bei 80 U/min sind wir schon bei 1g, also freien Fall. Beim S-P-Antrieb ist bei gleicher Trittfrequenz eine erheblichen größere Beschleunigung nötig um auf kürzerem Weg auf die volle Geschwindigkeit zu kommen bei der die Freiläufe greifen. Besonders ineffizient wird es aber am unteren Umkehrpunkt. Während beim Tretkurbelantrieb der Fuß vom Pedal wie bei einem Pendel drehmomentneutral wieder zurück beschleunigt wird, muss das Bein beim S-P-Antrieb hier aktiv mit Muskeleinsatz wieder zurück beschleunigt werden. Diese deiner Meinung nach ungenutzten Kräfte oder uneffizienten Bereiche des Tretkurbelantrieb dienen nicht dem Vortrieb des Rades, sondern der effizienten Bewegung der Beine. Deshalb kann man auch keinen Antrieb bauen der nur den effizienten Ausschnitt des runden Tritts nutzt, weil er ohne die anderen Teile nicht existiert. Du kannst ja mal eine Tabelle oder Diagramm erstellen in der du die Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung bei einer Trittfrequenz von z.B. 60 U/min mit dem Tretkurbelantrieb vergleichst.

Siehe hier.

Man startet aber bei Geschwindigkeit und damit auch bei Leistung Null. Beim S-P-Antrieb kann aber nur bei voller Geschwindigkeit Kraft übertragen werden, wobei bei hoher Geschwindigkeit die Kraft langsamer aufgebaut werden kann und damit sinkt.

Zumindest beim Treppensteigen ist es angenehmer den Fuß den "Umweg" um die Stufe nehmen zu lassen.

Gruß Volker

Ich möchte hier auf die folgende Abhandlung verweisen:

„Wolfgang Petzke,
Muskelleistung und Wirkungsgrad beim Radfahren,
Leistung der Gelenkbewegungen – Erklärung zum „runden Tritt“; „

Eine ähnliche Studie war für den S-P-Antrieb ebenfalls geplant. Eine Förderung konnte jedoch nicht genehmigt werden, weil kein Prototyphersteller den Antrag gestellt hatte.

Man kann zwar die Beschleunigungen bei den Umkehrpunkten ermitteln; ich möchte jedoch auf folgende, einfach nachvollziehbare Analogmodelle verweisen:

· Der Linearantrieb benützt eine ähnliche Umkehrbewegung, ist mehrfach realisiert. Die Vorteile des S-P-Antriebes sind von mir bereits erwähnt worden.

· Der S-P-Tritt kann mit der konventionellen Tretkurbel mit Klickpedal sowohl beim Pedalfahrzeug als auch beim Heimtrainer) durchgeführt werden. Dabei erfährt man, wie schnell man wieder am Kraftpunkt ankommen und mit konstanter Geschwindigkeit weiterfahren kann, dh. die Leerlaufverluste können sehr gering gehalten werden. Der Eindruck, dass dieser Versuch anstrengender ist als der runde Tritt, trügt nicht; er rührt aber daher, dass der tretende Fuß hochgezogen werden muss und dass mit einem Fuß die doppelte Leistung eines Fußes beim runden Tritt geliefert werden muss, bzw. beim runden Tritt bringen beide Füße nacheinander das gleiche Drehmoment.

· Eine S-P (oder Linearantrieb-) Bewegung kann man mit beiden Füßen auf einer glatten Unterlage zB auf einem Tisch durchführen. Auch hier bestätigt sich die Leichtigkeit der durchaus auch schnellen Hin-und Her-Bewegung.


Das „hier“ sagt mE überhaupt nichts über das Speichern von Energie und anschließender Verwendung als externe Arbeit aus. Von einem solchen „Recyceln“ ist in dem Petzke-Artikel auch keine Rede.

Vielleicht haben andere von Euch andere Erfahrungen: Ich kann zwar Muskeln anspannen, dass diese Anspannung dann zu externen Kräften verwendet werden können, versagt sich bei mir gänzlich.

Sobald ich die Geschwindigkeit erreicht habe, kann ich genauso Kraft einleiten wie beim runden Tritt, gegen Ende der Kraftbewegung sogar noch besser, wegen des „fast“ gestreckten Beines.

