“Wir entwickeln einen Fahrradrahmen” von 77Designz: Teil 4 & 5 – Entwurfsphase und finale Kinematik

Teil 4+5 der Serie “Wir entwickeln einen Fahrradrahmen” von 77Designz gibt es als Doppelpack, denn es geht um die finale Kinematik!


→ Den vollständigen Artikel „“Wir entwickeln einen Fahrradrahmen” von 77Designz: Teil 4 & 5 – Entwurfsphase und finale Kinematik“ im Newsbereich lesen

 

[Downhillrider]

Hi,

we are using the latest professional version. The idler on our frame is mounted on the chain stays. For such frame styles the anti squat calculation method comes not from the linkage guys directly but from i-track suspension.
http://www.i-tracksuspension.com/

They keep the calculation method as trade secret so you have to trust there knowledge to a certain degree.

Best regards
Stefan

 

[fluider]

Yes, if the idler is mounted somewhere else, not on a mainframe, then situation is quite different. I will have to reverse engineer their trade secret . I know about the i-track suspensino, they must have done a lot of work to be courages to get it patented.

 

[Airhaenz]

wow - das hier kannte ich noch gar nicht. Find ich ziemlich schick. Denke mit dem 1x Schaltungen werden noch einige High Pivot Enduros auf den Markt kommen. Wobei das hier sicher einen 150% Anti Rise hat.das hat das Rad des aktuellen DH WC Siegers allerdings auch..

 

[Airhaenz]

 

[Onkel_Bob]

Hallo Stefan,
Ich habe in der Literatur dazu auch nichts entsprechendes gefunden.
Das mit der dynamischen Radlastveschiebung ist mir beim EMTB Fahren klar geworden. Selbst bei heftigen Beschleunigen, ist ein Anfahrnicken so gut wie gar nicht feststellbar vorhanden. Das Testbike dazu war ein Moustache EMTB mit extrem niedrigen Drehpunkt. Dieser niedrige Drehpunkt erzeugt kaum/bis gar kein "Pedalrückschlag".

Hallo Lutz,
das Moustache hat natürlich einen extrem niedrigen (virtuellen) Drehpunkt - es hat als EMTB mit Mini-Kettenblatt (16 Zähne?) ja auch eine extrem niedrige Kettenlinie. Letztlich ist es auch hinsichtlich Antisquat optimiert, darum nickt es auch nicht. Mit einem niedrigen Drehpunkt wird auch der Pedalrückschlag etwas kleiner (aus meiner Sicht als Optimierungskriterium eher nebensächlich).

Aber: die Radausweichrichtung ist meilenweit von dem entfernt, was die Jungs hier erreichen wollen.

Gruß
Onkel Bob

 

[Lutz-Scheffer]

Hallo Onkel Bob,
Das Moustache sollte nur als Beispiel dienen,um zu zeigen das alle Bikes (egal mit oder ohne E) nicht mit einem klassischen Anfahrnick - Problem (Antisquat) zu kämpfen haben , sondern das Radlastverschiebungen die aufgrund von Körperbewegung (Wippen) und Radlaständerungen welche beim bergauf/berabfahren auftreten, die dominierende Rolle spielen. Je niedriger der Drehpunkt gegenüber dem Radachsniveau und je näher am Tretlager (bzw Getriebeausgang) desto weniger klassisches Antiwipp und Antisquat hat grob gesagt ein Bike. Das Bosch CX Ritzel ist sehr klein (14 bzw 16Zähne ) dreht sich aber auch 2,5 fach schneller gegenüber der Kurbel. Die Kettenzugkraft ist letzlich gleich gegenüber einem Getriebeausgang mit einer 1:1 Übersetzung mit normaler Kettenblattgröße. (Maßgeblich für die Kettenzugkraft ist die Ketteneinzuggeschwindigkeit/die ist in beiden Fällen gleich) .
Das ein Bike mit hohem Drehpunkt nach völlig anderen Gesichtspunkten funktioniert und ist mir klar!
Ich bin tendenziell auch ein Befürworter von Raderhebungsbahnen die mindestens ab dem SAG nach schräg hinten verlaufen.
Ob der Markt die zusätzliche Umlenkrolle akzeptiert ist eine andere Frage, ansonsten haben aber diese Konstruktionen aus Fahrwerks- Sicht überwiegende Vorteile.

 

[525Rainer]

Umlenkungssysreme sind im kommen

 

[Onkel_Bob]

Hallo Onkel Bob,
Das Moustache sollte nur als Beispiel dienen,um zu zeigen das alle Bikes (egal mit oder ohne E) nicht mit einem klassischen Anfahrnick - Problem (Antisquat) zu kämpfen haben , sondern das Radlastverschiebungen die aufgrund von Körperbewegung (Wippen) und Radlaständerungen welche beim bergauf/berabfahren auftreten, die dominierende Rolle spielen. Je niedriger der Drehpunkt gegenüber dem Radachsniveau und je näher am Tretlager (bzw Getriebeausgang) desto weniger klassisches Antiwipp und Antisquat hat grob gesagt ein Bike. Das Bosch CX Ritzel ist sehr klein (14 bzw 16Zähne ) dreht sich aber auch 2,5 fach schneller gegenüber der Kurbel. Die Kettenzugkraft ist letzlich gleich gegenüber einem Getriebeausgang mit einer 1:1 Übersetzung mit normaler Kettenblattgröße. (Maßgeblich für die Kettenzugkraft ist die Ketteneinzuggeschwindigkeit/die ist in beiden Fällen gleich) .
Das ein Bike mit hohem Drehpunkt nach völlig anderen Gesichtspunkten funktioniert und ist mir klar!
Ich bin tendenziell auch ein Befürworter von Raderhebungsbahnen die mindestens ab dem SAG nach schräg hinten verlaufen.
Ob der Markt die zusätzliche Umlenkrolle akzeptiert ist eine andere Frage, ansonsten haben aber diese Konstruktionen aus Fahrwerks- Sicht überwiegende Vorteile.

Hallo Lutz,
Beim Bergauf-/Bergabfahren ändern sich zwar die Radlasten, das bewirkt aber nur eine statische Änderung beim Sag und führt nicht zum Wippen.

