Ketjunohjainrissat pohdituttavat

[PW]

Mie oo kans ihmetelly tuota rissan asennusta noin väljästi akseliinsa, joskus kokeilin ja miusta se oli kokoajan kallellaan ulospäin eikä tilanne muuttunut mihinkään eri vaihteella

Petri

[Nojanalle]

Minun mielestä vetävänpuolen ohjuri pitää laakeroira mahdollisemman tukevasti ja se ei saa liienmälti kallistella. Itse olen harkinnut että laittaisin tähän kohtaan kaksi pientä eturatasta ja tekisin tähän niin sanotun ensiövälityksen ja vetäisin vasta tästä sen ketjun toisiona navalle. Näin saisi sovitettua samalla eturattaan koon paremmin sopivaksi . Ja pääsisi käyttämään tätä välitysratasta tavallaan välivaihteena.

[jori]

Mie oo kans ihmetelly tuota rissan asennusta noin väljästi akseliinsa, joskus kokeilin ja miusta se oli kokoajan kallellaan ulospäin eikä tilanne muuttunut mihinkään eri vaihteella

Kelluva asennus vaatii tietenkin laakerin sisäkoolin ja ketju-uran täsmälleen samaan tasoon (linjaan), muuten ketjuvoimat kallistavat rissan. Huomaa, että mennäkseen vinoon, ketjun täytyy tehdä rissan ympäri kiertävän mutkan lisäksi mutka sivuttain. Tätä se ei mielellään tee, koska ketjussa on jännitys ja jännitetty ketju pyrkii olemaan mahdollisimman suora. Samalla tavoin toimii, esim. riippumatto tai keinu. Keijuja pysyy narun yläpuolella, koska narulijaan ei mielellään tule sivumutkaa, kun se on jännitettynä keinujan painosta.

Jukalle: Jos ei fillarin autosabiilisuus ole tuttua, kannattaa katsella tämän sivun videoita ja hämmästyä, miten pyörä käyttäytyy fiksusti myös ilman kuljettajaa ja kääntyy "kelluvasti" aina siten, että pyörän tuki on painon alla, kunhan vauhtia on yli tietyn rajanopeuden.
http://bicycle.tudelft.nl/schwab/Bicycle/index.htm

Nallelle: Väliakseli hukkaa vain tehoa ja lisää painoa. Täytyy olla erityinen tarve sille vaihdealueen muuttamiselle, että siinä on järkeä. Eikös Ängeslevällä ollut sellainen, mutta purki pois.

[Nojanalle]

En muista sitä Ä:lä nähneen. Tais jäärä suunittelu asteelle. Eikö etuveto nojareissa muutenkin tämä taittopyörä hukkaa aika tavalla voimaa. Eikä paino vältämättä paljon nouse . Riippuu materiaali ratkaisuista. Entierä suuriko voiman ero syntyy , näiden kahden välillä. Jäähän tässä pois kuitenkin paluupuolen pylpyrä ja sen tuenta. Painaa sekin jotain.

[jviirret]

Mie oo kans ihmetelly tuota rissan asennusta noin väljästi akseliinsa, joskus kokeilin ja miusta se oli kokoajan kallellaan ulospäin eikä tilanne muuttunut mihinkään eri vaihteella

Kelluva asennus vaatii tietenkin laakerin sisäkoolin ja ketju-uran täsmälleen samaan tasoon (linjaan), muuten ketjuvoimat kallistavat rissan.

Sen sisäkoolin pitää olla riittävän levä jotta laakeri lähtee liikkumaan siirtyvän ketjun mukana helpommin kuin kallistuu. Jos laakeri on alle sentin leveä ja rullan halkaisija 5-10cm niin silloin kyllä rissa kallistuu kun ketju liikkuu sivusuunnassa. Ja kun rulla on kerran päässyt kallelleen ja paino lepää laakerin sisäkoolin kulmien varassa niin ei se siitä kyllä sitten liiku mihinkään vaikka ketjua vedättää sivulle kuinka paljon.