Wir wollen hier nicht kleinlich werden, aber, das Vorbeibewegen an der Treppenstufe ist sicher geringer als die Kreisbewegung beim runden Tritt.

Ich denke wir können hier Jahre diskutieren ohne dass jemand beweisen kann, dass das Swing Pedal funktioniert oder nicht funktioniert. Um das zu klären wird es sich nicht vermeiden lassen, etwas Geld in die Hand zu nehmen und so einen Antrieb mal bauen zu lassen. Ich denke, dass jede Maschinenbau Firma, die Maschinen in dieser Größe konstruiert und herstellt auch so einen Antrieb bauen kann, wenn entsprechende Konstruktionszeichnungen vorliegen. Man könnte auch über ein Konstruktionsbüro gehen. Die könnten die Konstruktionszeichnungen anfertigen und hätten dann auch die Kontakte um eine Firma zu finden, die das letztendlich baut.

Da so etwas nicht umsonst zu bekommen ist, sollte überlegt werden, wie ein billigeres Zwischenziel erreicht werden kann. Evtl. lässt sich die Konstruktion so ändern, dass der Antrieb in ein herkömmliches Trike mit herkömmlichen Kettenantrieb eingebaut werden kann.


Diese Überlegung ist zwar positiv gedacht, würde mir jedoch insofern wenig gefallen, als der S-P-Antrieb ja genau die Kette auf die Hörner nimmt. Aber wenn´s sein muss…

Moin,

Beide Varianten sind IMHO machbar von einem guten Heimwerker. Bzgl. der "Zahnräder & Pedale & usw."-Geschichte fände ich's eigentlich ganz gut wenn man da weitgehend auf Standardteile wie z.B. von Fa.Mädler zurückgreifen würde.

MfG Frox


Verwendung von Standardteilen: sehe ich auch so.

@all: Ich muss mich gleich entschuldigen, es wird ein bischen untechnisch. Ich will eine Geschichte erzählen. Sie ist wahr, und sie ist so passiert. Und sie beleuchtet mein persönliches Interesse an der Sache hier.

Wenn ich den Egin-Antrieb nicht ganz falsch verstanden habe dann könnte ich diesen Stunt auf meine alten Tage relativ gefahrlos bringen. Ich will nicht dass Eginhart sich entmutigen lässt.

Wenn es sonst keiner macht fang ich mit der Zeichnungserstellung sofort an. Ich empfehle den Liegeradstammtisch München. Usw. usw.

Ach ja, war noch was? Genau: Das Lotharko-Fahrgestell kann jeder, die Egin'sche Kurbel-Tritt-Pedalerie aber?

MfG Frox


Deine Geschichte habe ich gut verstanden, insbesondere Deine Schlussfolgerung wäre für mich natürlich positiv.

Wie oben schon erwähnt, ich suche nach einem geeigneten CAD – Programm, um die Standardteile mit einbauen zu können. Ich würde gerne mit vereinten Kräften ans Werk gehen.

Nochmals danke und Gruß

Eginhard
 
3D-Darstellung ist von mir beabsichtigt, ich suche nach einem geeigneten CAD-Programm, bei dem Standardteile wie Freiläufe, Lager, Stirnräder usw. verarbeitet werden können.

Hallo Eginhard,

versuche einmal FreeCAD, das Programm ist parametrisch und du kannst dir die Normteile und anderes von Traceparts im gewünschten
Format herunter laden.

Unten findest du einen Screenshot des Programms mit geladenem Freilauf von Traceparts.

Freecad2.jpg
 
Hallo Eginhard!:)

... FreeCAD, das Programm ist parametrisch und du kannst dir die Normteile und anderes von Traceparts im gewünschten Format herunter laden.
Vorteile von FreeCAD ausserdem - die sehr wichtig sind - IMHO:
  • Betriebssytem-kompatibel, d.h.: Die "Kräfte" können sich vereinen.
  • via Programmiersprache ansteuerbar
  • OpenSource und stabil, etabliert: Zukunftssicher
  • ich kann es lernen:cautious:
Mir scheint auch - kurz gesagt - FreeCAD wäre die wohl beste Lösung. Falls POV-Ray doch - partiell vllt. - von Nutzen werden könnte stünde ich zur Verfügung. Ich - wenn ich alleine arbeite - benutze POV-Ray. Die Lernkurve ist anfangs angeblich etwas steil, und deshalb ist es schwierig Leute zu finden die gerne mit einem zusammenarbeiten wollen.