Körperbewegungen (=oszillierende Massen) bewirken ein Wippen, das tatsächlich nicht durch die Kinematik eingedämmt werden kann. Da hilft nur Dämpfung, bzw. Lockout.
(oder Ausgleichsgewicht - aber das will natürlich keiner)


Ich würde aber auf gar keinen Fall das "klassische Anfahrnicken" oder eben Antisquat außen vor lassen. Denn gerade beim Fahrrad ist das extrem wichtig. Die Antriebsleistung schwankt beim Pedalieren mit etwa 2 Hz (60 U/min = 1 Hz, bei zwei "Zylindern" => 2 Hz) und das liegt genau in der Eigenfrequenz der Federung.


Deshalb hier nochmal eine einfache Kräftebetrachtung, unabhängig von Linkage:

1. Aus dem Schwerpunkt und dem Radstand läßt sich die Kraftrichtung am HR-Aufstandspunkt (grüne Linie = 100% Antirise) ermitteln.
(Ok, ob die Gegenkraft wirklich auf Schwerpunkthöhe angreift kann man anzweifeln. Aber am Berg ist der Steigungswiderstand dominant und für diesen Fall ist die Betrachtung richtig. Bei einem schnellen Auto mit anteilig hohem Luft- und Rollwiderstand mag das anders aussehen).

2. Das System "Schwinge+Hinterrad" wird freigeschnitten. Es wirkt die Kettenkraft am Tangentenpunkt des Ritzels und die Kraft am Aufstandspunkt in Richtung der Antirise-Linie. Die Kräfte sind hier maßstäblich gezeichnet. Die Kettenkraft ist dabei festgelegt und die Kraft im Aufstandspunkt wird über ein Momentengleichgewicht um die Hinterachse ermittelt.

Eine Dämpferkraft wirkt nicht, denn der Dämpfer soll ja eben keine Kraftwirkung erfahren.

3. Über Vektoraddition wird die Resultierende (grün) gebildet.

4. Für die verschiedenen Gänge erhält man eine Kurvenschar an grünen Resultierenden.

5. Wenn man den (virtuellen) Drehpunkt in die grüne Kurvenschar legt, ist der Antrieb reaktionsfrei. Man sieht hier auch, dass eine Verschiebung nach vorn oder hinten relativ unkritisch ist. Verschiebungen nach oben oder unten (z.B. durch Verwendung eines anderen Kettenblattes) werden aber mit einem Fehlhebel und entsprechenden Antriebseinflüssen bestraft.

Die Grafiken oben sind übrigens im CAD erstellt und man kann durch entsprechende Formeln/Verknüpfungen die genauen Kräfte und Kraftrichtungen ermitteln. Für das Bike von 77Designz wäre das aber doch etwas aufwändiger. Durch die Umlenkrolle an der Kettenstrebe müssten mehrere Bauteile freigeschnitten und verknüpft werden.


Viele Grüße
Onkel Bob

 

[Lutz-Scheffer]

Hallo Onkel Bob,
Nur kurz :
Fehler 1: Die dynamische Radlastverschiebung ermittelt sich graphisch nicht vom Radaufstandspunkt aus, sondern von der Hinterradachse aus. (Die dynamische Load transfer Line ist also: Schwerpunkt waagrecht, Vorderradachse senkrecht, Hinterradachse)
Somit läuft die Loadtransfer Line der Antriebskraft wesentlich flacher wie Deine Antirise- Linie (die übrigends nur für den Fall Vollbremsung /Hinterrad gilt).
Fehler 2: Die Kettenzugkraft ist eine vektorielle Kraft und greift nicht im Tangentenpunkt des Hinterradritzels an. Da die Hinterradachse drehbar gelagert ist kann sie keine Drehmomente aufnehmen. Die Kettenzugkraft greift somit im Krafteinleitungspunkt der Hinterradachse an.
Fehler 3.: Wenn Du inneren Kräfte des Rahmens betrachtest ist nur die vertikale einfedernde Kraft (ermittelt durch die Load transfer Line) und die Kettenzugkraft zu betrachten. Der horizontale Anteil der Loadtransferline fällt weg (Haftreibungskraft = äußere Kraft) .
Die Größe der vertikalen Einfederungskraft ermittelt sich wie gesagt durch die Loadtransfer- Line und die Haftreibungskraft (Antriebskraft) und steht in Abhängigkeit zum eingelegten Gang+ der Größe der Kettenzugkraft.

Die Resultierende (Kettenzugkraft+ vertikale Radlastverschiebung) hat seinen Ursprung in der Hinterradachse und nirgend sonst.

Liegt der Drehpunkt des Hinterbaus (virtuell oder real) exakt auf der Resultierenden (oder in Verlängerung) ist der Hinterbau theoretisch reaktionsfrei.
Da durch die Bergauffahrt eine zusätzliche statische Radlastverschiebung auftritt, und durch den stampfenden menschlichen Antrieb eine Unruhe in das Fahrwerk eingeleitet wird, ist üblicherweise eine leichte Überkompensation durch eine verstärkte Ausfederungskraft des Hinterbaus hilfreich (Ausfederkraft wirkt Federkraft-verhärtend). Damit wird wird der Hinterbau beruhigt und neigt weniger zum Wippen und zum statischen Einfedern .
Nachteil der Überkompensation ist ein gewisses Maß an "Pedalrückschlag".(der in Wirklichkeit kein Pedalrückschlag ist, sondern nur eine kurzzeitige Kurbelumdrehungsverlangsamung)

 

[Onkel_Bob]

Hallo Onkel Bob,
Nur kurz :
Fehler 1: Die dynamische Radlastverschiebung ermittelt sich graphisch nicht vom Radaufstandspunkt aus, sondern von der Hinterradachse aus. (Die dynamische Load transfer Line ist also: Schwerpunkt waagrecht, Vorderradachse senkrecht, Hinterradachse)
Somit läuft die Loadtransfer Line der Antriebskraft wesentlich flacher wie Deine Antirise- Linie (die übrigends nur für den Fall Vollbremsung /Hinterrad gilt).
Fehler 2: Die Kettenzugkraft ist eine vektorielle Kraft und greift nicht im Tangentenpunkt des Hinterradritzels an. Da die Hinterradachse drehbar gelagert ist kann sie keine Drehmomente aufnehmen. Die Kettenzugkraft greift somit im Krafteinleitungspunkt der Hinterradachse an.
Fehler 3.: Wenn Du inneren Kräfte des Rahmens betrachtest ist nur die vertikale einfedernde Kraft (ermittelt durch die Load transfer Line) und die Kettenzugkraft zu betrachten. Der horizontale Anteil der Loadtransferline fällt weg (Haftreibungskraft = äußere Kraft) .
Die Größe der vertikalen Einfederungskraft ermittelt sich wie gesagt durch die Loadtransfer- Line und die Haftreibungskraft (Antriebskraft) und steht in Abhängigkeit zum eingelegten Gang+ der Größe der Kettenzugkraft.

