Forschungsprojekt Mountainbike-Geometrie (2/8): Wie entstehen Rahmengrößen?

Forschungsprojekt Mountainbike-Geometrie (2/8): Wie entstehen Rahmengrößen?

Warum sind Rahmengrößen, wie sie sind? Alles begann mit der Frage, warum es wenige bis keine Bikes in großen Größen gibt. Weiterhin werden Prototypen bei vielen Firmen nach wie vor lediglich in Rahmengröße M gefertigt und die restlichen Größen daraus am Rechner adaptiert. Aber wie entstehen diese Größen eigentlich? Und warum ist der große Rahmen oft immer noch zu klein? Wir haben da ein paar Thesen vorbereitet.

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Forschungsprojekt Mountainbike-Geometrie (2/8): Wie entstehen Rahmengrößen?

 

[imkreisdreher]

bin ja deiner Meinung, dass da viel Halbwissen, Ignoranz und Humbug verbreitet ist. Nur die Aussage von oben bedarf eines Belegs, da meines Wissens die Räder eines Einkaufswagens sich noch immer nachlaufend ausgerichtet haben.

 

[Deleted 412939]

Ich habs gefunden nur das Buch dazu noch nicht. Die Forschung dazu wurde von einem englischen Chemiker ins Leben gerufen und mit einem Team weiter verfolgt. Demnach gehören Themen wie Nachlauf der Vergangenheit an. Unglaublich, nachdem das Fahrrad seit 200 Jahren Massenfortbewegungsmittel ist:
https://www.wissenschaft-aktuell.de...der_wirklich_aufrecht_haelt1771015587560.html

 

[imkreisdreher]

Das ist (völlig) irrelevant, hast du mal angeschaut, wo der COG liegen muss? Für die praktische Anwendung sinnlos, weil wir dann bei jedem Kieselsteinchen einen OTB machen.

Edit: Die wollten ein Radl ja selbststabilisierend machen, was für uns unerwünscht ist. Wir wollen, dass das Rad mit lenkt, wenn wir uns in die Kurve legen. Da bring ich immer dieses Video (6:00):

If a modern bicycle
is rolled forward by guiding the rear frame in
a straight line while it is held rigidly upright, the
front wheel will quickly self-center like a shoppingcart
caster. Jones noted “The bicycle has only geometrical
caster [trail] stability to provide its selfcentering”.
Jones’s main focus was a second trail
effect: the vertical ground contact force on the front
wheel ground contact point exerts a steering torque
on a leaned bicycle even when the bicycle is steered
straight. Jones calculated the steer torque caused
by lean as a derivative of a static potential energy,
neglecting the weight of the front assembly. If a
typical modern bicycle is firmly held by the rear
frame, leaned to the right, and pressed down hard,
then the vertical ground contact forces on the front
wheel cause a rightward steering torque on the handlebars.
The Jones torque can be felt on a normal
bicycle by riding in a straight line and bending your
upper body to the left, leaning the bicycle to the
right: to maintain a straight path the hands must
fight the Jones torque and apply a leftwards torque
to the handlebars. According to Jones, this torque
causes steering toward a fall only when the trail is
positive. When the trail is zero, Jones’s theory predicts
no self-correcting steer torque. Jones seems to
conclude that no-hands control authority (the ability
to cause steering by body bending) and self-stability
both depend on positive trail. A mixture of the two
mechanisms Jones discusses certainly suggests that
trail is a key part of bicycle stability.
Following K&S and Jones, it has become common
belief that steering is stable because the front
wheel ground contact drags behind the steering axis,
and leaning is stable because some mixture of gyroscopic
torques and trail cause an uncontrolled bicycle
to steer in the direction of a fall (3).

 

[Grinsekater]

Ich finde es unglaublich das noch so vieles im Zusammenhang mit der Fahrradgeometrie noch unerforscht ist. Wenn man zB genügend Gewicht nach vorne verlagert fährt ein Fahrrad auch mit einen negativen Nachlauf stur geradeaus, warum ist das zB so?

Der Kaninchenbau ist sehr tief kann ich dir sagen. Die letzten zwei Tage habe ich auch in Summe wieder knapp 10 Stunden investiert in die Weiterführung dieses Projekts. (Wenn die Erkältung nicht gehen will, muss man sich eben anders mit Bikes beschäftigen, wenn man sie schon nicht fahren darf aktuell. )

bin ja deiner Meinung, dass da viel Halbwissen, Ignoranz und Humbug verbreitet ist. Nur die Aussage von oben bedarf eines Belegs, da meines Wissens die Räder eines Einkaufswagens sich noch immer nachlaufend ausgerichtet haben.

Es gibt ein Forschungsprojekt einer Niederländischen Uni zu Selbststabilisierung von zweirädrigen Fahrzeugen.
PS: Ich hab sogar schnell den Link gefunden:

Als ich damals den Artikel zum Buch, über einen amerikanischen Hobbyforscher, gelesen hatte wollte ich das Buch erst bestellen, die ersten Erkenntnisse aus diesem Beitrag hatten jedoch dazu geführt das ich gar kein Bock mehr hatte mich mit dieser Thematik auseinander zu setzen. Nach diesem Beitrag habe ich wieder etwas Interesse geschöpft und werde noch mal nach dem Buch suchen.

Bitte poste den Titel wenn du es gefunden hast.

