vrijdag, augustus 25, 2017

Uitrollen FAW vs Quest XS55 deel 4 de banden (kinetische translatie + rotatie van een band)

I, het traagheidsmoment in (Kgm²)
Vbaan, de baansnelheid in (m/s)
Vz, de zwaartekrachtsnelheid in (m/s)
Ѡ, de hoeksnelheid in (rad/s)
m, de massa in kilogram (kg)
R, de radius in (m)
g, de valversnelling in m/s² (ongeveer 9,81 m/s²)
h, de hoogte in meter (m)
mxgxh, de potentiële energie in joule (J) of (Nm)
½xmxVz², de kinetische translatie energie in joule (J) of (Nm)
½xIxѠ², de kinetische rotatie energie in joule (J) of (Nm)


We gaan in gedachten allerlei verschillende banden van een helling af laten rollen. Zoals je in bovenstaande schets kunt zien, wordt daarbij van iedere band de potentiële energie omgezet in kinetische energie die zowel translatie als rotatie kent.  Opvallend is dat de massa en de radius van de band uiteindelijk geen invloed hebben op de snelheid Vz. Ja, je kunt de massa en de radius van de band in de formule wegstrepen zodat je uiteindelijk voor de snelheid krijgt: Vz is gelijk aan de wortel uit 4 keer de valversnelling keer de hoogte van de helling gedeeld door 3 (zie helemaal onderaan in de schets hierboven). 

Het blijft wennen dat de massa en de radius van de band voor de snelheid Vz er niet toe doet!  Let wel, dit geldt alleen wanneer je de weerstanden zoals bijv. de rolweerstand hebt verwaarloosd. Natuurlijk is er in het echt wel rolweerstand. Gelukkig was het verschil in rolweerstand tussen beide velo's tijdens het uitrollen (erg) klein (zie deel 3). 

Gebruik makend van de formule uit deel 3 kom ik uit op een benodigde hellingshoogte h van 1,6 meter voor het verkrijgen van een beginsnelheid op het rechte stuk van 20 km/h (die had ik afgelezen op mijn snelheidsmeter in de velo).

En natuurlijk is het dan leuk om te weten wat de werkelijke hellingshoogte is (zie video hieronder).



Het verschil van 15 cm wijt ik voorlopig aan de weerstanden. Ik mag er nog 2 cm vanaf trekken vanwege de energie die nodig is voor het laten roteren van alle drie de banden. Dan kom ik dus uit op een hoogteverschil van 13 cm.
Theoretisch is dus 1,62 meter voldoende, praktisch blijkt dit dus 1,75 meter te zijn.

De hoogtekaart geeft overigens onderstaande plaatjes.




 Het blijft een leuke interessante materie, die mechanica.

De totaalmassa van de banden van mijn FAW is 1,785 kg.
De totaalmassa van de banden van mijn Quest XS55 is 1,995 kg.

De Quest XS55 heeft dus 0,210 kg meer aan bandengewicht. Verder heeft de Quest XS55 op alle 3 de banden een grotere traagheidsmoment vergeleken met die van de FAW.

De Quest XS55 rolde uiteindelijk 8 meter verder dan de FAW door.

Of er nog een deel 5 komt? Geen idee, maar die 13 cm hoogteverschil zit mij in ieder geval nog niet helemaal lekker.



http://plwsmi.blogspot.nl/2017/08/uitrollen-faw-vs-quest-xs55-deel-3.html

deel 3






deel 2





deel 1


zaterdag, augustus 19, 2017

Uitrollen FAW vs Quest XS55 deel 3

Graag zou ik deze test op drie punten willen doornemen:
1) Potentiële en kinetische energie
2) Rolweerstand
3) Luchtweerstand


Ad 1) potentiële en kinetische energie
De FAW lijkt in het voordeel op dit punt vanwege het hogere gewicht, echter de beginsnelheid op het rechte stuk is enkel afhankelijk van de hoogte h als je het verschil in lucht en rolweerstand tussen beide velo's op de helling verwaarloosd.

Ez=mxgxh
Ez, de potentiële energie in joule (J) of (Nm)
m,de massa in kilogram (kg)
g, de valversnelling in m/s² (ongeveer 9,81 m/s²)
h, de hoogte in meter (m)

Tijdens het naar beneden rollen wordt de potentiële energie omgezet in kinetische energie.

Ek=½mxv²
Ek, kinetische energie in joule (J) of (Nm)
m, de massa in kilogram (kg)
v, de snelheid in meters per seconde (m/s)

Ez=Ek geeft  2xgxh=v² (beginsnelheid op het rechte stuk is in dit geval dus onafhankelijk van de massa)

Uiteindelijk (met wel rol- en luchtweerstand) zal er, mijns inziens, een geringe beginsnelheidsverschil op het rechte stuk zijn tussen de FAW en de Quest XS55.
Dus welke velo op dit punt in het voordeel zou zijn, laat ik even in het midden.


Ad 2) rolweerstand

bandensamenstelling FAW:
voor: 2x Greenguards 20X1.50" (max. 7 Bar)
achter: Marathon Plus 20X1.75" (max. 5 Bar)

bandensamenstelling Quest XS55:
voor: 2x Marathon plus 20X1.35" (max. 5 Bar)
achter: Greenguard 26X1.75" (max. 5 Bar)

Frol=fxFn
Frol, rolweerstand in Newton (N)
f,rolweerstandscoëfficiënt 
Fn, normaalkracht in Newton (N)


Volgens een stelregel zou de rolweerstandscoëfficiënt van de achterband van de FAW 26/20Xf(marathon plus) / f(greenguard), hoger zijn dan die van de achterband van de Quest XS55, echter de Quest XS55 heeft 2x smalle voorbanden type Marathon Plus, terwijl de FAW de brede Greenguards heeft, wat dan weer ongeveer een factor f(marathon plus) / f(greenguard) per voorband voordeel geeft voor de FAWDe FAW is wel iets zwaarder. Dit werkt in het nadeel van Frol. In dit geval (60Xf(gemiddeld)) Newton.