Ein erster relativ guter Einblick ins Programm: via Google "povray lohmueller". Vllt. dort von Interesse die Kapitel "Vektorrechnung" & "Modelleisenbahn":D ... Diverse - auch technische - Fakultäten deutscher & amerikanischer Unis verwenden es. Es hat seinen Platz in der Mathematik-Pädagogik gefunden. Import/Export von DXF, STEP, IGES ist IMHO schwierig.

Trotzdem: Bedingt geeignet, vllt. - partiell - sogar überlegen. Leider keine Maus-Unterstützung. Es lässt sich nicht intuitiv bedienen. Ich mag es - mittlerweile :whistle: - aber trotzdem. Es läuft stabil, und ich habda einen anatomisch korrekten 3D-Biomann, und kann kinetische Modelle animieren. Letzlich liesse sich der Bewegungsablauf in 3D komplett werbefilmreif simulieren, theoretisch.

Fazit: Beides wohl ganz gut.

Übrigens, WANN Du das alles machst ist absolut Deine Sache. Es gibt hier Threads die wurden noch nach Jahren einfach wieder aus der Versenkung geholt. Absolut OK;).

Ich vergass noch das Programm "Blender". Blender ist - u.a. - sozusagen die Maus für Povray ....

MfG Frox
 
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Hallo Eginhard,

„Wolfgang Petzke,
Muskelleistung und Wirkungsgrad beim Radfahren,
Leistung der Gelenkbewegungen – Erklärung zum „runden Tritt“; „

Ich finde darin nichts was für den S-P-Antrieb sprechen würde. Höchstens wie man mit falschem Verständnis des Tretkurbelantriebs zu ineffizienten treten gelangen kann.

Man kann zwar die Beschleunigungen bei den Umkehrpunkten ermitteln; ich möchte jedoch auf folgende, einfach nachvollziehbare Analogmodelle verweisen:

· Der Linearantrieb benützt eine ähnliche Umkehrbewegung, ist mehrfach realisiert. Die Vorteile des S-P-Antriebes sind von mir bereits erwähnt worden.

Der Linearantrieb hat sich wohl wegen den gleichen Gründen auch nicht durchgesetzt. Wenn man sich diese Beschleunigungen ansieht wird auch klarer warum.

· Der S-P-Tritt kann mit der konventionellen Tretkurbel mit Klickpedal sowohl beim Pedalfahrzeug als auch beim Heimtrainer) durchgeführt werden. Dabei erfährt man, wie schnell man wieder am Kraftpunkt ankommen und mit konstanter Geschwindigkeit weiterfahren kann, dh. die Leerlaufverluste können sehr gering gehalten werden. Der Eindruck, dass dieser Versuch anstrengender ist als der runde Tritt, trügt nicht; er rührt aber daher, dass der tretende Fuß hochgezogen werden muss und dass mit einem Fuß die doppelte Leistung eines Fußes beim runden Tritt geliefert werden muss, bzw. beim rundenTritt bringen beide Füße nacheinander das gleiche Drehmoment.

Bei welcher Trittfreqenz? In den vorherigen Ausführungen wolltest du mit Ziehen noch Leistung erbringen jetzt muss der andere Fuß diese Leistung erbringen?

· Eine S-P (oder Linearantrieb-) Bewegung kann man mit beiden Füßen auf einer glatten Unterlage zB auf einem Tisch durchführen. Auch hier bestätigt sich die Leichtigkeit der durchaus auch schnellen Hin-und Her-Bewegung.

Mit einem Bewegungsverlauf, der nicht dem S-P-Antrieb bei Kraftübertragung entspricht, hat das wenig Aussagekraft.

Das „hier“ sagt mE überhaupt nichts über das Speichern von Energie und anschließender Verwendung als externe Arbeit aus. Von einem solchen „Recyceln“ ist in dem Petzke-Artikel auch keine Rede.