Die Resultierende (Kettenzugkraft+ vertikale Radlastverschiebung) hat seinen Ursprung in der Hinterradachse und nirgend sonst.

Liegt der Drehpunkt des Hinterbaus (virtuell oder real) exakt auf der Resultierenden (oder in Verlängerung) ist der Hinterbau theoretisch reaktionsfrei.
Da durch die Bergauffahrt eine zusätzliche statische Radlastverschiebung auftritt, und durch den stampfenden menschlichen Antrieb eine Unruhe in das Fahrwerk eingeleitet wird, ist üblicherweise eine leichte Überkompensation durch eine verstärkte Ausfederungskraft des Hinterbaus hilfreich (Ausfederkraft wirkt Federkraft-verhärtend). Damit wird wird der Hinterbau beruhigt und neigt weniger zum Wippen und zum statischen Einfedern .
Nachteil der Überkompensation ist ein gewisses Maß an "Pedalrückschlag".(der in Wirklichkeit kein Pedalrückschlag ist, sondern nur eine kurzzeitige Kurbelumdrehungsverlangsamung)

Hallo Lutz,

bitte mehr Sorgfalt beim Freischneiden eines Systems. Erst wird das gesamte Fahrzeug vom Boden freigeschnitten und äußere Kräfte wirken an den Kontaktpunkten zum Boden und im Schwerpunkt. Die Höhe der Hinterachse ist in diesem Stadium völlig uninteressant. Dieses Prinzip lässt sich auf ein beliebiges Fahrzeug und sogar auf den Schlitten vom Weihnachtsmann anwenden.

Hier sind die Kufen vorn nur vertikal gestützt und hinten zusätzlich horizontal geführt. Damit entspricht die Kraftverteilung einem heckgetriebenen Fahrzeug.

Natürlich kann man beim Freischneiden auch gleich die Räder weglassen, muss dann aber für jedes Rad erst ein Kräftegleichgewicht aufstellen und die resultierenden Kräfte in die Radachsen einleiten. Solche Abkürzungen führen aber gerne zu Fehlern.


Diese Idee, die Vortriebskraft gleich in der Radmitte zu verschieben kommt aus dem Automobilbau. Da hat das aber einen Grund:

Die Räder werden über Gelenkwellen angetrieben = grünes Drehmoment. Das Drehmoment wird in ein Kräftepaar zerlegt, auf Bodenhöhe gleichen sich die Kräfte aus und übrig bleibt die Kraft in der Radmitte. Die Anwendung beim Fahrrad ist aber völlig falsch.


Kettenkraft:
Die Kettenkraft greift natürlich nicht in der Hinterachse an. In der technischen Mechanik gilt: ein Kraftvektor darf entlang seiner Richtung verschoben werden - aber doch nicht quer dazu! Auch hier bitte sauber arbeiten: die Kräfte auf das Hinterrad (Kettenkraft + Kraft im Radaufstandspunkt) werden zusammengefasst und ergeben als Reaktionskraft die Kraft vom Hinterrad auf die Radachse. Natürlich ist die Hinterachse momentenfrei - diese Info wurde ja oben für das Momentengleichgewicht genutzt.

Gruß
Onkel Bob

 

[Martin K S]

@giaco77 mal ne prinzipelle Frage:
Warum verwendet ihr hinten überhaupt 29"? und nicht 27,5" oder gar 26"?
Das hätte doch kinematisch nur Vorteile ohne echte Nachteile, oder?
Die einzigen Nachteile die mir einfallen sind Marktakzeptanz und dass man die abgefahrenen Vorderreifen nicht hinter vollends runter fahren kann...

 

[Lutz-Scheffer]

Hallo Onkel Bob,
Du hast recht das ich das Freischneiden das Rahmens genauer und präzise bewerkstelligen muss.
Trotzdem haben wir eine unterschiedliche Auffassung bezüglich der Radlastverschiebung.
Die senkrechte Kraftkomponente die zum Einfedern des Hinterrades führt, wird über die Radlastverschiebungs- Linie ermittelt.

Bei Dir hat diese Radlastverschiebungs- Linie Ihren Ursprung im Radaufstandspunkt/Fahrbahn und geht nach oben zum Schnittpunkt von der Senkrechten des vorderen Radaufstandpunktes zur Waagrechten des Schwerpunktes- soweit wird es in den allermeisten Fahrwerksbüchern auch erklärt.
Ich bin hier anderer Meinung: Die Antriebslast- Radlastverschiebung geht vom Krafteinleitungspunkt -Antriebskraft( hintere Radachse)
zu dem Schnittpunkt der senkrechten vorderer Radachse/ waagrechte Schwerpunkt.
Meine Radlastverschiebungslinie läuft somit deutlich flacher.
Die Konsequenz ist, das bei einer gegebenen Antriebskraft (Haftreibung minus Reifenschlupf/Rollwiderstand) die senkrechte Kraftkomponente, die zum Einfedern führt wesentlich geringer ausfällt.
Das kann ich auch praktisch begründen:

Die Höhe des Schwerpunktes über dem Achsniveaus ist ausschlaggebend für die Höhe der Radlastverschiebung.

