Steifer Mast : Abschätzung des Einflusses auf Antrieb

Hallo, ooh... da habe ich ja etwas "losgetreten" ! Äääh... ich habe noch nicht alles genau gelesen und werde die nächste Zeit auf einzelne Beiträge eingehen, wenn ich kann. Hier nochmal meine Sicht :

Es kommt gar nicht darauf an, wie die Einzelheiten der Ursache sind, so lange es klar ist, dass die Ursache der Mastbewegungen / die Mastbewegungen dadurch ersetzt werden kann, dass man gar nicht guckt, was sich alles so verformt und wo und in welcher Phase genau, sondern annnimmt, dass diese Bewegungen dadurch simuliert werden können, dass eine seitliche Kraft periodisch am Mast angreift, quer zur Längsrichtung. Diese Kraft führt zu Auslenkungen des Mastes links und rechts der Gleichgewichtslage / Mittelstellung und damit auch zur Erwärmung des Mastes.

Natürlich wächst die seitlich benötigte Kraft mit der Auslenkung ( wie bei einer Feder es ja auch ist ).

Um eine Obergrenze für die benötigte, also vergeudete Energie zu bekommen, nehme ich einfach die maximal erforderliche Kraft für die Auslenkung s und integriere nicht das F-s-Diagramm..

Leistung ist ja bekanntlich aufgebrauchte Energie / Zeitdauer.

Ich gehe davon aus, dass die Verlustenergie, die durch die Wabbeligkeit des Mastes bedingt ist, daher stammt, dass es Energie kostet, den Mast hin und her zu bewegen ( und damit ihn auch zu erwärmen). Die Obergrenze dieser Energiemenge schätze ich wie oben / eingang beschrieben ab. Obergrenze daher, weil ich von der maximalen Kraft *s ausgehe und nicht das Integral des F-s-Diagramms schätze.
Die Phasen, wann ich welche Kraft und welche Energie für den Vorwärtstrieb aufbringe, brauche ich nach der Rechnung natürlich nicht zu betrachten, da es nur um die Obergrenze der Energiemenge geht, die während einer ganzen Pedalumdrehung für die Hin und her-Bewegung nötig ist...

So, erst mal vielen vielen Dank für Eure schlauen Gedanken.. Ich bekomm da richtig ein schlechtes Gewissen... Ich versiche mich jetzt daran Eure Beiträge sorgsam zu lesen. Lieben Dank nochmal!

Schaltnix
 
Achso... Noch ein Nachtrag : Mir ist folgendes aufgefallen : Einige Superlight-Milane scheinen superschnell zu sein, obwohl sie wabbelig sind...
Vielleicht stimmt das gar nicht und ist nur ein Gerücht? Frage an die Gemeinde hier.. @Kid Karacho z.B. ... andererseits höre ich von vielen, bei denen der Mast verstärkt wurde oder von oben bis unten verläuft, dass die besagten VM's abgehen wie Schmitts Katze... ?!

Beides steht natürlich für mich im Widerspruch.. also einer meiner Aussagen müsste also falsch sein...

Wie groß die Energieverluste F_max * s sind, werde ich mal versuchen anhand der Videos zu ermitteln... Vielleicht gucke ich auch mal bei meinem Alpha, wie viel Kraft ich aufwenden muss, um den Mast ein paar mm zu bewegen... Lieben Danke soweit nochmal an Euch!!

Beste Grüße,

Schaltnix
 
Meine Beobachtungen/Erfahrungen zum Thema steifer Mast Einfluss Antrieb wäre .... auch Sitzposition....im Milan hab ich mehr gelegen was zur Folge hatte das ich beim bergauf fahren und richtig reintreten mich im Sitz leicht nach hinten/oben geschoben habe und somit die Sitzposition länger wurde und der Druck nicht mehr voll aufs Pedal kam ...beim Alpha 7 sitzt man deutlich aufrechter und kann mit dem Rücken am Sitz gleich an einer Wand sitzend , dem Druck voll entgegen wirken....beim Umstieg vom SL ins A7 war das mit die positive Überraschung , genauso wie das anfahren nach Stopps....in den Sitz gedrückt nach vorne den Druck aufs Pedal....
 
Ich versiche mich jetzt daran Eure Beiträge sorgsam zu lesen.
Also besonders aus denen von @Jack-Lee würde ich schließen, dass:
  • es eigentlich gar nicht um die Energie geht, die in irgendeine Verformung am VM fließt, sondern darum, dass es überhaupt "weich" ist und der "Motor" Mensch dadurch Effizienz verliert
  • dass Du Dich ggf. gar nicht auf den Mast fokussieren musst, sondern einfach messen, wieviel (Winkel-)Grad Flex an der Kurbel sind (insbesondere dem Gedankengang von @Radl-Philipp folgend)
  • wenn Du diesen Flex ermittelt hast, natürlich schauen kannst, ob der Mast daran einen hohen Einfluss hat und diesen ggf. versteifen kannst
Insgesamt müsste die Rechnung aber nicht über irgendwelche Energie, die in Bauteile geht, laufen - sondern eben darüber, was der Motor Mensch bei X Prozent Flex mehr leisten muss, um die selbe Antriebsenergie zu liefern.