Doch davon ist auch kurz die Rede. Beim Gehen und besonders beim Laufen spielt es aber eine wesentlich größere Rolle.

Sobald ich die Geschwindigkeit erreicht habe, kann ich genauso Kraft einleiten wie beim runden Tritt, gegen Ende der Kraftbewegung sogar noch besser, wegen des „fast“ gestreckten Beines.

Besserer Hebel (fast gestrecktes Bein) bedeutet hier höhere Winkelgeschwindigkeit des Knies, was kurz vor der Endlage äußerst Ungünstig ist, und nur wenig Kraft, da man es stark beschleunigen muss.

Wir wollen hier nicht kleinlich werden, aber, das Vorbeibewegen an der Treppenstufe ist sicher geringer als die Kreisbewegung beim runden Tritt.

Bei steilen Treppen ist das glaube ich nicht so viel geringer.

Gruß Volker
 
Hallo,

Die 3D-Animation einer Pedal-Mechanik - fast passend zum Thema - hier:

http://synthetica.eng.uci.edu/animations.html

Ganz anregend - nur vllt. - auch der sog. "Hebelantrieb". Per Suchfunktion in diesem Forum:
"Hebelantrieb", nur Thread-Titel ...

... Denn das mit dem Getriebe - was Reinhard ja auch anmerkte - ist noch zu undeutlich. Maybe hilft dbzgl. ein längenvariabler Hebelarm - irgendwo - auch um die Fuss-Wege zu variieren und zu optimieren.

Ich glaube es gibt da eine Art "Flaschenhals", einen kritischen Punkt in der ganzen Sache. Alles andere ist erstmal noch vollkommen egal.

MfG Frox
 
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Moin!

Bzgl. "Aneinander-vorbei-reden", sehr mühsam zu lesen, ist Goethes Versuch einer Farbenlehre zu nennen.

Es geht da natürlich auch um Licht in diesem Buch. Goethe versuchte sich als Naturwissenschaftler und griff den damals schon 100 Jahre verstorbenen Isaac Newton - und dessen schon längst anerkannte Licht-Theorie - an. Er schrieb 7 Jahre lang sehr engagiert sehr heftige und sehr-sehr merkwürdige Sätze.

Wenn man das Buch gelesen hat hinterbleibt ein Eindruck von "Eigentlich hab ich das nicht verstanden, oder doch? ", und das ist eine ganz spezielle Gefühlsmischung. Unangenehm, und man erkennt sie vage wieder, wenn sie mal wieder - wie immer: Wieder mal in anderer Gestalt! - auftaucht. Mit Wortketten allein jedenfalls lässt sich schwerlich etwas beweisen. Es geht IMHO, ist aber fast unmöglich. Vieles bleibt besser der Intuition und dem praktischen Versuch überlassen.

Wenn man sich mal für Pseudo-Logik - bestens versteckt in absolut meisterhafter Sprache - interessiert: Meine besondere Empfehlung!

Naja, meckern ist leicht. Goethe war ein Genie ... Ich bin ein Schmutzwurm:cry:.

Als Gegengift empfehle ich dann die Hornbach-Broschüre zum Thema Küche-Kacheln, speziell den Abschnitt "Wie komm ich immer korrekt um die Ecken?"

So.

Tschüs!

Frox
 
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Ich finde darin nichts was für den S-P-Antrieb sprechen würde. Höchstens wie man mit falschem Verständnis des Tretkurbelantriebs zu ineffizienten treten gelangen kann.

Dafür war der Hinweis auch nicht gedacht. Ich habe dort nur vergeblich nach einer Speicherung und Abgabe von Muskelenergie gesucht.

Der Linearantrieb hat sich wohl wegen den gleichen Gründen auch nicht durchgesetzt. Wenn man sich diese Beschleunigungen ansieht wird auch klarer warum.

ME liegt dies eher an den Nachteilen des Linearantriebes wie in den vorhergehenden Beiträgen angedeutet. Diese Nachteile gibt es beim S-P-Antrieb nicht. Der gemeinsame „Nachteil“, Beschleunigungskräfte bei der Bewegungsumkehr, ist beim S-P-Antrieb erstens, wenn nötig, durch einen höheren Gang und zweitens durch Verteilung der Antriebskraft auf beide Füße sowie Abrollen auf Ferse und Ballen zu mildern.

