Großes Kettenblatt + großes Ritzel = steiferer Antrieb?

Was glaubst Du woran liegts, an der zurückgesetzten Kettenstrebe?
Wenn man da noch von einer Kettenstrebe sprechen kann. Dann ja.
Bei 40*40mm Baustahl und einer Strebe die weit weg von der Kettenlinie ist.
Verbiegt sich da erst das Tretlager und dann das Ausfallende.


Ymte Sijbrandi hat in einem Artikel zu Liegerädern am Berg (Stand in der Mitgliederzeitschrift vom NHPV) vor vielen Jahren von bis zu 1cm Rahmenflex unter Kettenzug bei alten Tiefliegern genannt. (Gemeint waren wohl sowas wie Optima Baron und M5 Lowracer CrMo)
 
Wir können hier auch Federung der hinteren Schwinge und Kettenlinie diskutieren.
Gedacht war der Thread aber eigentlich mehr für die Frage nach einem steifen Antriebsstrang.
... wobei die ganz großen Kettenräder hinten natürlich die Kette weiter weg von der Schwinge bringen und damit die Biegemomente auf die Schwinge verstärken.
Außerdem führen Kassetten mit richtig großen Kettenrädern zu groben Abstufungen - und zumindest im "mittleren" Bereich der Kassette will ich feine Abstände.

Was haben wir denn mittlerweile als "Konsens"?
Eine Diagonalstrebe unterhalb des Tretlagers bei den oft im "Zickzack" geführten Alumasten?

Wie steif sind die Hinterbauschwingen? In welchen Richtungen?

Welchen Einfluß haben denn Versteifungsstreben in der Karosserie der VMs? An welchen Stellen sind die gut und hilfreich?
Was ich schon gesehen habe:
- Streben von der Mastspitze zu den Radkästen
- Stützstrebe im vorderen mastbereich nach unten
- Querstreben unter dem Sitz, die die Druckspitze am Mast-Ende auffangen sollen
- umlaufende Querstreben in Höhe der hinteren Kettenführungsrolle
- Längsstreben von der Brücke parallel zum Kettentunnel nach hinten
- Längsstreben in den Seitenwänden
 
grössere Ritzel und Kränze vermindern lediglich die Kettenkraft, bzw. deren eventuelle Längung. Die Momente an Tretlager und Achse bleiben m.E. bei gleicher Trittkraft gleich und das Fahrwerk verwindet sich (leider) wie zuvor. Und ob moderne Helden Ketten sich dermassen längen? :unsure:
 
Und ob moderne Helden Ketten sich dermassen längen?
Eher nein, eine Kette wird ja auch nur in Zugrichtung belastet. Sobald ein Bauteil aber eben nicht auf Zug/Druck, sondern senkrecht dazu belastet wird (Biegung/Torsion), kann ein sehr viel massiveres Bauteil sich deutlich weiter verformen. Und darum geht es ja – diese elastische Verformung, die dazu führt, dass auch ohne Netto-Antriebskraft die Muskeln gegenhalten müssen.
 
Die Frage nach einem steifen Antriebsstrang
erreicht man theoretisch mit größeren Ritzeln, das ist geklärt,

Es wäre schön, wenn's so einfach wäre. Auch für ein ungefedertes Rad ist's etwas komplizierter.
Beim großen Kettenblatt nimmt die Kettenkraft ab, aber der Abstand zum Rahmenrohr nimmt zu.

Viel mehr ist wohl mit jeweils passenden Rahmenkonstruktionen zu holen.

Als Beispiel dazu: den vorderen Rahmenteil mit einem Tretlager ober- oder unterhalb des Rahmenrohrs.
Bei der Montage unterhalb des Rahmenrohrs nimmt der Abstand des Zugtrums zur Mittelachse des Rohrs sehr deutlich ab.
Diese Konstruktion wird daher mit dem Tretlager unten deutlich steifer werden. Ein größeres Kettenblatt wird in diesem Fall kaum etwas bringen.

Unbenannt.png

Es gäbe jetzt aber so viele verschiedene Beispiele, dass es vielleicht einfach zu komplex für eine brauchbare Diskussion wird?
Vor allem, wenn's dann auch noch in die verschiedenen VM Lösungen geht...
 
