1CV:n jatkoajatuksia

[Wacky]

Korin muotojen lisäksi myös runkorakennekaavailut menivät uusiksi: hiilikuituputket eivät välttämättä kestäisi jousina (eli taivuttamista). Jouston/jousituksen toteuttamiseen kannattaa siis miettiä jotain muuta rakennetta.

Jousen materiaaliksi lasikuitu? Se kestää kai enemmän taivuttamista hajoamatta.

Ongelma ei ole hiillikuitu vaan putki. Mun tavarapyörässä on hiilikuitulattajouset ja hyvin toimii ja kestää. Hiilikuitua on käytetty muissakin paikoissa jousina ja hyvin kestävät. Hillikuituputket on vaan liian jäykkiä suhteessa kestävyyteensä jousiksi ja rakenne pitää olla umpinainen.
Eli pitäisi käyttää oikeanlaisia rakenteita.
Muista että putki on ontto ja tanko olisi umpinainen

[Polkumies]

Ongelma ei ole hiillikuitu vaan putki. Mun tavarapyörässä on hiilikuitulattajouset ja hyvin toimii ja kestää. Hiilikuitua on käytetty muissakin paikoissa jousina ja hyvin kestävät. Hillikuituputket on vaan liian jäykkiä suhteessa kestävyyteensä jousiksi ja rakenne pitää olla umpinainen.
Eli pitäisi käyttää oikeanlaisia rakenteita.
Muista että putki on ontto ja tanko olisi umpinainen

Mikäs idea on ylipäätään käyttää jousena putkea? Joku kiertyvä rakenne?

[Wacky]

Ongelma ei ole hiillikuitu vaan putki. Mun tavarapyörässä on hiilikuitulattajouset ja hyvin toimii ja kestää. Hiilikuitua on käytetty muissakin paikoissa jousina ja hyvin kestävät. Hillikuituputket on vaan liian jäykkiä suhteessa kestävyyteensä jousiksi ja rakenne pitää olla umpinainen.
Eli pitäisi käyttää oikeanlaisia rakenteita.
Muista että putki on ontto ja tanko olisi umpinainen

Mikäs idea on ylipäätään käyttää jousena putkea? Joku kiertyvä rakenne?

hiilikuituputket eivät välttämättä kestäisi jousina (eli taivuttamista)

Taisi olla ajatus rakentaa joustava runkoinen ilman erillistä jousielementtiä ja putkia oli tarkoitus käyttää jotta rakenne olisi riittävän jäykkä ja kevyt. Ehkäpä osa putkista täytyy muuttaa vain tangoiksi jotka saattaisi toimia sopivasti jousina

[tm]

Taisi olla ajatus rakentaa joustava runkoinen ilman erillistä jousielementtiä ja putkia oli tarkoitus käyttää jotta rakenne olisi riittävän jäykkä ja kevyt. Ehkäpä osa putkista täytyy muuttaa vain tangoiksi jotka saattaisi toimia sopivasti jousina

Jo vain, juurikin näin. Putket poikki sopivista kohtia, ja väliin laminoidaan pätkät hiilikuitulattaa joustoelementeiksi. Näin ainakin kuvittelen tässä vaiheessa .

[tm]

Sarjassa "kokeillaan nyt tuokin vaikkei voi toimia..." suihkin eilen illalla tavallista spraymaali (alkydi) yhden koepalan päälle. Katsotaan miten käyttäytyy maalin kunnolla kuivuttua, eli kuinka nopeasti halkeilee ja ropisee pois, jos koepalaa vähän taivuttelee.

Muutama kerros ohutta maalia ei peittänyt täysin retkipatjan karkeaa pintaa. Toisaalta eipä tässä mitään sileää ja tasaista pintaa olla hakemassakaan, ja samaa suurpiirteisyyttä voi noudattaa myös värisävyn tasaisuuden kanssa.

No niinhän siinä kävi kuin arvata saattoi: solumuovipalaa taivutettaessa maalikalvo halkesi -> ei jatkoon.

[Polkumies]

Jos laminoisi solumuovin päälle yhden ohuen kerroksen kuitua värjätyllä hartsilla?

[tavasti]

No niinhän siinä kävi kuin arvata saattoi: solumuovipalaa taivutettaessa maalikalvo halkesi -> ei jatkoon.

Jos maalaa vasta valmiin rakenteen joka on jo taivuteltu muotoonsa?

[tm]

Toki maalaus vasta kun kori valmis, mutta pehmeää matskua kun on, niin helposti tuo solumuovi joustaa arkikäytön pyörteissä ja kolhuissa enempi kuin hauraan kova maalikalvo kestää. Eli maali ei kestä menossa mukana .

[Tehdastehdas]

... joustava runkoinen ilman erillistä jousielementtiä ...

