maandag, november 13, 2017

De holle draadstift


Normaal gesproken ben ik een schroefnippel gewend, maar de holle draadstift is mij toch handiger in gebruik gebleken. Nu kun je de rem van onderen (dus in de buurt van de trommelrem zelf) op een handige (relaxte) manier bijstellen. En remmen doet de velo nu als de beste. De holle draadstift is, wat mij betreft, een mooi alternatief.


foto 01)
De holle draadstift is hol van binnen zodat de remkabel hier doorheen kan (zie ook foto 03)


foto 02)
De holle draadstift (links)
De schroefnippel (rechts)



foto 03)
De holle draadstift gemonteerd.
De rem afstellen doe je met het stelmoertje (onder). De remkabel vastzetten doe je met de inbusbout (boven in de holle draadstift). Het lijkt op de foto alsof de holle draadstift geen ruimte genoeg heeft, maar het heeft geheel rondom circa 1 cm vrije ruimte.

foto 04)
Stelmoertje heeft inkeping en gaat dus niet door de spanning losdraaien.

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