Edit: @APH verweist auf das gleiche Projekt.

 

[Grinsekater]

Edit: Die wollten ein Radl ja selbststabilisierend machen, was für uns unerwünscht ist. Wir wollen, dass das Rad mit lenkt, wenn wir uns in die Kurve legen.

Bist du dir sicher, dass du das möchtest? Erst kürzlich durfte ich leider wieder Zeuge von einem Crash werden bei dem eben dieses "Einklappen" der Lenkung jemanden sein Schlüsselbein zerbrochen hat.
Ein Fahrrad ist ein hochdynamisches System. Was vielen nicht klar ist, dass man weitaus mehr mit der Hüfte lenkt als mit einer Drehung am Lenker.

Hier ein ähnliches Video wie von Chris Porter mit etwas Lego-Technik zur Verdeutlichung:

 

[imkreisdreher]

Entweder habe ich mich schlecht ausgedrückt oder du hast mich falsch verstanden. Ich möchte kein Rad, dass sich von selber aufrichtet, sondern sich zu meiner Gewichtsverlagerung in der Kurve stabilisiert und das über das demonstriere Prinzip in deinem Video bzw. von Chris Porter.
Meiner Meinung nach, ist das in der Studie "A Bicycle Can Be Self-Stable Without Gyroscopic or Caster Effects" untersuchte Verhalten, eben das selbststabilisieren eines "riderless" Fahrrades- also anschubsen und es fällt nicht um. Das würde bedeuten, ich lehn mein Rad in die Kurve und das Rad richtet sich selbstständig wieder auf, auch wenn ich es nicht möchte.

 

[Deleted 412939]

Der Kaninchenbau ist sehr tief kann ich dir sagen. Die letzten zwei Tage habe ich auch in Summe wieder knapp 10 Stunden investiert in die Weiterführung dieses Projekts. (Wenn die Erkältung nicht gehen will, muss man sich eben anders mit Bikes beschäftigen, wenn man sie schon nicht fahren darf aktuell. )


Es gibt ein Forschungsprojekt einer Niederländischen Uni zu Selbststabilisierung von zweirädrigen Fahrzeugen.
PS: Ich hab sogar schnell den Link gefunden:

Bitte poste den Titel wenn du es gefunden hast.

Edit: @APH verweist auf das gleiche Projekt.

Wir sprechen von ein und der selben Sache. Ich wusste es nur nicht, konnte mich nur noch erinnern etwas in der Richtung gelesen zu haben. Ich finde der Sache sollte weiterhin nachgegangen werden und die Hersteller müssen sich an den Kosten beteiligen. Das kommt dann doch allen Radfahrern zu Gute, so viele Jahre nach der Erfindung des Fahrrades.
https://www.wissenschaft-aktuell.de...der_wirklich_aufrecht_haelt1771015587560.html

 

[Grinsekater]

Entweder habe ich mich schlecht ausgedrückt oder du hast mich falsch verstanden. Ich möchte kein Rad, dass sich von selber aufrichtet, sondern sich zu meiner Gewichtsverlagerung in der Kurve stabilisiert und das über das demonstriere Prinzip in deinem Video bzw. von Chris Porter.

Lass mich da versuchen tiefer einzusteigen. Was meinst du genau mit einer Stabilisierung in der Kurve? Welches Verhalten möchtest du generieren?

Ich finde der Sache sollte weiterhin nachgegangen werden und die Hersteller müssen sich an den Kosten beteiligen. Das kommt dann doch allen Radfahrern zu Gute, so viele Jahre nach der Erfindung des Fahrrades.

Es gibt (wenige) Firmen die machen tiefgreifende Tests und es gibt Firmen da "passiert" manches einfach. Solcher Entwicklungsaufwand muss bezahlt werden und da greift leider bei vielen Firmen sehr schnell die rote Feder des Betriebswirtes ein.

 

[Deleted 346340]

Ist sicher schon drei vier Jahre her als ich Versuche gemacht habe, als wir alle Bikes die wir damals hatten verglichen haben. Ich wollte herausfinden wie sich die Radlastverteilung verhält. Hatte damalige S und XL Bikes da. Kandidaten war Frau mit 163 cm und ich mit guten 190 cm.

Ergebnis: Je länger das Radl wurde desto mehr VR Last wurde bei einer für den Fahrer komfortablen Position erreicht. Ist ja auch irgendwo logisch und deckt sich mit Deinen Ansichten. D.h. vom Prinzip her könnte hier die Kettenstrebenlänge erstmal kurz bleiben für kleine Fahrer, die auch in den Genuss von mehr Reach kommen möchten. Ich habe damals mein Rose Soulfire XL (Freerider) zum DH Bike umgebaut mit dem jetzt die 163 cm Person fährt. Reach war glaube 460 mm und Stack 611 mm.

Die ganzen Spacertürme, die du beschreibst kenne ich nur zu gut, ich rechne wie schon beschreiben für mich die Werte mit dem Cockpit aus um final wirklich vergleichen zu können.

Wichtige Werte zum vergleichen was du ansprichst sind:

• eR - effective Reach (INFO)
• BS - Bar Stack (INFO)
• HO - Handling Offset (INFO)
• FB (Front to Bar) Horizontaler Abstand zw. Griffposition zur VR Achse - denn je höher es wird (gleiches kleines HO) desto weiter weg kommen wir von der Achse.