Stell Dir dazu ein Bike "1" mit sehr großen Laufrädern vor: mit diesem Laufrad kann ich sehr steile Böschungen hochfahren. Der Überschlag wird erst begrenzt wenn ich über den Drehpunkt des Hinterrades nach hinten abkippe.
Bike "2" hat die gleiche Grundgeometrie (Radstand/ Schwerpunkthöhe über Fahrbahn) fährt die gleiche Böschung ist aber nur mit winzigen 18" Kinderrad- Laufrädern ausgestattet:
Das Bike"2" mit den Kinderlaufrädern wird wesentlich früher nach hinten sich überschlagen, da die Radlastverschiebung- Linie entsprechend steiler ist.
Deshalb klettert auch ein Bike mit 29" Laufrädern besser wie ein Bike mit kleineren Laufrädern. Oder umgekehrt: ein Bike mit kleinen Laufrädern kann ich viel leichter in den Wheelie ziehen wie ein 29er Bike.
An diesem Beispiel sieht Du, das die Radlastverschiebung ihren Ursprung von der Hinterradachse aus nehmen muss und nicht vom Boden aus. Das Freischneiden muss also die Laufräder ausschließen um zu einer sinnvollen Beurteilung der Hinterbaukinematik zu kommen.

Also zurück zum Freischneiden:
Ich schneide den Rahmen von der Umgebung und den Laufrädern frei.
Ich möchte schließlich nur wissen, warum der Hinterbau unter einer bestimmten Kettenzugkraft einfedert oder nicht (je nach Lage des Drehpunktes).
Beim Freischneiden muss ich das Vierkräfte- Verfahren mit der Culmannschen Gerade anwenden, um von der Kettenzugkraft auf die entscheidende Ausfallenden-Kraft zu kommen, die auf das Ausfallende des freigeschnittenen Rahmen wirkt.
(Hier war ich wie du richtig bemerkt hast nicht genau bzw. falsch, da die Kettenzugkraft nicht 1:1 als Ausfallendenkraft verschoben werden darf... Anmerkung:
die Ausfallenden-Kraft ist aber "fast" so groß und mit einer sehr ähnlichen Wirkrichtung wie die Kettenzugkraft).

Die Kräfte schließen sich im freigeschnittenen Rahmen: Ausfallendenkraft- Antriebskraft- Radlastverschiebungskraft- Resultierende.
Liegt nun der Drehpunkt des Hinterbaus auf der Wirklinie dieser Resultierenden reagiert der Hinterbau neutral .
Jeder eingelegte Gang erzeugt aber eine andere Resultierende (Kettenzugkraft-Wirkline ist eine andere / Haftreibungskraft ist geringer oder größer). Damit ist jeder Drehpunkt nur ideal bei einem bestimmten Gang.(keine neue Erkenntnis).
Idealerweise lege ich den Idealdrehpunkt auf die Wirkline eines viel-gefahrenen Bergauf-Ganges , bei dem mich auch das Hinterbauwippen am meisten stört).
Fazit: nach "Deiner " Methode müsst der ideale Drehpunkt höher liegen, bei meiner Methode niedriger (da "meine" vertikale Radlastverschiebung" geringer ist)
Warum man aber in der Praxis vermutlich auf einen gleich hohen Drehpunkt kommt , liegt an meiner Aussage, das ich die Radlastverschiebung "überkompensiere" um die störenden Einflüsse der Körperunwucht beim pedalieren zu reduzieren.
Ein Überkompensation geht immer mit einem höheren Pedalrückschlag einher. Dieser Pedalrückschlag wirkt im Endeffekt Feder-verhärtend.

Zurück zum Projektbike:
Bei einem Bike mit Umlenkrolle und hohem Drehpunkt ist dies Überkompensation nicht notwendig, da das Fahrwerk mit einer schräg nach hinten verlaufende Raderhebungsbahn wesentlich weniger stark auf eine vertikale Körperunwucht reagiert, wie eine klassische Kinematik mit ca. senkrechter Raderhebungsbahn.

 

[giaco77]

@giaco77 mal ne prinzipelle Frage:
Warum verwendet ihr hinten überhaupt 29"? und nicht 27,5" oder gar 26"?
Das hätte doch kinematisch nur Vorteile ohne echte Nachteile, oder?
Die einzigen Nachteile die mir einfallen sind Marktakzeptanz und dass man die abgefahrenen Vorderreifen nicht hinter vollends runter fahren kann...

Hi Martin, wenn ich mit dem Radl richtig harte DH Strecken mit Sprüngen fahre Frage ich mich auch Teils ob meine Bewegungsfreiheit mit einem kleineren Rad hinten nicht besser wäre. Was das Überrollverhalten angeht ist 29 hinten mit der Radererhebungskurve nach hinten allerdings unschlagbar. Ich könnte mir gut vorstellen später beides anzubieten.

 

[giaco77]

Hallo Onkel Bob,
Du hast recht das ich das Freischneiden das Rahmens genauer und präzise bewerkstelligen muss.
Trotzdem haben wir eine unterschiedliche Auffassung bezüglich der Radlastverschiebung.
Die senkrechte Kraftkomponente die zum Einfedern des Hinterrades führt, wird über die Radlastverschiebungs- Linie ermittelt.

Bei Dir hat diese Radlastverschiebungs- Linie Ihren Ursprung im Radaufstandspunkt/Fahrbahn und geht nach oben zum Schnittpunkt von der Senkrechten des vorderen Radaufstandpunktes zur Waagrechten des Schwerpunktes- soweit wird es in den allermeisten Fahrwerksbüchern auch erklärt.
Ich bin hier anderer Meinung: Die Antriebslast- Radlastverschiebung geht vom Krafteinleitungspunkt -Antriebskraft( hintere Radachse)
zu dem Schnittpunkt der senkrechten vorderer Radachse/ waagrechte Schwerpunkt.
Meine Radlastverschiebungslinie läuft somit deutlich flacher.
Die Konsequenz ist, das bei einer gegebenen Antriebskraft (Haftreibung minus Reifenschlupf/Rollwiderstand) die senkrechte Kraftkomponente, die zum Einfedern führt wesentlich geringer ausfällt.
Das kann ich auch praktisch begründen:

Die Höhe des Schwerpunktes über dem Achsniveaus ist ausschlaggebend für die Höhe der Radlastverschiebung.

