Velocar Tretkurbelwelle

[Kulle]

Wenn ich von 4W Verlust bei 175mm Kurbellänge ausgehe, sind es dann also noch 2,6W bei 120mm Kurbellänge?

 

[bergauf]

Billige Kinderräder haben oft Kunststoff-Gleitlager im Tretlager.

Nicht bloß die... Gibts auch bei Standard-Pedalen immer wieder mal.

bergauf

 

[Jack-Lee]

@Kulle, ist rein abhängig von der schlussendlich resultierenden Lagerkraft.Da dort auch der Kettenzug mit reinspielt, kann man das so nicht genau sagen.
Die angenommene Pedalkraft sinkt/steigt aber nicht, wenn die Leistung und "Drehzahl" gleich bleibt.

Gruß,
Patrick (Der bei "Ergomo" Pedalen die Plastelager auch schonmal mehr oder minder "verflüssigt" hat..)

 

[flachlaender]

... 32 W Verlustleistung (= Wärmeleistung) ...

Also dann doch gleich Metallgleitlager und über schön wärmeleitende Metallverbindungen weiter in die Cleats und von da auf eine metallene Wärmeverteileinlegesohle.... fertig ist die rein humangepowerte Schuhheizung für den Winter .

Wobei, wenn es funzt....

Wenn ich von 4W Verlust bei 175mm Kurbellänge ausgehe, sind es dann also noch 2,6W bei 120mm Kurbellänge?

Wenn ich @Jack-Lee richtig verstanden habe dann spielt die Umdrehungsgeschwindigkeit eine Rolle. Kürzere Kurbelarme gehen aber doch in unseren Anwendungfällen meistens mit einer erhöhten Trittfrequenz und damit mit mehr Umdrehungen je Zeiteinheit auch an der Pedalachse einher, oder?
Aber das würde mich jetzt nicht sonderlich aufhalten, da die gewählte Lösung im jetzigen Stadium (erster Versuch, Studie, Prototyp...) der Entwicklung für Dich andere, wichtige Vorteile bietet. Von daher ist die Wahl so erst einmal richtig.

 

[labella-baron]

Bei nem 30mm Gleitlager kommt man auf nur noch 0,1m/s und somit nur noch auf eine Verlustleistung von 1/10tel der oben berechneten :X Also knapp 4W.
Was man aber bedenken muss: Wenn Kettenzug auf die Kurbelwelle herrscht, kann sich die Lagerbelastung stark erhöhen, was wiederrum zu höheren Verlustleistungen führt.

Weil ich das Rätsel in diesen Thread gesetzt habe, will ich mich auch mal an der Auflösung beteiligen.
Am besten an Hand eines Zahlenbeispiels:

Angenommen ca. 100 Kilo gesamt werden eine 10% Steigung hinaufbewegt.
Also ca. 100*10*0,1 = 100N Hangabtriebskraft.
Größtes Ritzel habe ein fünftel des Laufrad also 500N Kettenzugkraft
Wegen Aktio = Reaktio 500N Kurbellagerkraft.
Kettenblattradius sei 0,3 der Kurbellänge, also 150N Pedallagerkraft.
Gleitreibungszahl µ ca. 0,16 * 150N = 24N Pedalwellen-Umfangskraft.
Pedalwellenumfang bei 30mm ca. 100mm = 0,1m.
Trittfrequenz = 60/min, also 1/s folgt obige Umfangsgeschwindigkeit 0,1m/s.
Leistung = Umfangkraft * Umfangsgeschwindigkeit = 24N * 0,1m/s = 2,4W.

Also doch nur ca. zweieinhalb Watt, obwohl man ja echt ordentlich bergauf schuftet mit ca. 200W
Stimmt das oder wo habe ich einen Fehler drin

 

[Kulle]

Für Tretboote gibt es tatsächlich 12cm hohe und 9,5cm breite teilbare Pedale als Ersatzteile aus schwarzem Kunststoff, die eventuell für ein "Volks-Velocar" einsetzbar wären.

Allerdings nur für die bei Tretbooten üblichen Wellen mit 16mm Durchmesser.

 

[Kulle]

Heute Lager unter fachkundiger Hilfe der Ökomobilgruppe Hannover zusammengesetzt, die Igus-Gleitlager laufen gefühlt superleicht.

Die 16mm Lager für die Lagerung der Tretkurbelwelle in den Seitenwänden passen auch gut, ich bin zufrieden.

 

[Kulle]

Mit montierten seitlichen Flansch-Industriekugellagern beträgt die Brrite der Tretkurbelwelle und damit die Kisten Innenbreite zwischen den Wänden 69,5 cm.

Das entspricht genau der Außenbreite meiner Sitzbank, so das deren Holme direkt an die Seitenwände der Kiste verschraubt werden können.
Seitlich könnte es dann noch eine Bank-Verbreiterung um je Seite max. 7,5 cm geben.

Für diese Studie überlege ich gerade noch, ob es überhaupt eine Verstellung des Abstandes von Sitz zu Tretlager geben soll.
Wenn, könnte diese Möglichkeit auch nachträglich ergänzt werden.