Jukalle: Jos ei fillarin autosabiilisuus ole tuttua, kannattaa katsella tämän sivun videoita ja hämmästyä, miten pyörä käyttäytyy fiksusti myös ilman kuljettajaa ja kääntyy "kelluvasti" aina siten, että pyörän tuki on painon alla, kunhan vauhtia on yli tietyn rajanopeuden.

Näinhän se toimii kun alla on kaksi pyörää, oikeat ohjauskulmat ja jätöt yms, mutta tämä tilannen on lähempänä yksipyöräistä.

Jukka

[Syväri]

No tuota mulla etummainen rulla hakee ittensä ketjun keskelle aika kivasti. Ei kallistele tai mitään muutakaan. Takana jämähti paikalleen mutta ei ole ollut ongelmia. Mitä pienempi laakerin sisähalkaisijan ja rissan halkaisijan ero, sitä paremmin se siirtyy. Olettaen että akselin välys ja jäykkyys on sopiva (=ettei laakeri lähde sisäkehältään pyörimään missään tilanteessa)

Siis jos asemoituvan rissan haluaa niin aika moni asia pitää olla tarkemmin suunniteltu ja tehty. Holkki kiilauralla olis varmaan paras vaihtoehto.

[irakas]

Vielä yksi juttu, joka ei tämän kiintoisan keskustelun aikana ole tullut esille.

Eikö väljästi asennettu laakeri kulu holtittoman väljäksi? Kun olen tehnyt pommista sekä yksi että kaksi laakerisia rissoja, ovat kaksilaakeriset siinä suhteessa mukavampia, kun laakeria ei tarvitse kiinnittää ruuveilla rissaan eikä ole huolta laakerin osuvuudesta keskilinjaan. Sopivan mittaisen väliprikan avulla voi kahdet laakerit puristaa pultilla yhteen ja asennuksesta tulee pomminkestävä.

Sakari

[jori]

Sakari, tässä tarkoitetaan väljällä asennuksella akselin ja laakerin välistä liitosta, ei laakerin ja rissan.

En muista sitä Ä:lä nähneen. Tais jäärä suunittelu asteelle. Eikö etuveto nojareissa muutenkin tämä taittopyörä hukkaa aika tavalla voimaa. Eikä paino vältämättä paljon nouse . Riippuu materiaali ratkaisuista. Entierä suuriko voiman ero syntyy , näiden kahden välillä. Jäähän tässä pois kuitenkin paluupuolen pylpyrä ja sen tuenta. Painaa sekin jotain.

Muistan nähneeni valokuvan, mutta en livenä. Se oli sitä aikaa, kun Tapani suunnitteli sitä 100 km/h ylitystä alamäessä.

Pienipyöräisessä etuvetoisessa tuo väliakseli voi olla perusteltu, koska muuten tarvitaan kalliita yli 60 hampaan rattaita. Kyllä väliakseliin kuitenkin enemmän tehoa hukkuu, kuin taittopyörään. Teho kulkee kahden hammaskosketuksen kautta verrattuna siihen, että jännitettyä ketjua taivutetaan se sata astetta.

Spekulointia taittopyörän tehonhukasta

Taittopyörän suurin tehonhukka muodostuu jännityksenalaisen ketjun taivuttamisesta. Mitä suuremman pyörän ympäri taivutus tehdään, sitä vähemmän yksittäistä lenkkiä täytyy taivuttaa ja sitä vähemmän kuluu tehoa kitkaan. Ison taittopyörän ympärille mahtuu enemmän ketjulenkkejä, jolloin kulma per lenkki on pienempi. Ja kun ketjun lenkkinopeus on sama, on kitkateho suoraan verrannollinen ketjun taittokulmaan.

Kyseessä on siis ketjun tapin ympäri kiertyvät sisälenkin sivulevyt. Tappi on reilut pari milliä paksu ja kitkakerroin on noin pienellä nopeudella voideltunakin vähintään 0,1. Yhteensä lenkkien kulmanmuutokset tuottavat ketjun taittokulman. Äärettömän pieni ketjurissa aiheuttaisi siis jokaiselle lenkille ketjun taittokulman suuruisen liikkeen. Äärimmäisen suuri taittopyörä selviäisi siis olemattomalla kulmalla per lenkki, mutta kulmien summa on aina tämä ketjun taittokulma.