Die sich daraus ergebenden Vorteile, höheres Drehmoment, komfortabler Sitz, Wegfall der Kette uvm sollten überzeugen.

Bei welcher Trittfreqenz? In den vorherigen Ausführungen wolltest du mit Ziehen noch Leistung erbringen jetzt muss der andere Fuß diese Leistung erbringen?

Bei Trittfrequenzen bis 80/Min und wahrscheinlich noch mehr. Es geht bei diesem Beispiel lediglich um den Nachweis der leichten Umkehrbarkeit der Bewegung am konventionellen Fahrrad mit einem Bein (das andere hängt lose herunter). Man kann sich das gleiche natürlich auch mit beiden Beinen vorstellen, wobei sich die Gewichtskräfte aufheben, wegen der Distanz der Pedale jedoch nicht günstig ist. (Beim S-P-Antrieb liegen die Pedale in gleicher Höhe nebeneinander). Die doppelte Leistung kommt dadurch zustande, dass beim S-P-Antrieb 2 x 180° überstrichen werden, während dies beim runden Tritt 360° sind.

Mit einem Bewegungsverlauf, der nicht dem S-P-Antrieb bei Kraftübertragung entspricht, hat das wenig Aussagekraft.

Es geht hier wiederum nur um das Nachvollziehen der Leichtigkeit der Bewegungsumkehr. Die Analogie sei erlaubt, beim S-P-Antrieb liegen die Füße auch auf der Pedale auf und die Pedalkurve entspricht dann natürlich exakt dem effektiven Ausschnitt aus dem runden Tritt.

Doch davon ist auch kurz die Rede. Beim Gehen und besonders beim Laufen spielt es aber eine wesentlich größere Rolle.

Ich muss offensichtlich tatsächlich hier etwas nicht verstehen: Ich habe nirgends den Hinweis gelesen, dass durch Muskelanspannung Energie gespeichert werden kann, die als Kraft oder Leistung extern verwendet werden kann. Für mich ist das eine Illusion. Kann mir da jemand anderer vom eventuellen „Schlauch“ runterhelfen?

Ich würde hier gerne nicht dem Demokratieverständnis huldigen: jetzt haben wir diskutiert und gehen auseinander in dem Bewusstsein jeder hat Recht.

Da hier Gehen und Laufen erwähnt wird: wie wäre es mit Spazierengehen: der S-P-Antrieb lädt geradezu dazu ein: durch Kraftverteilung kann immer ein höherer Gang verwendet werden bei niedriger Frequenz.

Besserer Hebel (fast gestrecktes Bein) bedeutet hier höhere Winkelgeschwindigkeit des Knies, was kurz vor der Endlage äußerst Ungünstig ist, und nur wenig Kraft, da man es stark beschleunigen muss.

Wie man beim Kraftdiagramm des Gangs erkennen kann, gibt es beim Aufsetzen und Abheben des Fußes steile Kraftan- bzw -abstiege jeweils bis zum / vom Körpergewicht, wobei sich der Körper auf- und abbewegt. Beim S-P-Antrieb ist das umgekehrt, was energetisch jedoch kein Unterschied ist. Die Kraftspitzen beim Gehen werden übrigens von Ferse und Ballen erzeugt, ähnliches ist beim S-P-Antrieb möglich, dh es kann bis zum Ende der Kraftphase effektiv getreten werden, zum Schluss mit einem kleinen Kick vom Ballen, ohne dass der Kniewinkel zu sehr strapaziert wird.

Ähnlich wie beim Gehen sehe ich keine Probleme beim Anwinkeln und Strecken des Beines, was auch durch meine, wenngleich nicht ganz wissenschaftlichen, Versuche bestätigt wird.
 
Moin!

Naja, meckern ist leicht. Goethe war ein Genie ... I

Frox

Goethe hat sicher seine Meriten, spätestens beim Faust.

Als Wissenschaftsminister hat er zumindest einmal versagt: mW hat er Ohm in Jena die Anerkennung verweigert. Die Ohm´sche Formel war ihm zu einfach für die Beschreibung der Natur!