... laminoidaan pätkät hiilikuitulattaa joustoelementeiksi. ...

lauf-grid-leaf-spring-gravel-road-bike-suspension-fork-details19.jpg (65.66 KiB) Katsottu 3022 kertaa

Komposiittijousen vaimentaminen

constrained_layer_damping.max-400x400.png (59.54 KiB) Katsottu 3058 kertaa

Periaatteessa näin. Kiinnittääkö kaikki jousilehdet päistään, jolloin kiertojäykkyys olisi suurin, mikä olisi tärkeää, jos olisi vain yksi jousi-tukivarsi pyörää kohti, vai vain keskimmäinen eli vahvin kolmesta, jolloin pinnassa olevat hoitavat vain vaimennusaineen leikkausjännittämisen ja jäähdytyksen? Metallijousi pinnassa jäähdyttäisi vaimennusainetta paremmin. Jos ei halua tuhlata energiaa lämmöksi, pietsosähköinen kerros voisi tehdä sähköä tietärinästä.

Päällekkäiset kolmiotukilehdet on jo nähty polkuautossa.
Jousilehdistähän voisi suunnitella vaikka monivarsituennan (tyyliin 1CV:n tai Pedilion etujousituksen alapuoli), jolloin jousi-tukivarsien kiertojäykkyyttä ei tarvittaisi ollenkaan, mikä vähentäisi painoa.
Ohjauksen virtuaalisaranan voisi toteuttaa silikoninivelin (sisään valetuin varmuusnaruin), jolloin ei olisi kuluvia osia, vaan vain joustavia.

Corvetten poikittainen yhdyslehtijousi, joka kiinnittyy neljästä kohtaa, sekä jousittaa että vaimentaa kallistusta: kun yksi puoli painuu/nousee, lehti pyrkii ⏝ tai ⏜ -kaarelle ja painaa/nostaa toistakin puolta.

"Dynamic analysis and design of laminated composite beams with multiple damping layers"
https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/3.11611

"Multi-scale structural topology optimization of free-layer damping structures with damping composite materials"
https://www.sciencedirect.com/science/a ... 2318327995

"Damping in composite materials: Properties and models"
https://www.sciencedirect.com/science/a ... 6815002139

"Flexible high-damping composite structures and fabrication thereof"
https://patents.google.com/patent/US5744221

smacwrap-2.jpg (63.92 KiB) Katsottu 3058 kertaa

"The composite damping material SMACWRAP® consists of a lightweight & a high damping viscoelastic material. It is compatible to curing of prepregs or pre-impregnated composite fiber processes. The damping material is sandwiched between the structure and a constraining layer (shear deformation). So the vibration energy is converted into heat energy."
https://smac-sas.com/en/embedded-damping-smacwrap/

Vaimentavuus muodonmuutoksessa
https://fi.wikipedia.org/wiki/Viskoelastisuus

Mekaaniset metamateriaalit
https://en.wikipedia.org/wiki/Mechanical_metamaterial

damping release .jpg (71.94 KiB) Katsottu 3058 kertaa

"Composite material achieves paradoxical properties; realizes high stiffness and damping"
https://www.plasticstoday.com/automotiv ... -stiffness

"Extreme composite materials with negative stiffness inclusions"
http://silver.neep.wisc.edu/_lakes/NegStf.html

Tässä negatiivinen jäykkyys tarkoittaa esim. valmistusvaiheessa nurjaksi puristettua tankojousta, joka on pääjousen epävakaa alijousi, joka joustoliikkeessä muljahtelee joustovaransa vakaiden päiden välillä pitkän matkan. Kun siihen muljuvaan jouseen kytkee viskoelastisen materiaalin, vaimennus on yllättävän voimakas suhteessa pääjousen jouston liikematkaan.

NegStf.Reu.gif (153.29 KiB) Katsottu 3028 kertaa

Auton jousittaminen ja sen vaimentaminen
Pelkkä jousi ilman vaimennusta alipäästösuodattaa tietärinän, mikä on mukavin ja meluttomin, mutta heilahtelun vaimennus puuttuu, jolloin auton jousitettu massa hyllyy kuin hyytelö jousten varassa töyssyjen heiluttamana, mikä saattaa johtaa jousituksen pohjaamiseen, ja mistä saattaa tulla merisairaaksi. Esimerkkinä amerikkalaiset maantielaivat ennen 1970-luvun öljykriisiä.
Pitkä joustovara ja heikoin riittävä vaimennus tuottavat Mersumaisen tuloksen. Heillä on vaatimuksena jousitetun massan ylös-alas resonanssitaajuus alle 1 Hz.
https://www.drtuned.com/tech-ramblings/ ... requencies
Pohjauskumit eli pohjaus-jousi-vaimentimet mahdollistavat löysemmän jousituksen ja heikomman vaimennuksen joustovaran keskialueella, missä auto normaalisti kelluu. Joissakin iskunvaimentimissa (kuten Monroe Sensa-Trac) keskimatkan vaimennus on heikko ja ääripäiden vaimennus on voimakas, mikä korvaa pohjauskumit, paitsi jos pääjousi katkeaa ja auto putoaa pohjauskumin päälle.