Conclusie: De FAW heeft iets meer rolweerstand. Voornamelijk vanwege een iets hoger gewicht dan de Quest XS55.



Ad 3) luchtweerstand


F, de luchtweerstand in Newton (N)
 de dichtheid van de lucht 
v, de snelheid in meters per seconde (m/s)
A, de geprojecteerde oppervlakte van de velomobiel loodrecht op de bewegingsrichting in vierkante meter(m²)
 de weerstandscoëfficiënt, afhankelijk van de vorm van de velomobiel.

Dit geeft op die bewuste uitroldagen F=18,52xAxCw
Gezien beide tabellen hieronder, mag wel duidelijk zijn dat ik denk dat de Quest XS55 het 8 meter verder uitrollen op het rechte stuk, voornamelijk te danken heeft aan de stroomlijn. De beginsnelheid van beide velomobielen op het rechte stuk bedroeg 20 km/h bij nagenoeg windstille weersomstandigheden. Mijn conclusie is dan ook dat de Quest XS55, zelfs onder deze omstandigheden, een hoger rendement heeft dan de FAW, voornamelijk dankzij een efficiëntere stroomlijn (AxCw).







deel 2


deel 1



dinsdag, augustus 15, 2017

uitrollen FAW vs Quest deel 2




deel 2


deel 1

Graag zou ik willen weten hoeveel meter verschil er is tussen mijn FAW en mijn Quest XS55 in het uitrollen* (dus zonder te trappen). In video deel 1 is de gemiddelde afstand van de FAW op de stoeprand met krijt weggezet. Het verschil in beide uitrollen was maar een paar centimeter.

De volgende morgen heb ik tijdens het woon werkverkeer de Quest 2X op dezelfde plek laten uitrollen. De weersomstandigheden waren nagenoeg hetzelfde. Beide velo's zijn goed onderhouden en hebben voldoende bandenspanning.

Nu praat ik daar wel eens over met mensen en wat me opvalt is dat de meesten spontaan zeggen: "Ah, dan zal de FAW wel het verst gekomen zijn, want die is het zwaarst".

Of dat zo is........................
Het resultaat zie je in video deel 2. 

* Het uitrollen gaat op de PLW Smits manier. Dat houdt in dat ik beide velo's behandel/bestuur zoals ik dat op het woon-werkverkeer ook doe. Niet echt laboratoriumomstandigheden dus! En dat hoeft wat mij betreft ook niet. Op deze manier uitrollen lijkt me realistischer/praktischer. De beginsnelheid is 0 Km/h



Fietsbrug "De Weerdsprong"




Meetpunt: Maaskade Venlo (maandagmorgen)


Weersomstandigheden Venlo op de vroege maandagochtend: 12ºC en lichte bewolking

maandag, augustus 14, 2017

uitrollen FAW vs Quest XS55 deel 1





Graag zou ik willen weten hoeveel meter verschil er is tussen mijn FAW en mijn Quest XS55 in het uitrollen (dus zonder te trappen). Op mijn woon-werkverkeer ken ik 2 punten die mij uitstekend geschikt leken om de velo's te laten uitrollen. Echter dit bleek achteraf maar 1 punt te zijn! (zie ook video hierboven). Het uitrollen gaat op de PLW Smits manier. Dat houdt in dat ik beide velo's behandel/bestuur zoals ik dat op het woon-werkverkeer ook doe. Niet echt laboratoriumomstandigheden dus! En dat hoeft wat mij betreft ook niet. Op deze manier uitrollen lijkt me realistischer/praktischer. Wat mij overigens opviel, was dat bij het 2X achter elkaar uitrollen van de FAW, het verschil in afgelegde meters tussen beide metingen bij deze FAW niet erg groot was! Het ging hooguit om een paar centimeter verschil. In deze video deel 1 is het dus de beurt aan de FAW.




Meetpunt1: Maasveldpad Tegelen  (fail!)



Meetpunt 2: Maaskade Venlo (meer succes)




Weersomstandigheden Venlo op de vroege zondagochtend: 12ºC en lichte bewolking

woensdag, augustus 09, 2017

Foto's knippen met een GoPro

Dat je met een GoPro foto's kunt knippen wist ik, maar daar was ik nog niet aan toe gekomen. Tot vandaag, en het resultaat van GoPro valt mij niet tegen. Deze foto's zijn niet gefotoshopt en tijdens het rijden genomen. Dus wat mij betreft kan GoPro de belichtingsdriehoek goed inschatten. Alleen bij de eerste foto twijfel ik aan de sluitertijd. Daar had ik misschien nog wat aan kunnen doen met de instellingen. Maargoed, een verlichte fietsbrug fotograferen met een wat grotere sluitertijd heeft ook wel wat😊

1X heenweg ww-verkeer
4X terugweg ww-verkeer




















woensdag, juli 26, 2017

action cam





Maasboulevard Venlo
woensdag 30 augustus 2017 5:00AM
De knoop is doorgehakt. Na enige twijfel dan toch een action cam aangeschaft en inmiddels op de velo geplaatst. Mijn oog viel op een GoPro Hero5 Session. En de beelden? mij hoor je niet klagen!