Gruß
Eginhard
 
Die Analogie sei erlaubt
Zur Kenntnis genommen ;):ROFLMAO::cool:, & genehmigt - wat mutt dat mutt! - also: "Ab!" dafür ...

MfG Frox

------------------------------------------- OffTopic:
Sollte heissen "Ab!" für den Ablauf des Programms ... CNC ...
Smileys sind mir persönlich etwas ungeläufig, ich spiele manchmal - vllt. übermäßig - damit rum.
 
Zuletzt bearbeitet:
Moin!

meine, wenngleich nicht ganz wissenschaftlichen, Versuche

Darum empfehle ich Dir den Left-handed Cyclist ... er hat wissenschaftliche Versuche mit Kurbelantrieben periodisch variierender Geschwindigkeiten unternommen und publiziert.

http://lefthandedcyclist.blogspot.de/2014_03_01_archive.html

(Dabei hat er auch den Gesamtwirkungsgrad Mensch-Maschine bestimmt, indem er den Sauerstoffumsatz des "Fahrers" gemessen hat. Drunter sollte man's nicht tun.)

Tschüs!

Hein
 
EgBer installiert vllt. gerade FreeCAD bzw. POV-Ray oder beides und muss sich einarbeiten, das kann Wochen dauern ... :whistle:
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo,

ich möchte gerne noch einmal auf das Thema „Muskel-/Sehnenanspannung speichern“ kommen. Nach mehrfacher Revision der folgenden und ähnlicher Literatur:

http://lefthandedcyclist.blogspot.de/2014_03_01_archive.html

http://vmrz0100.vm.ruhr-uni-bochum.de/spomedial/content/e866/e2442/e4687/e4692/e4775/e4833/index_ger.html

Wolfgang Petzke,
Muskelleistung und Wirkungsgrad beim Radfahren,
Leistung der Gelenkbewegungen – Erklärung zum „runden Tritt“

finde ich nicht den geringsten Hinweis auf die Speicherung von Muskel-/ Sehnen-Spannung. Vielmehr ergeben sich aus der Muskel-/Sehnenspannung Energieformen wie potentielle und kinetische Energie der Beine. Beide Energien heben sich beim runden Tritt jedoch weitgehend auf, da beide Beine entgegengesetzte Bewegungen durchlaufen. Die kinetische Energie hilft bestenfalls ein wenig über die Totpunkte hinweg.

Es verbleibt die jeweils in der Druckphase aktuell erzeugte Antriebskraft auf die Pedale, die das Drehmoment erzeugt.

Hephaestuskommt zu dem Ergebnis, dass selbst bei hoher Trittfrequenz bzw. hoher Fahrgeschwindigkeit die kinetische Energie-Speicherung des Pedal / Fahrersystems sehr gering ist. Die daraus resultierenden „Verbesserungen“ zB Einbau von Federn oder sonstige Kettenumlenkungen sind für mich wenig überzeugend.

Um auf das "normale Pedalieren" zurückzukommen: Ich gehe nicht davon aus, dass beim S-P-Antrieb mit folgendem Drehmomentprofil mehr Sauerstoff verbraucht wird als beim runden Tritt mit vergleichbarer Leistungsabgabe.
upload_2015-8-2_14-9-39.pngupload_2015-8-2_14-10-9.png

Es verbleiben deshalb die eingangs erwähnten Vorteile des S-P-Antriebes.

Gruß
Eginhard
 
Wenn Ihr auf der Suche nach passenden Getrieben für Hebelantriebe seit kann ich euch Robert Bundschuh und sein "Pedicar" empfehlen.
Die Getriebe dazu sind über Patentanmeldungen dokumentiert.
 
Hallo Eginhard,

da wir mit Diskutieren bei diesem Thema nicht weiterkommen, habe
ich eine Excel-Tabelle erstellt um die Verluste des S-P-Antrieb zu berechnen. Interessant sind vorallem die letzten Spalten mit den Verlusten die am Ende des jeweiligen Hubweg aufgrund der dann noch enthalten kinetischen Energie entstehen würde. Wenn ich richtig gerechnet habe, was keinesfalls sicher ist da ich einige der Methoden nie richtig gelernt habe, hat man bei einer Trittfrequenz von 60/min schon Verluste von 30-100 Watt je nach Körpermasse und Hubweg. Wenn man versucht die Endlagen (bessere Beinhebel) zu nutzen auch erheblich mehr. Wenn man mit dem Ballen tritt kann man die Verluste wohl reduzieren (Federwirkung Achillessehne + Muskeln und geringere Beschleunigung des restlichen Bein), deshalb sollte man auch hier eher klassische Pedale verwenden. Im Anhang ist die ein zip-Ordner mit der Excel-Tabelle.