Mitä lyhyempi joustovara, sitä jäykemmät jouset, ja sitä ärsyttävämpi resonanssitaajuus (pompotus hyllymisen sijaan), joka vaatii enemmän vaimennusta, mistä tulee tärinä- ja meluongelma auton sisään, koska mitä jäykempi vaimennin, sitä pienemmällä vastuksella se kytkee tietärinän koriin jousen ohi. Esimerkkinä Honda CRX.
Siihen auttaa pyörän napaan jousi-vaimentimella kytketty, korista irrallinen massavaimennin (kuten Rätti-Sitikassa alkujaan oli), joka imee tärinää pyörästä itseensä.
https://fi.wikipedia.org/wiki/Viritetty_massavaimennin

Sähköpolkuautossa pyörien moottorit voisivat olla ne jousitetut irtomassat, vaikkapa hammashihnalla pyöriinsä kytketyt, jolloin moottorin heilumisen sarana-akseli olisi sama kuin pyörän akseli, jolloin hihna ei joutuisi venymään moottorin hytkyessä oman jousensa varassa. Pyörän pitkittäinen tukivarsi ja massavaimentimen tukivarsi muodostaisivat kaksoisheilurin.
https://en.wikipedia.org/wiki/Double_pendulum
Moottori olisi kaksoisheilurin "nyrkki", pyörän napa olisi "kyynärpää", ja rungossa olisi kiinni "olkapää".

Napamoottorittomuus mahdollistaisi valmiiden Samagaga-pyörien käytön. Ne ovat kylläkin turhan kapeavanteiset polkuauton sivuttaisvoimille - ei mahdu kovin leveää rengasta, missä olisi parempi sivuttaisjäykkyys. Suurempi ilmatila myös pehmentäisi kyytiä, ja isompi kumi mahdollistaisi pienemmän rengaspaineen, mikä pehmentäisi kyytiä lisää.
(Voin myydä ylimääräiset 50-406 BMX-vanteet, joilla olen haaveillut protoilevani Vink-vaahtolevypyöriä.)

Voisi tuottaa monivarsituennan keinoevoluutiolla.

"An Introduction to Evolutionary Design by Computers"
https://people.eecs.berkeley.edu/~sequi ... Design.pdf

Optimoi kokonaisen auton rakenne ajosimulaatiossa.
Mittaa ja palkitse polkuauton hyvyydet ylimmällä tasolla ja anna koneen oppia yksityiskohdat itse.

Robotit liimaavat narut, letkut, painelihakset, johdot ja anturit paikoilleen tilapäiseen tukivaahtoon elastomeerien ja hartsien kovettumista odotellessa.

Elastinen hydraulinen jousitus kumoaa maaston tärinän aktiivisesti vastaliikkein, tiekameralla mitatun ajouran pystysuuntaisen profiilin perusteella.

01abd655e8d858909b67c26bd9ab673d.gif (2.85 MiB) Katsottu 3012 kertaa

Kiihtyvyysanturit tarvitaan kompensoimaan lumen, rikkoutuneiden osien ja vanhetessaan kovettuneen elastomeerin vaikutus.

[tm]

Hengästyttävän moninainen postaus, Tehdastehdas. Mielenkiintoisia ideoita.

Pitkäjoustoisuudella saa tosiaan helpoimmin mukavan jousituksen, mutta tuohan se tullessaan noita mainitsemiasi haittojakin. Autoon verrattuna polkuautossa mukaan tulee vielä kuskin liikkuminen/heiluminen polkimien pyörittelyn tahtiin. Kuskihan on se painavin yksittäinen osa kokonaisuudessa. Edes pieni heilahtelun vaimennus voi olla tarpeen, etenkin jos päädyn latta/lehtijousiin.

[tm]

Onkohan tässä kiekkokoon pienentämisessä nyt kuitenkaan riittävästi järkeä...? Kuvassa 1CV:n 507-kiekon edessä 406-kiekko. Miten käy ajomukavuudelle, onkohan tuolla kokoerolla kuinka iso vaikutus... Pystyykö mukavammalla jousituksella kompensoimaan (riittävästi) pienempien pyörien aiheuttamaa haittaa? Pieni pyörähän "tuntee" epätasaisuudet isoa enemmän.