Stell Dir dazu ein Bike "1" mit sehr großen Laufrädern vor: mit diesem Laufrad kann ich sehr steile Böschungen hochfahren. Der Überschlag wird erst begrenzt wenn ich über den Drehpunkt des Hinterrades nach hinten abkippe.
Bike "2" hat die gleiche Grundgeometrie (Radstand/ Schwerpunkthöhe über Fahrbahn) fährt die gleiche Böschung ist aber nur mit winzigen 18" Kinderrad- Laufrädern ausgestattet:
Das Bike"2" mit den Kinderlaufrädern wird wesentlich früher nach hinten sich überschlagen, da die Radlastverschiebung- Linie entsprechend steiler ist.
Deshalb klettert auch ein Bike mit 29" Laufrädern besser wie ein Bike mit kleineren Laufrädern. Oder umgekehrt: ein Bike mit kleinen Laufrädern kann ich viel leichter in den Wheelie ziehen wie ein 29er Bike.
An diesem Beispiel sieht Du, das die Radlastverschiebung ihren Ursprung von der Hinterradachse aus nehmen muss und nicht vom Boden aus. Das Freischneiden muss also die Laufräder ausschließen um zu einer sinnvollen Beurteilung der Hinterbaukinematik zu kommen.

Also zurück zum Freischneiden:
Ich schneide den Rahmen von der Umgebung und den Laufrädern frei.
Ich möchte schließlich nur wissen, warum der Hinterbau unter einer bestimmten Kettenzugkraft einfedert oder nicht (je nach Lage des Drehpunktes).
Beim Freischneiden muss ich das Vierkräfte- Verfahren mit der Culmannschen Gerade anwenden, um von der Kettenzugkraft auf die entscheidende Ausfallenden-Kraft zu kommen, die auf das Ausfallende des freigeschnittenen Rahmen wirkt.
(Hier war ich wie du richtig bemerkt hast nicht genau bzw. falsch, da die Kettenzugkraft nicht 1:1 als Ausfallendenkraft verschoben werden darf... Anmerkung:
die Ausfallenden-Kraft ist aber "fast" so groß und mit einer sehr ähnlichen Wirkrichtung wie die Kettenzugkraft).

Die Kräfte schließen sich im freigeschnittenen Rahmen: Ausfallendenkraft- Antriebskraft- Radlastverschiebungskraft- Resultierende.
Liegt nun der Drehpunkt des Hinterbaus auf der Wirklinie dieser Resultierenden reagiert der Hinterbau neutral .
Jeder eingelegte Gang erzeugt aber eine andere Resultierende (Kettenzugkraft-Wirkline ist eine andere / Haftreibungskraft ist geringer oder größer). Damit ist jeder Drehpunkt nur ideal bei einem bestimmten Gang.(keine neue Erkenntnis).
Idealerweise lege ich den Idealdrehpunkt auf die Wirkline eines viel-gefahrenen Bergauf-Ganges , bei dem mich auch das Hinterbauwippen am meisten stört).
Fazit: nach "Deiner " Methode müsst der ideale Drehpunkt höher liegen, bei meiner Methode niedriger (da "meine" vertikale Radlastverschiebung" geringer ist)
Warum man aber in der Praxis vermutlich auf einen gleich hohen Drehpunkt kommt , liegt an meiner Aussage, das ich die Radlastverschiebung "überkompensiere" um die störenden Einflüsse der Körperunwucht beim pedalieren zu reduzieren.
Ein Überkompensation geht immer mit einem höheren Pedalrückschlag einher. Dieser Pedalrückschlag wirkt im Endeffekt Feder-verhärtend.

Zurück zum Projektbike:
Bei einem Bike mit Umlenkrolle und hohem Drehpunkt ist dies Überkompensation nicht notwendig, da das Fahrwerk mit einer schräg nach hinten verlaufende Raderhebungsbahn wesentlich weniger stark auf eine vertikale Körperunwucht reagiert, wie eine klassische Kinematik mit ca. senkrechter Raderhebungsbahn.

Hi Lutz,

du schreibst ja das du deine Ergebnisse Überkompensierst, das machen wir in den Klettergängen aber auch. Bei den Klettergängen gehen wir im SAG z.B. auf 125% um zusätzlich dem Wippen durch Treten entgegen zu wirken. Ich kann mir gut Vorstellen das deine Annahmen dazu das Linkage das Verhältnis falsch annimmt richtig sind, nun würde es mich aber interessieren ob dein Ergebnis am ende auch anders ist oder ob nur dein Lösungsweg anders ist und du die Ursachen vielleicht richtiger einschätzt als Linkage.

Schöne Grüße, Giacomo

 

[Lutz-Scheffer]

Hallo Giacomo,
Ich denke mein Lösungsansatz verhilft einem bei der Konstruktion die Verhältnisse besser einzuschätzen.
Wir dürfen nicht vergessen, dass alle unsere Betrachtungen nur statisch sind.
Die Realität ist dynamisch. Hier helfen nur echte Fahrdynamik - Untersuchungen und MKS (Mehrkörpersimulation) weiter.
Ich bezweifle aber, das ein Fahrrad mit diesen aufwändigen und teuren Simulationen/Untersuchungen wirklich gut betrachtet werden kann, da der Fahrer einen irrsinnig großen Einfluss auf das Geschehen hat. Man kann den Fahrer unmöglich als starr oder passiv annehmen. Er ist vom Einfluss wichtiger wie jedes Fahrwerk. Deshalb helfen in der Praxis einem nur Fahrversuche im realen Gelände mit versierten Fahrern weiter.
Hier darf man aber die Psychologie nicht außer acht lassen. Mir hat beispielsweise ein Fall die Augen geöffnet , als es um das Thema "chainless run" ging.
Es wurde von vielen Fahrern so empfunden das es große Unterschiede zwischen einer Abfahrt mit oder ohne Kette (weil gerissen) gäbe.
In einer Masterarbeit (die leider noch nicht veröffentlicht werden darf) konnte aber zweifelsfrei nachgewiesen werden, das ab einer gewissen Geschwindigkeit (so ca. ab 5 km/h) es definitiv zu einer Selbstentkoppelung des Antriebes/Kette mit dem Fahrwerk kommt.
Der Freilauf der Hinterradnabe dreht sozusagen immer schneller wie jede rückdrehende Wirkung der Kurbel bei der Einfederung des Hinterbaus die im Stand gemessen wird (wird im Stand bei einer Einfederung die Kurbel festgehalten, nimmt die Federsteifigkeit des Hinterbaus zu ... dreht sich das Hinterrad kann allerdings keine Kraft mehr auf die Federung durch die Kette ausgeübt werden) Der Effekt das der Chainless Run fahrwerksmäßig als völlig anders betrachtet wurde liegt alleinig an der Geräuschlosigkeit.
Das fehlende laute Kettenschlagen ließ den Fahrer fest in der Überzeugung , das die Schläge vom Untergrund wesentlich sanfter und effektiver vom Fahrwerk geschluckt werden würde.
Ähnlich könnte man ein Experiment starten, bei dem einem glaubhaft suggeriert wird, das ein minimales Wippen Antriebskraft vergeuden würde. Diese bewusst "fehlinformierten" Fahrer würden glauben sie seien langsamer. Dieses anfänglich psychologische Gefühl der Kraftvergeudung durch leichtes Wippen würde die Abgabe der biologische Leistung schließlich in echt negativ beeinflussen.
Noch ein Beispiel: warum pedaliert man am Berg plötzlich langsamer mit einer niedrigeren Frequenz, obwohl alle Sportwissenschaftler wissen das der menschliche Organismus seine optimale Leistung bei höheren Frequenzen abgibt (siehe Stundenweltrekord oder schnelles Fahren in der Ebne). Hier denkt der Körper er müsse angesichts eines steilen Berges langsam aber kräftig treten, was sich subjektiv besser zur Situation passt. Das aber einem einfach nur die leichten Gänge fehlen (was bei 1x 12 Antrieben so gut wie immer der Fall ist) und die mechanische Formel für Leistung Drehzahl (Winkelgeschwindigkeit) mal Drehmoment ist kommt den meisten Bikern nicht in den Sinn.