Gruß Volker
 

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  • spantriebverlust.zip
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Stimmt die Rechnung so wirklich?
Um bei einer normalen Kurbel 2 Hübe pro Sekunde pro Bein zu erreichen brauche ich eine Trittfrequenz von 120. Wenn Du von einer Trittfrequenz von 60 ausgehst, dann hat man an einer normalen Kurbel nur 1 Hub pro Sekunde pro Bein, in deiner Excel Tabelle werden aber 2 Hübe pro Sekunde pro Bein für den SP-Antrieb berechnet. Da auch bei einer normalen Kurbel der Hub (oder genauer gesagt, der Druck auf das Pedal) die wesentliche Antriebsarbeit leistet, sollte bei einem Vergleich von der gleichen Anzahl Hübe für Kurbel und SP-Antrieb ausgegangen werden.
Trage ich in die Tabelle eine Trittfrequenz von 30 sein, so dass ich nur einen Hub pro Bein und Sekunde bekomme, dann sehen die Zahlen schon viel freundlicher aus.
 
Stimmt die Rechnung so wirklich?
Um bei einer normalen Kurbel 2 Hübe pro Sekunde pro Bein zu erreichen brauche ich eine Trittfrequenz von 120. Wenn Du von einer Trittfrequenz von 60 ausgehst, dann hat man an einer normalen Kurbel nur 1 Hub pro Sekunde pro Bein, in deiner Excel Tabelle werden aber 2 Hübe pro Sekunde pro Bein für den SP-Antrieb berechnet. Da auch bei einer normalen Kurbel der Hub (oder genauer gesagt, der Druck auf das Pedal) die wesentliche Antriebsarbeit leistet, sollte bei einem Vergleich von der gleichen Anzahl Hübe für Kurbel und SP-Antrieb ausgegangen werden.
Trage ich in die Tabelle eine Trittfrequenz von 30 sein, so dass ich nur einen Hub pro Bein und Sekunde bekomme, dann sehen die Zahlen schon viel freundlicher aus.

Hallo,

ein Hub in meiner Rechnung ist aber nur das eine Bein hoch und das andere runter. Davon brauche ich dann zwei um einen Zyklus zu haben.

Gruß Volker
 
ich eine Excel-Tabelle erstellt
Hallo Volker,

deine Massen sind deutlich übertrieben. Mein gesamtes Bein wog 12 kg bei 103 kg Gesamtgewicht. Gut, mit Muskelatrophie nach Verletzung, aber mehr als 15 kg wären es auch vorher nicht gewesen.
Für einen leichtgewichtigen Menschen in Normgröße würde ich mit 10 kg je Bein rechnen.
Wurde gewogen, damit ich meine 20 kg erlaubte Belastung erfühlen konnte.
Hier gibts einen Überblick. Die Literaturwerte schwanken von 15 bis 19 Prozent des Körpergewichts pro Bein.
Wenn ich 9/4/0,4/0,35/80;1/1,5/2,666 als Werte eingebe für einen 100 kg schweren 1,9 m langen Menschen mit 80er Trittfrequenz auf Tour (meine Werte) komme ich auf 12-40 Watt über den Verlauf der Bewegung. Immerhin ein Faktor 3,5 Spitze, allerdings nur für 2% der Bewegung.

Jetzt kommt das große Aber:
Die Winkelbeschleunigung kann nie so hoch werden (5(?? welche Einheit?) in der Mitte, 8000 am Umkehrpunkt - die 1600 fache Beschleunigung gegenüber dem runden Tritt? Völlig unmöglich. Da muß also die Bewegung auf das menschenmögliche verlangsamt werden, was die Dauer der Verlustphase drastisch hochspringen lässt.

Gruß,

Tim
 
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