[Tehdastehdas]

Isoon renkaaseen suunnittelu rajaa helposti kaupunkikelpoisuuden pois, jos auto ei käänny tiukasti talon nurkan ympäri rampille portaiden päälle, rappukäytävän kautta varastoon ja hissin kautta asunnon eteiseen korjattavaksi.
Kaupungeissa sähköpolkuautoja tarvittaisiin, koska ne auttaisivat vähentämään meluisaa, tilasyöppöä ja kallista autoilua.

4e7efbb92708093a19c7aa26c8d63efc.jpg (31.71 KiB) Katsottu 2784 kertaa

Nelipyöräohjaus pelastaisi isorenkaisen kääntöympyrän.

2-akselinen ohjaustanko, jolla käsin käännetään akseleita samaan suuntaan tai vastakkaisiin: "rattiakselin" ympäri kääntäessä; yksi kahva ylös, toinen alas, eturenkaat kääntyvät, ja pystyakselin ympäri kääntäessä; yksi kahva eteen ja toinen taakse, takarenkaat kääntyvät.

Taka-akselilla tarvitaan etujättö toisin päin kuin etuakselilla, tuottamaan takapyörille turvallinen vastaohjaustaipumus sivuttaisvoimasta, kuten Weissach-akselissa. Takaohjauksen keskitysjousi pitää takapyörien suunnan turvallisena, vaikka kuski ei edes tietäisi autossa olevan takaohjausta. Keskitysjousi voisi olla silikoninen nivel, jonka sisällä on varmuusnaruja valettuna. Varmaankin vaikea suunnitella sen voimakäyrä oikein, joten parempi antaa tekoälyn evoluoida komposiittialusta.

Ohjauksen voisi välittää nestepaineletkuilla ja -putkilla silikonilihaksiin.

Tai ehkä rullapumppu olisi tarkempi?

hose-pump-lpp-d-2-flowrox.gif (1.36 MiB) Katsottu 2752 kertaa

https://en.wikipedia.org/wiki/Peristaltic_pump

Elastinen solenoidiventtiili irrottaa nesteyhteyden tietokoneen ajaessa ja kuskin kuntoillessa vääntelemällä ohjausta minne sattuu.
Pikku nestevirtaus-generaattori tekee sähköä - ei tarvitse olla syrjäyttävä pumppu siinä roolissa. Moottori-generaattorissa ei ole tiivisteitä, vaan sisään valetut kelat pyörittävät nestelaakeroitua roottoria pumppu-turbiinin seinämän läpi, ja generaattorina päinvastoin.
Kahvojen yläpään peukalonapilla auton hallinta palautuu kuskille. Ehkä myös jarrukahvoilla, tai nekin kytketään irti ja käytetään kuntoilussa.

Polkimissakin on generaattorit, joten niitä voi pyöritellä tai vetkutella epätahtiin kuntoillakseen.
Servomoottori-generaattori luo illuusion poljinkammen tai ohjauskahvan jatkovarresta, joka kääntyilee hunajassa, siirapissa tai hyytelössä.

Juoksuautossa istumajuoksua.

GroundedRevolvingHackee-max-1mb.gif (599.18 KiB) Katsottu 2773 kertaa

Nykyisissä polkuautoissa koko keho saa liikuntaa vain tiukkamutkaisella kilparadalla. Saisipa liikenteessäkin.

[Jarcco]

Itse kaihdan monimutkaisia rakenteita, tietysti siksi etten osaa niitä tehdäkkään, mutta senkin takia että en haluaisi mitään ylimääräisiä huoltoa vaativia paikkoja. Ensin tekisin vaatimusmäärittelyn, jotta selviää mitä ominaisuuksia painotetaan. Esim. kumpi on tärkeämpi, ison renkaan mukavuus vai pienen ketteryys.

[tm]

"Keep it simple" on ihan hyvä ohjenuora suunnittelulle. Jospa sitä onnistuisi tällä kertaa noudattaa aiempia projektejani paremmin .

Ominaisuuksien painotusta hankaloittaa se, että puuttuu kokemukset vastaavasta 406-kiekkoisesta nelipyöräisestä vehkeestä... eli tieto paljonko mukavampi tuo 507-kiekko on. Jos nyt kokeeksi tekisin tuon seuraavan värkin 406-koossa, niin tähänkin asiaan saisi paremmin perstuntumaa. Sitä seuraavassa yksilössä voi sitten säätää tarkemmin vaatimuslistan kanssa .

Pienemmän kiekkokoon hyöty ei mene täysmääräisesti ketteryyden parantamiseen, vaan ajattelin "tuhlata" osan siitä ajokin kaventamiseen.

1CV:n todellista kääntöympyrää en olekaan vielä mitannut, tarviikin käydä selvittämässä se lähiaikoina jollain parkkipaikalla. Omassa arkiajossa se on ollut pääosin riittävän ketterä, vaikka kovin pienessä tilassa käännykkään.

[Polkumies]

Kuinka isoa eroa raideväliin suunnittelet 406:n ja 507:n välillä?