Insinöörivaroitus! Harmaa insinööriteksti kannattaa jättää lukematta, jos saa näppylöitä laskemalla tehdyistä spekuloinneista. Laitan tulokset erilliseksi tämän jälkeen.

Kuvitellaan nyt Jori pinnimässä ylämäkeen liian suurella vaihteella niin, että poljinvoima vastaa Jorin painoa eli 100 kg (laskennan helpottamiseksi kaunisteltu ) Ketjussa vaikuttaa tällöin voima, joka on poljinkammen ja eturattaan säteiden suhteen verran suurempi. 38 hampainen ratas on säteeltään 77 mm ja kun kampi on se kuuluisa 152 mm, on ketjuvoima melko tarkasti kaksinkertainen poljinvoimaan nähden. Ketjussa vaikuttaa siis 200 kg veto.
Sama voima vaikuttaa siis jokaisessa ketjulenkissä vetopuolella. Laakerin normaalivoima on siis tuon 200 kg ~> 2000 N ja kitkavoima kitkakerroin 0,1 kertaa tämä normaalivoima = 200 N.
Tämä 200 N vaikuttaa siis ketjutapin säteellä ~ 1mm. Kitkamomentti on siis 200 Nmm.
Kadenssilla 60 r/min (otetaan tämä kierros sekunnissa tähän laskennan helpottamiseksi, vaikka polkematehoksi tuleekin lähes 950W ) tulee ketjunopeudeksi: 1 r/s x eturattaan ympärys = 483 mm/s ja lenkkinopeudeksi siis tuo 38 piikkiä / lenkkiä sekunnissa. Kammen nopeus kulmanopeutena ilmaistuna on 2 x pii x 1 = 6,28 rad/s, joka on siis sama kulmanopeus, joka kiertää ketjun niveltä. Taittopyörän kulmanopeus on ketjunopeus jaettuna taittopyörän säteellä. Tehoa taittopyörällä venytettynä taipuvaan ketjuun kuluu siis taittomomentti 200 Nmm kertaa eturattaan kulmanopeus 6,28 rad/s kertaa eturattaan ja taittopyörän halkaisijasuhde.
Eli 38 piikkistä ratasta vastaavalla taittopyörällä (154 mm) noin 0,2Nm x 6,28 = 1,3W. 100 mm taittopyörällä 1,3 W x 154/100 = 2,0 W , 75 mm taittopyörällä 2,6 W, 50 mm taittopyörällä 3,9 W ja 30 mm taittopyörällä 6,4 W. Nämä kaikki siis nettotehohukkana, johon tulee lisänä vielä laakerihäviöt ja kontaktijoustosta johtuva mikroliukuma, jotka molemmat kasvavat taittopyörän pienentyessä. Joka tapauksessa, jos taittopyörässä on kunnollinen vierintälaakeri, nuo muut vastukset ovat vain pikku pähkinöitä tähän ketjun taittamiseen kuluvaan tehoon nähden.

Vaikka tässä puhuttiin taittopyörästä, sama tehohukkamekanismi vaikuttaa myös ketjupyörissä. Niissä ketjun rullan rullaaminen hampaan kylkeä pitkin lisää kuitenkin vastusta tämän päälle määrällä, joka riippuu hammaspyörän ja ketjun yhteensopivuudesta = kunnosta.

Taittopyörän ketjun lenkkien taittamiseen kuluttama teho halkaisijan suhteessa ketjuvoimalla 200 kg kadenssilla 60 rpm 38 hampaisella eturattaalla, jolloin hetkellinen polkemisteho on 950 W.
154 mm ---- 1,3 W
100 mm ---- 2,0 W
75 mm ---- 2,6 W
50 mm ---- 3,9 W
30 mm ---- 6,4 W

Kokonaisuutena puhutaan siis alle prosentin tehohäviöstä, joka kuitenkin nousee nopeasti, jos ketjut kuivuvat ja ruostuvat sisältä.