Aber:
* Der Abstand der Kette zum Rahmen ändert sich auch.
Dies erhöht auch das auf einen zentralen Rahmen wirkende Biegemoment.
* (Und zuletzt: Die Reibungsverluste der Kette nehmen zu, sind aber im Vergleich anscheinend deutlich kleiner als die Verluste durch Verformung.)
Dadurch entstehen nun offensichtlich Unterschiede in der Situation bei VMs oder Liegerädern/Trikes.
-> Der Abstand der Kette zum Rahmen (also der Hebelarm) ändert sich im gleichen Maße wie die Kraft auf der Kette abnimmt. Das ausgeübte Drehmoment (Produkt aus Hebellänge und Kraft) bleibt daher in erster Näherung unverändert. (Muss man natürlich im Einzelfall genauer betrachten, weil ja nicht nur der Abstand größer wird, sondern sich bei gegebener Rahmengeometrie auch die Zugrichtung und damit die Richtung des eingeleiteten Drehmoments etwas ändert).
-> Die Reibungsverluste der Kette bei der Kraftübertragung: Die Kette läuft schneller, d.h. jeder einzelne Reibvorgang tritt öfter auf. Am Kettenrad und Ritzel wird jedes einzelne Glied dafür in gleichem Maße weniger weit geknickt, die Knickwinkelgeschwindigkeit (Kettenglieder pro Zeiteinheit mal Knickwinkel) bleibt also gleich. Gleichzeitig ist die ausgeübte Kettenzugkraft und damit auch die Reibungskraft kleiner. Die dafür nötige Leistung (Produkt aus Knickwinkelgeschwinigkeit Reibungskraft) nimmt also beim Einsatz größerer Kettenblätter und Ritzel ab.
-> Reibungsverluste an Umlenkrollen: Wenn die Umlenkrollen gleich groß bleiben, dann nimmt die Knickwinkelgeschwindigkeit in dem Maße zu wie die Kettenzugkraft abnimmt. Der Reibungsverlust durch die Umlenkung selber bleibt daher gleich.
-> Der kettenzugunabhängige Reibungsverlust an Kettenschutzrohren (ohne Umlenktung der Kette durch selbige) nimmt natürlich linear mit der Kettengeschwindigkeit zu.
-> Reibung der Lagerdichtungen von Umlenkrollen nimmt natürlich auch zu.
-> Reibung der Kugellager von Umlenkrollen nimmt ab (kann man aber sowieso eher vernachlässigen).

Ergo: wenn die Kette überwiegend frei (oder in wirklich reibungsarmen Schutzrohren) läuft gibt es im Antrieb selbst grundsätzlich weniger Verlust.

Dabei gehe ich natürlich davon aus (das ist hier ja das Selbstbauunterforum), dass eine mögliche Hinterradfederung auch geeignet an die geänderte Geometrie angepasst wird um die Antriebseinflüsse klein zu halten.
 
Das kommt auf das Velomobil an, du kannst davon ausgehen dass sie da sinnvoll sind wo die Hersteller sie verbauen.
So herum auf jeden Fall.
Anders herum nicht unbedingt - hier gibt es ja genügend Beispiele, wo nachträglich zusätzliche Aussteifungen eingebaut worden oder diese optimiert worden sind, sei es von Anwendern oder aber von Herstellern im Zuge der Weiterentwiclung. Das betrifft nicht zuletzt auch den Tretlagermast, s. obige Zusammenfassung (die auch nachträgliche Änderungen beinhaltet)

Dabei gehe ich natürlich davon aus (das ist hier ja das Selbstbauunterforum), dass eine mögliche Hinterradfederung auch geeignet an die geänderte Geometrie angepasst wird um die Antriebseinflüsse klein zu halten.
Wobei das oftmals kaum möglich ist, ohne allzu tief in die Struktur einzugreifen. das dürfte mehr oder weniger gleichermaßen für alle Fahrzeuge gelten, in denen die traditionelle Technik von velomobiel.nl verwendet wird. In meinem VM passen z.B. Rollen mit maximal 16 Zähnen, und da passt das auch noch ganz gut mit der Position der Rolle relativ zum Schwingelager. Wenn man bei Radern mit dieser Technik sehr große Leitrollen verwenden will, sagen wir mal 23Z, muss man Öffnungen in den Kettentunnel schneiden und damit die Struktur schwächen.
 