Aber lies' erst mal und dann sage mir, ob Du zu dem selben Schluss kommst...
 
Mal als Anregung zum Thema, vlt hilft es weiter?
Bei PKW-Schaltgetrieben mit 3 Wellen wird häufig ein sogenanntes Zweimassen-Schwungrad eingesetzt, um Rasselgeräusche zu vermeiden.
Die elastische Verdrehung der beiden Schwungmassen gegeneinander liegt über ein komplettes Arbeitsspiel bei wenigen Graden KW. Mir ist nicht bekannt, dass eine feste Scheibe gegenüber ZMS im Verbrauch oder in der Leistung einen Vorteil hätte. Ohne Gewähr.
 


Da kann man schon recht deutlich sehen, was so passiert. Das andere müsste man dann schlicht mit einem Gerät messen.
Danke!!! Super Aufnahme: Frage: Hast Du eine Vorstellung wie viel Watt die Versteifung gebracht hat? Z.B. bei Tempo 50 oder 60 ?

Beste Grüße,
Schaltnix
 
Danke!!! Super Aufnahme: Frage: Hast Du eine Vorstellung wie viel Watt die Versteifung gebracht hat? Z.B. bei Tempo 50 oder 60 ?
Und selbst da meine ich, dass ein Leistungsmesser das nicht erfassen kann.
Wie ja @Jack-Lee sagte: Wenn Du das Pedal (zum Beispiel am steilen Berg) nur auf Spannung hälst, aber nicht bewegst, zeigt der Leistungsmesser 0 W an (weil Kadenz 0), aber trotzdem strengst Du Dich dabei an.
Und die Elastizität ist dem Leistungsmesser auch egal - nicht aber Deinem Körper.

Theoretisch(!) müsstest Du finden, dass Du (unter gleichen Bedingungen) vielleicht für die selbe Leistung einen höheren Puls benötigst.
Oder halt schneller ermüdest.
:unsure:
 
@DePälzer : dann nimm eine 80kg Langhantel und halte diese. Du wirst merken das in der Biologie sehr wohl auch bei 0 Weg ne Menge Arbeit zusammen kommt. Das ist auch bei dem Beispiel des Zweimassenschwungrades so. Auch hier wird wieder ignoriert, das ein Muskel keine Feder ist. Man könnte es vergleichbar machen, wenn im zwei Massen Schwungrad ein starker Öldämpfer verbaut wäre, der die in den Federn gespeicherte Energie in Wärme umwandelt. Das wurde man dann auch definitiv an Ausgangsleistung und Wirkungsgrad sehen.
 
das ein Muskel keine Feder ist.
Hm, bleiben wir bei deiner Angabe mit Leistung über 90° Winkel aufs Pedal bringen. Also ab Winkel 0 der 90° belastet man die Feder (bzw. Elastizität vom Mast). Bei 45° ist die Feder maximal gespannt. Tatsächlich hat man bis dahin mit etwas mehr Frequenz also schneller getreten wie normal. Eventuell tritt man auch etwas weiteren Weg, dann aber weniger Kraft. Auf den zweiten 45° tritt man jetzt etwas langsamer und bekommt bis Winkel 0 die Federkraft zurück. Von daher wäre meine Meinung, solange alles im elastischen Bereich ist, gips keine Verluste.
Allerdings wenn das Pedal den normalen Kurbelkreis verlässt und anfängt zu eiern (wie im Video), dann könnten Verluste verursacht werden.
Schaun wir mal, was noch an Argumenten kommt...
 
Bei einem E-Motor ist es Schnuppe ob etwas nach gibt, denn es ist nur einmal. Stellt euch vor, ihr müsst eine Silikontitte übern Hang schuppsen. Aber die Titte gibt 1m nach, obwohl Sie nur 5cm braucht um über den Kipppunkt zu kommen. Bei einem gefrorenen Busen müsst ihr nur 5cm wuppen. Ihr seid leider nur in der Lage bloß 100cm zu Wuppen. Für die Geile Titte sind aber 105cm nötig.
Die Frage ist wollt ihr die geile, oder dass sie gleich den Hang runter rollt
 
Hmmm… interessanter Vergleich.. :)

Ich will es mir aber bildlich nicht vorstellen…. und geile Titte, eher die kalte , die in Form bleibt oder die warme, die kein Überdehnschutz hat?!
Schwierig!
OT-Ende
 
@DePälzer : Der Muskel ist weiterhin keine Feder... Es gibt Bewegungen, bei denen unser Bewegungsapperat Energie speichern kann, z.B. in den Sehnen. So kann der Nettowirkungsgrad beim laufen fast doppelt so hoch sein, wie der intramuskuläre Wirkungsgrad. Beim Radfahren hingegen funktioniert das leider nicht, der Wirkungsgrad liegt irgendwo zwischen 20% und bestensfalls 26%.