 

[DrFlow]

Hallo Giacomo,
Ich denke mein Lösungsansatz verhilft einem bei der Konstruktion die Verhältnisse besser einzuschätzen.
Wir dürfen nicht vergessen, dass alle unsere Betrachtungen nur statisch sind.
Die Realität ist dynamisch. Hier helfen nur echte Fahrdynamik - Untersuchungen und MKS (Mehrkörpersimulation) weiter.
Ich bezweifle aber, das ein Fahrrad mit diesen aufwändigen und teuren Simulationen/Untersuchungen wirklich gut betrachtet werden kann, da der Fahrer einen irrsinnig großen Einfluss auf das Geschehen hat. Man kann den Fahrer unmöglich als starr oder passiv annehmen. Er ist vom Einfluss wichtiger wie jedes Fahrwerk. Deshalb helfen in der Praxis einem nur Fahrversuche im realen Gelände mit versierten Fahrern weiter.
Hier darf man aber die Psychologie nicht außer acht lassen. Mir hat beispielsweise ein Fall die Augen geöffnet , als es um das Thema "chainless run" ging.
Es wurde von vielen Fahrern so empfunden das es große Unterschiede zwischen einer Abfahrt mit oder ohne Kette (weil gerissen) gäbe.
In einer Masterarbeit (die leider noch nicht veröffentlicht werden darf) konnte aber zweifelsfrei nachgewiesen werden, das ab einer gewissen Geschwindigkeit (so ca. ab 5 km/h) es definitiv zu einer Selbstentkoppelung des Antriebes/Kette mit dem Fahrwerk kommt.
Der Freilauf der Hinterradnabe dreht sozusagen immer schneller wie jede rückdrehende Wirkung der Kurbel bei der Einfederung des Hinterbaus die im Stand gemessen wird (wird im Stand bei einer Einfederung die Kurbel festgehalten, nimmt die Federsteifigkeit des Hinterbaus zu ... dreht sich das Hinterrad kann allerdings keine Kraft mehr auf die Federung durch die Kette ausgeübt werden) Der Effekt das der Chainless Run fahrwerksmäßig als völlig anders betrachtet wurde liegt alleinig an der Geräuschlosigkeit.
Das fehlende laute Kettenschlagen ließ den Fahrer fest in der Überzeugung , das die Schläge vom Untergrund wesentlich sanfter und effektiver vom Fahrwerk geschluckt werden würde.
Ähnlich könnte man ein Experiment starten, bei dem einem glaubhaft suggeriert wird, das ein minimales Wippen Antriebskraft vergeuden würde. Diese bewusst "fehlinformierten" Fahrer würden glauben sie seien langsamer. Dieses anfänglich psychologische Gefühl der Kraftvergeudung durch leichtes Wippen würde die Abgabe der biologische Leistung schließlich in echt negativ beeinflussen.
Noch ein Beispiel: warum pedaliert man am Berg plötzlich langsamer mit einer niedrigeren Frequenz, obwohl alle Sportwissenschaftler wissen das der menschliche Organismus seine optimale Leistung bei höheren Frequenzen abgibt (siehe Stundenweltrekord oder schnelles Fahren in der Ebne). Hier denkt der Körper er müsse angesichts eines steilen Berges langsam aber kräftig treten, was sich subjektiv besser zur Situation passt. Das aber einem einfach nur die leichten Gänge fehlen (was bei 1x 12 Antrieben so gut wie immer der Fall ist) und die mechanische Formel für Leistung Drehzahl (Winkelgeschwindigkeit) mal Drehmoment ist kommt den meisten Bikern nicht in den Sinn.

Hat nicht Antonio Osasuna ein funktionierendes Mehrkörpermodell entwickelt und damit seine Linkage Blogspot Ergebnisse versucht zu verifizieren? Außerdem predigt er doch seit langem, dass der viel zitierte Pedalrückschlag im DH so gut wie keine Rolle spielt, solange nicht Freiläufe mit extrem kleinem Eingriffswinkel über Stufen bei Schrittgeschwindigkeit gefahren werden.

 

[timey90]

Hallo Lutz,

Ich stimme Onkel Bob mit seinen Ausführungen zu. Dein Prinzip erschließt sich mir nicht.

Die Höhe des Schwerpunktes über dem Achsniveaus ist ausschlaggebend für die Höhe der Radlastverschiebung.