Natürlich, aber gehen wir davon aus dass die feststeht, bzw. schon optimal ist.
Der Ansatz ist mir zu optimistisch.
Dieser Thread ist in der Selbstbauecke.

Wer nicht über Verbesserungen nachdenkt, glaubt vielleicht auch einem Hersteller, dass "No Squat" in unterschiedlichen Gängen möglich wäre...
 
nimmt der Abstand des Zugtrums zur Mittelachse des Rohrs sehr deutlich ab
ich melde leise Zweifel an: In seitlicher Ansicht nimmt der Abstand ab, aber da wirken m.E. leider fast gar keine Kräfte. Aber es wirkt Torsion in Längsachse des Auslegers. Hier bleiben die Hebelarme dieselben, nämlich Krafteinleitung über das exzentrisch gelegene Pedal, und weniger Q-Faktor würde hier helfen.
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ich melde leise Zweifel an: In seitlicher Ansicht nimmt der Abstand ab, aber da wirken m.E. leider fast gar keine Kräfte. Aber es wirkt Torsion in Längsachse des Auslegers. Hier bleiben die Hebelarme dieselben, nämlich Krafteinleitung über das exzentrisch gelegene Pedal, und weniger Q-Faktor würde hier helfen.
Anhang anzeigen 213313
Bei einer kombinierten Belastung nimmt in diesem Bild eine ab, die andere bleibt gleich.
Die Summe nimmt dann ab.

Es wirken fast keine Kräfte?
Die Kräfte von Kette und Pedal bleiben genau gleich. Das Moment nimmt ab, weil der Abstand verringert wird.

Torsion um die Längsachse des Auslegers?
Die ist vernachlässigbar gering, da Kettenzug und Kraft am Pedal ziemlich parallel zum Rohr wirken.
Wenn man theoretisieren will, kann man sagen, dass auch die im Fall "Tretlager unten" geringer wird.
Ist aber egal, weil die nichts bewirkt.
 
Der Ansatz ist mir zu optimistisch.
Dieser Thread ist in der Selbstbauecke.
Und der Titel sagt dass es um größere Ritzel geht, auch wenn es andere Möglichkeiten gibt den Antrieb steifer zu machen. Wenn man die Möglichkeit hat sollte man die natürlich zuerst ausreizen, bei dem Knicklenker zum beispiel die Streben rausschneiden und am Ausfallende wieder anschweißen.
 
Das Moment nimmt ab, weil der Abstand verringert wird
Ein Moment, welches die Kette bewirken könnte, würde vom Pedal (fast) kompensiert, dachte ich.
entweder Kette zieht rechts, Pedal drückt rechts, oder Pedal drückt links, Kette zieht rechts.
Ergeben eigentlich längere Kurbeln ebenfalls geringere Belastung auf die Struktur?
 
@fan-dan :
Druck am rechten Pedal und Kettenzug rechts heben sich teilweise auf.
Druck am linken Pedal und Kettenzug rechts bringen das maximale Biegemoment in den Rahmen.

Wenn man also im Stand probiert, wie viel das gesamte Zeug bei maximaler Beinkraft nachgibt, wird der "Leerweg" des Pedals beim linken Pedal größer sein als beim rechten. Ausnahme: Der Rahmen ist so steif, dass der Unterschied nicht auffällt.
 
Bildet man ein Kräftegleichgewicht in der Tretlagerachse wird ersichtlich, dass die Kräfte auf den Rahmen durch Anpassung von Kurbelarmlänge und Kettenblattdurchmesser reduziert werden können. Das funktioniert unabhängig von der Pedalseite und sollte einem weichen Rahmen helfen.
Wenn die Verformungen in Antriebslängsrichtung gross sind, müsste man das zumindest bei langsamer Fahrt an der Bewegung des Umwerferkäfigs sehen können. Ist das so, kann man das beobachten?
 
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