[Mustasudenkorento]

Taittopyörän ketjun lenkkien taittamiseen kuluttama teho halkaisijan suhteessa ketjuvoimalla 200 kg kadenssilla 60 rpm 38 hampaisella eturattaalla, jolloin hetkellinen polkemisteho on 950 W.
154 mm ---- 1,3 W
100 mm ---- 2,0 W
75 mm ---- 2,6 W
50 mm ---- 3,9 W
30 mm ---- 6,4 W

Kokonaisuutena puhutaan siis alle prosentin tehohäviöstä, joka kuitenkin nousee nopeasti, jos ketjut kuivuvat ja ruostuvat sisältä.

Mitä tämä käytännössä tarkoittaa sitten siinä vaiheessa jos käytetään apuakseli ratkaisua?
kuinka paljon enemmän sellainen sitten syö jos se vie vielä enemmän?

[jori]

Mitä tämä käytännössä tarkoittaa sitten siinä vaiheessa jos käytetään apuakseli ratkaisua?
kuinka paljon enemmän sellainen sitten syö jos se vie vielä enemmän?

Apuakseli aiheuttaa tuon ilmiön lisäksi vastusta mm. hampaan kylkiä vierivien rullien takia. Kokonaisuus on parhaimmillaan vain noin prosentin läpi menevästä tehosta. Tämä on totta kuitenkin vain suurimmilla tehoilla ja pienillä = normaaleilla tehoilla vastukset syövät pari prosenttia tehosta jokaista tehoa välittävää ketjupyörä-ketju-paria kohti, kuivilla ja vanhoilla ketjuilla vieläkin enemmän.

[irakas]

Sakari, tässä tarkoitetaan väljällä asennuksella akselin ja laakerin välistä liitosta, ei laakerin ja rissan.

Kyllä minäkin tarkoitan akselin ja laakerin välistä liitosta. Kuluuhan metallitkin, kun hankaavat toisiaan vasten. Mutta niin, ehkä sitä hankaavaa liikettä ei tule paljon.

Sakari

[Premnas]

No nyt sitten ajattelin tilata suosiolla TerraCycleltä uuden ohjainrissan, vaan kun tarjoavat kahta vaihtoehtoa: alumiinisen ABEC -laakerilla (mikä niistä sitten?) ja titaanisen keraamisella laakerilla. Onkohan kellään kokemusta kumpi kestää paremmin, tai onko sillä suurta merkitystä kumman laittaa? Tutkin tuota keraamisen laakerin ideaa enkä ole vieläkään selvillä, mikä sen idea lopulta on. Miksei titaanista ohjainrullaa tavallisilla laakereilla?

On se vaan vaikeaa kun pitäs valita..

[jviirret]

No nyt sitten ajattelin tilata suosiolla TerraCycleltä uuden ohjainrissan, vaan kun tarjoavat kahta vaihtoehtoa: alumiinisen ABEC -laakerilla (mikä niistä sitten?) ja titaanisen keraamisella laakerilla. Onkohan kellään kokemusta kumpi kestää paremmin, tai onko sillä suurta merkitystä kumman laittaa? Tutkin tuota keraamisen laakerin ideaa enkä ole vieläkään selvillä, mikä sen idea lopulta on. Miksei titaanista ohjainrullaa tavallisilla laakereilla?

Itse ottaisin halvemman. Keraaminen varmaan pyörii kevyemmin ja kestää pidempään, mutta keston kannalta tärkeämpi ja nopeammin eteen tuleva ongelma on lika. Laakerit on kuitenkin helppo vaihtaa jos kuluvat huonoksi. Sama varmaan rullan kohdallakin, puhtaana kestävät likaista pidempään.

Jukka

[jimmyatfin]

Tuossa on juttua titaanisista. Vaikuttaisi siltä, että normaalisti puhtaana pidettynä kestävät pienen ikuisuuden.

http://pjotr320.blogspot.com/2010/03/te ... metre.html

[Syväri]

Ai hitto, pitäähän munkin tilata rulla uuteen pyörään. 100e sinnekin jos tuolta ostaa. Taidan kyllä tehdä mieluummin ite alumiinista tuollaisen hammastetun.. pommirulla on hiljanen mutta tehoa varmaan hukkaa vähän enemmän.