Stell Dir dazu ein Bike "1" mit sehr großen Laufrädern vor: mit diesem Laufrad kann ich sehr steile Böschungen hochfahren. Der Überschlag wird erst begrenzt wenn ich über den Drehpunkt des Hinterrades nach hinten abkippe.
Bike "2" hat die gleiche Grundgeometrie (Radstand/ Schwerpunkthöhe über Fahrbahn) fährt die gleiche Böschung ist aber nur mit winzigen 18" Kinderrad- Laufrädern ausgestattet:
Das Bike"2" mit den Kinderlaufrädern wird wesentlich früher nach hinten sich überschlagen, da die Radlastverschiebung- Linie entsprechend steiler ist.
Deshalb klettert auch ein Bike mit 29" Laufrädern besser wie ein Bike mit kleineren Laufrädern. Oder umgekehrt: ein Bike mit kleinen Laufrädern kann ich viel leichter in den Wheelie ziehen wie ein 29er Bike.
An diesem Beispiel sieht Du, das die Radlastverschiebung ihren Ursprung von der Hinterradachse aus nehmen muss und nicht vom Boden aus. Das Freischneiden muss also die Laufräder ausschließen um zu einer sinnvollen Beurteilung der Hinterbaukinematik zu kommen.

Wir gehen mal von einem starren Rad aus, welches sich gleichförmig bewegt. Das Überschlagverhalten ist unabhängig vom Laufraddurchmesser. Wichtig sind die Lage der Kontaktpunkte der Räder relativ zum Schwerpunkt. Man schneidet vom Boden zum Rad frei(welches man als Starrkörper betrachtet). Dazu folgende Skizzen

Aus der Senkrechten vom Vorderrad und der Vertikalen (Wirkungsrichtung der Schwerkraft) durch den Schwerpunkt bildet man einen Schnittpunkt und durch diesen geht die Kraft des Hinterrades. In der Mitte ist der Kräfteplan mit Richtungen dargestellt (Kräfte und Momentengleichgewicht, alle Kräfte schneiden sich in einem Punkt und die Summe der Vektoren ist 0).
Liegt die Wirkungslinie (vertikale) des Schwerpunkt innerhalb der Lagerung, hebst das Vorderrad nicht ab.

Umgekehrt, liegt die vertikale Wirkungslinie des Schwerpunktes außerhalb, wirkt Kraft am Vorderrad entgegengesetzt( Reifen müsste Zugkräfte auf die Fahrbahn übertragen, nicht möglich, also abheben).
Dass man ein Rad mit kleineren Laufräder leichter in den Wheelie bekommt, liegt daran, dass die Bewegungsbahn des Schwerpunktes relativ zum Hinterrad mehr nach hinten gerichtet ist.

Also zurück zum Freischneiden:
Ich schneide den Rahmen von der Umgebung und den Laufrädern frei.
Ich möchte schließlich nur wissen, warum der Hinterbau unter einer bestimmten Kettenzugkraft einfedert oder nicht (je nach Lage des Drehpunktes).
Beim Freischneiden muss ich das Vierkräfte- Verfahren mit der Culmannschen Gerade anwenden, um von der Kettenzugkraft auf die entscheidende Ausfallenden-Kraft zu kommen, die auf das Ausfallende des freigeschnittenen Rahmen wirkt.
(Hier war ich wie du richtig bemerkt hast nicht genau bzw. falsch, da die Kettenzugkraft nicht 1:1 als Ausfallendenkraft verschoben werden darf... Anmerkung:
die Ausfallenden-Kraft ist aber "fast" so groß und mit einer sehr ähnlichen Wirkrichtung wie die Kettenzugkraft).

Die Kräfte schließen sich im freigeschnittenen Rahmen: Ausfallendenkraft- Antriebskraft- Radlastverschiebungskraft- Resultierende.
Liegt nun der Drehpunkt des Hinterbaus auf der Wirklinie dieser Resultierenden reagiert der Hinterbau neutral .

Kannst du bitte mal eine Skizze zur Verdeutlichung machen?

Grüße
Tim

 

[giaco77]

Hallo Giacomo,
Ich denke mein Lösungsansatz verhilft einem bei der Konstruktion die Verhältnisse besser einzuschätzen.
Wir dürfen nicht vergessen, dass alle unsere Betrachtungen nur statisch sind.
Die Realität ist dynamisch. Hier helfen nur echte Fahrdynamik - Untersuchungen und MKS (Mehrkörpersimulation) weiter.
Ich bezweifle aber, das ein Fahrrad mit diesen aufwändigen und teuren Simulationen/Untersuchungen wirklich gut betrachtet werden kann, da der Fahrer einen irrsinnig großen Einfluss auf das Geschehen hat. Man kann den Fahrer unmöglich als starr oder passiv annehmen. Er ist vom Einfluss wichtiger wie jedes Fahrwerk. Deshalb helfen in der Praxis einem nur Fahrversuche im realen Gelände mit versierten Fahrern weiter.
Hier darf man aber die Psychologie nicht außer acht lassen. Mir hat beispielsweise ein Fall die Augen geöffnet , als es um das Thema "chainless run" ging.
Es wurde von vielen Fahrern so empfunden das es große Unterschiede zwischen einer Abfahrt mit oder ohne Kette (weil gerissen) gäbe.
In einer Masterarbeit (die leider noch nicht veröffentlicht werden darf) konnte aber zweifelsfrei nachgewiesen werden, das ab einer gewissen Geschwindigkeit (so ca. ab 5 km/h) es definitiv zu einer Selbstentkoppelung des Antriebes/Kette mit dem Fahrwerk kommt.
Der Freilauf der Hinterradnabe dreht sozusagen immer schneller wie jede rückdrehende Wirkung der Kurbel bei der Einfederung des Hinterbaus die im Stand gemessen wird (wird im Stand bei einer Einfederung die Kurbel festgehalten, nimmt die Federsteifigkeit des Hinterbaus zu ... dreht sich das Hinterrad kann allerdings keine Kraft mehr auf die Federung durch die Kette ausgeübt werden) Der Effekt das der Chainless Run fahrwerksmäßig als völlig anders betrachtet wurde liegt alleinig an der Geräuschlosigkeit.
Das fehlende laute Kettenschlagen ließ den Fahrer fest in der Überzeugung , das die Schläge vom Untergrund wesentlich sanfter und effektiver vom Fahrwerk geschluckt werden würde.
Ähnlich könnte man ein Experiment starten, bei dem einem glaubhaft suggeriert wird, das ein minimales Wippen Antriebskraft vergeuden würde. Diese bewusst "fehlinformierten" Fahrer würden glauben sie seien langsamer. Dieses anfänglich psychologische Gefühl der Kraftvergeudung durch leichtes Wippen würde die Abgabe der biologische Leistung schließlich in echt negativ beeinflussen.
Noch ein Beispiel: warum pedaliert man am Berg plötzlich langsamer mit einer niedrigeren Frequenz, obwohl alle Sportwissenschaftler wissen das der menschliche Organismus seine optimale Leistung bei höheren Frequenzen abgibt (siehe Stundenweltrekord oder schnelles Fahren in der Ebne). Hier denkt der Körper er müsse angesichts eines steilen Berges langsam aber kräftig treten, was sich subjektiv besser zur Situation passt. Das aber einem einfach nur die leichten Gänge fehlen (was bei 1x 12 Antrieben so gut wie immer der Fall ist) und die mechanische Formel für Leistung Drehzahl (Winkelgeschwindigkeit) mal Drehmoment ist kommt den meisten Bikern nicht in den Sinn.