 

[Kulle]

Gesamthöhe an Tretkurbellage von oben:
Fußspitze bis Tretkurbel 8cm +
Höhe Kurbelkreis oben 12 cm +
Höhe Kurbelkreis unten 12 cm + Nach unten Fußplatte/Ferse unter Tretkurbel 25 cm +
5-8cm Bodenfreiheit
= Achse Tretkurbellagerung bis Boden 45 -48 cm

= Fußspitze bis Boden 65-68 cm

 

[Kulle]

Ausgehend von der Tretkurbelwelle die horizontale Maßkettenberechnung des Fahrzeugs von vorne:

Karrosserie inkl. Klebung: 0,5 cm
Wabenpappe/Knautschzone: 6cm
Frontwand-Platte 1,5 cm (Pappelholz)
Hinter Schuhsohle ca. 5 cm
Schuhsohle bis Lehne ca. 100 cm
(davon ca. 68 cm Plattenboden, sonst PE)
Lehne unten zu Rückwand-Platte: 32 cm
(=Bodenplatte 100 x 69 cm)
Rückwand-Platte 1,5 cm (Pappelholz)
Wabenpappe/Knautschzone: 6cm
Karrosserie inkl. Klebung: 0,5 cm
Minimallänge: 153 cm
davon Seitenwandplatte: 140 cm

 

[labella-baron]

Ausgehend von der Tretkurbelwelle die horizontale Maßkettenberechnung des Fahrzeugs von vorne:

Zeichnung würde es anschaulicher machen, aber gut dreimal lesen geht auch; für deinen Projektfortschritt ist eine Zeichnung sicher überflüssig.
Die angegebene Minimallänge ist dann vermutlich ohne jeglichen Stauraum.

 

[Kulle]

Stauraum gibt es zwischen den Hinterrädern hinter der Lehne, mit Kofferraumklappe verschließbar.
Bleiben die Maße so, hat der Kofferraum unten 32x69 cm Fläche, oben noch 27x69 bei ca. 40-35 cm Tiefe.
Wenn ich statt 69 cm Breite auf 70 ginge könnte man z.B. zwei Kästen Mineralwasser nebeneinander in den Kofferraum stellen...

...das mit den zwei Mineralwasserkästen gefällt mir, ich gehe dann wohl doch auf 70 cm Innenbreite.
Danke für die Anregung!

 

[Kulle]

15 mm Pappelsperrholz wiegt 6,45 Kg/m2.
Die Platten der Tragkiste wiegen somit insgesamt ca. 18 kg ohne Schrauben und Verbinder.
(Verschnitt geht noch runter ;-)

 

[Kulle]

Wo ich gerade am Rechnen bin:

Einstieg (Türen?) Seitenfenster zum Hochkurbeln bei Regen?

Also:
Höhe Sitz über Boden: 32 cm
Von Sitz bis Kopf oben: ca. 90 cm
Höhe Oberkante Karosserie über Boden: 72 cm
Gesamthöhe (Dach) über Boden: 122 cm
Bodenfreiheit: 20 cm
= OK Dach über Karosserie: 50 cm
Abstand Höhe Seitenschutz bei Regen zu Dach 15 cm (=freie Sicht)
Seitenschutz bei Regen über Karosserie: 35 cm, nach vorne abfallend (parallel zur Windschutzscheibe)
Höhe Einstieg ab OK Karosserie:
-35 cm, nach vorne ansteigend.
= Einstiegshöhe 50 cm über Straße, 25 cm über Fahrzeugboden.

Lösungsvorschlag:
"Drehtüren"
Einsteigen: Nach unten drehen
Fahrt: Horizontal
Bei Regen: Nach oben drehen

Was haltet Ihr davon?

Für solche Türen braucht man großformatige Reiblager, die zugleich die Türen in Position halten können.

So ein Lager habe ich gerade zufällig auf der Rückseite meines Bildschirms gesehen, damit kann man den Bildschirm ausrichten. Hält in jeder Position und ist zum Anschrauben.
Mal sehen, wo ich zwei gleiche finde, die nicht mehr gebraucht werden...

 

[Fanfan]

Wie zuversichtlich bist Du, dass das Reiblager auch bei Gerappel auf Kopfsteinpflaster noch dauerhaft seine Position hält?

Viele Grüße,
Stefan

 

[Kulle]

Hängt sicher vom Gewicht der Tür und dem (noch zu findenden) Lagern ab.
Aber es ist ja nicht die einzige Unsicherheit in meinem Projekt, damit kann ich leben.
Hält es nicht, muss ich über Arretierungsmöglichkeiten nachdenken. Hält es, ist das prima.

 

[lotharko]

Genau die richtige Einstellung. Arbeit zeigt den Weg...

 

[Kulle]

Zwei gleiche gefunden.
Metallplatte zum Aufkleben, Scharnier und U-Bügel mit Justierschrauben für die Feineinstellung, je 250 Gramm.
Das schwarze Plastik kann noch ab, da das Scharnier eingebaut nicht mehr zu sehen ist.
Die Gelenke sind relativ schwergängig, aber die Hebel der Türen ja auch groß...

 

[Fanfan]

Die Gelenke sind relativ schwergängig, aber die Hebel der Türen ja auch groß...

Aber vielleicht kannst Du die beim Rappeln wirksamen Kräfte reduzieren, indem Du die Scharniere nicht völlig starr mit dem Rahmen bzw. den Türen verbindest, sondern ein wenig elastisch.

 

[Kulle]

Die Scharniere sind jetzt zurückgebaut auf die wesentlichen Teile.



Durch Festziehen der zentralen Mutter kann der Widerstand eingestellt werden.

OK, jetzt geht's erst mal mit der Tretkurbelwelle weiter.