Nach etwas suchen hab ich eine Studie wiedergefunden, die "nebenbei" das Problem mit der Feder gleich mit klärt. Leider finde ich nicht mehr die gesamte Studie, nur den Ausschnitt den ich mir mal kopiert habe. Auf Seite 74 im mittleren Absatz steht das, was wir gern wissen wollen... Nur muss man das nochmal explizit untersuchen um handfeste nachweise zu haben.
 

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@DePälzer : Der Muskel ist weiterhin keine Feder... Es gibt Bewegungen, bei denen unser Bewegungsapperat Energie speichern kann, z.B. in den Sehnen. So kann der Nettowirkungsgrad beim laufen fast doppelt so hoch sein, wie der intramuskuläre Wirkungsgrad. Beim Radfahren hingegen funktioniert das leider nicht, der Wirkungsgrad liegt irgendwo zwischen 20% und bestensfalls 26%.

Nach etwas suchen hab ich eine Studie wiedergefunden, die "nebenbei" das Problem mit der Feder gleich mit klärt. Leider finde ich nicht mehr die gesamte Studie, nur den Ausschnitt den ich mir mal kopiert habe. Auf Seite 74 im mittleren Absatz steht das, was wir gern wissen wollen... Nur muss man das nochmal explizit untersuchen um handfeste nachweise zu haben.
An das habe ich auch gedacht ;)
die Arbeit :
Gloger1.jpg
Ich glaube aber mehr kam nicht zu den Thema.
 
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Danke!!! Super Aufnahme: Frage: Hast Du eine Vorstellung wie viel Watt die Versteifung gebracht hat? Z.B. bei Tempo 50 oder 60 ?

Beste Grüße,
Schaltnix


Das Video ist vom Sproessling gemacht worden und seinem DF XL. Am besten über PN anschreiben und nachfragen.
Ich weiß es leider nicht und kann dazu nichts schreiben. Habe es nur verlinkt, weil es hier so gut reinpasst, wie ich finde. :)
 
Man kann Federvorgänge bei denen die Massenträgheit eine wesentliche Rolle spielt (Tennisschläger -> Tennisball, Motor -> Zweimassenschwungrad, Gummiball -> Boden) nicht einfach mit dem Tretantrieb vergleichen. Der Vergleich würde nur dann funktionieren, wenn man eine große Schwungmasse ins Tretlager einbaut, die die Energie aufnimmt und das ist der wichtige Punkt auch wieder abgibt, die man in die "Feder" tritt.

Das kann man allerdings nicht einfach mit einem Leistungsmesser erfassen, denn die Energie geht im Muskel verloren. Ein Muskel braucht zum Halten der Kraft ähnlich viel Leistung wie bei einer Bewegung mit gleicher Kraft. Wenn man bei gezogener Bremse ins Pedal tritt und das System sich elastisch verformt und man dann die Bremse löst und die Pedalstellung gehalten wird bewegt sich das Fahrrad. Unter der Annahme dass beides gleich lang dauert und der Kraftverlauf symmetrisch ist hätte man den zweifachen Einsatz für die Bewegung gehabt. Der Leistungsmesser erfasst allerdings nur die Verformung die Haltearbeit nicht. Beim normalen treten bei einem weichen Antrieb ist es nicht so offensichtlich, aber auch hier wendet man Kraft für weniger Bewegung wie bei einem steifen Antrieb auf.

Ohne Speichermöglichkeit kann man deshalb die Energie für die elastischen Verformung bei der maximalen Kraft als ungenutzte Energie betrachten.
 
@Volker D. Danke.
Die erste schlüssige Erklärung hier.

Der elastisch verformte Antrieb ist zwar ein Energiespeicher aber es dauert ihn zu beladen und entladen. Und da der Energieverbrauch der Muskeln ungefähr durch Kraft*Zeit definiert ist braucht die Elastizität Körner.
Ich muss pro Tritt den Muskel länger auf Kraft halten.
Da war es wieder, das Argument für den runden Tritt.

Jetzt wird das bei einer kontinuierlichen Bewegung natürlich schwer vorstellbar dass die verlangsamte Entlastung am Schluss nicht durch eine beschleunigte Belastung am Anfang kompensiert wird.
 
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