Hätte mich gefreut wenn du auf meine Frage eingegangen wärst aber egal. Das man Pedalrückschlag insofern er nicht zu hoch ist beim DH ohne Treten nicht wahrnimmt ist logisch und bekannt aber leider ist Pedalrückschlag gerade beim Pedalieren auf Wurzeln störend und da merkt man ihn je nach höhe auch bei höheren Geschwindigkeiten noch. Es wäre also Interessant zu Erfahren was für eine Kinematik das Bike hatte was für die Master Arbeit zu grunde gelegt wurde.

 

[Pilatus]

ich würde jetzt mal auf das Sender vom Projekt "dis\connect" tippen?
https://www.mtb-news.de/news/2016/0...teressantes-zukunftprojekt-fuer-dh-rennsport/

 

[Lutz-Scheffer]

Hallo Giacomo,
Konkret zu Deiner Frage: Ja ich komme zu einem anderen Ergebnis wie Linkage.
Mit der notwendigen Überkompensation zusammen kommt man im Endeffekt wieder in Richtung der Werte von Linkage.
Aber auch bei Linkage braucht man um in Realität ein ruhiges Fahrwerk zu erzielen einen höheren Antisquatwert.
Dieser liegt bei Linkage so zwischen 120 bis 130%.
Daran sieht man das das Wippen nur zu einem gewissen Teil aus der beschleunigungsbedingten Radlastveränderung liegt.
Ein großer Teil des Wippens rührt aus der Unruhe des Fahrers her.

Meine Methode gewichtete lediglich die Unruhe des Menschens als Wippursache höher.

Timy90: Meine Betrachtung ist selbstverständlich nur innerhalb einer Grenze gültig, die von der Haftreibung der Reifen begrenzt wird. Solange eine Haftreibung vorhanden ist kann auch der das Lot des Schwerpunkts hinter den Radaufstandspunkt wandern ohne das man sich bergauf überschlägt. Erst wenn das Lot des Schwerpunktes hinter die Radachse wandert erfolgt der Überschlag nach hinten. Daraus erklärt sich die unterschiedlichen Klettereigenschaften von Bikes mit unterschiedlichen Laufradgrößen.
(zieht man auf einer derart steilen Böschung, die man gerade noch ohne sich zu überschlagen hochfahren kann, die Hinterradbremse und hält mitten in der Böschung an- koppelt also Laufrad und Rahmen, erfolgt ein Überschlag nach hinten)
Wäre theoretisch der Schwerpunkt in höhe der Radachse und die Haftreibung der Reifen würde durch Verzahnungseffekte (Zahnradbahn z.B.) höher wie 1, könnte man theoretisch je nach Geometrie eine ca. 60° steile Rampe hochfahren ohne sich zu überschlagen (solange noch eine Anlagekraft auf das Vorderrad wirkt)
Anders verhält es sich wie bereits gesagt beim Bremsen:
Beim Bremsen wird das Laufrad mit dem Rahmen gekoppelt und der Drehpunkt des Systems befindet sich je nach Stärke der Koppelung von Bremsbelag und Bremssattel irgendwo zwischen Vorderradachse und vorderem Radaufstandspunkt und nicht in der Radachse . Deshalb findet der Überschlag nach Vorne spätestens dann statt, wenn das Lot des Schwerpunktes durch den vorderen Aufstandspunkt läuft.

 

[Lutz-Scheffer]

Hallo Giacomo,
Solange der Freilauf des Hinterrades im Kraftschluss ist, also die Kurbel eine Antriebskraft überträgt, findet auch ein "Pedalrückschlag" statt .
Dieser Pedalrückschlag ist keine Rückdrehung sondern eine zwangsweise Verlangsamung der Kurbeldrehung.
Warum verlangsamt sich die Kurbeldrehung ? Antwort: weil die Drehzahl durch den " Pedalrückschlag" (ungestörte Überlagerung von Bewegungen) verlangsamt wird und somit die Antriebsleistung kurzfristig sinkt.
Die Antriebsleistung ergibt sich aus Winkelgeschwindigkeit x Drehmoment.
Im Falle des Pedalrückschlages bedeutet das: Winkelschwindigkeit der Kurbel sinkt / Drehmoment bleibt gleich= Antriebsleistung sinkt.
Deshalb ist der Pedalrückschlag ein zweischneidiges Schwert: einerseits verhärtet er die Hinterradfederung (Kurbel erzeugt ein ausfederndes Drehmoment auf den Hinterbau und verringert das störende Wippen), anderseits bedeutet es eine zwangsweise Leistungseinbuße der Antriebskraft wenn der Hinterbau aufgrund eines Hindernisses einfedert.
Deshalb ist es besser den Pedalrückschlag so gering wie möglich zu halten und die Federung so aktiv wie möglich. (stände einem das Wippen nicht im Wege...)
Denn ein hart gefedertes Rad mit schlechtem Ansprechverhalten wird durch die Anprallkraft eines Hindernis stärker abgebremst wie ein Rad mit besserem Ansprechverhalten und weicher Federung. (Anprall bedeutet: Lineare kinetische Vorwärtsbewegung wird verringert und teilweise in eine vertikale Beschleunigung nach oben umgewandelt).
Ein Rad mit sehr hohen Drehpunkt und Kettenumlenkung ist dazu besser in der Lage wie eine konventionelle Federung. (da sage ich nichts neues)

 

[giaco77]

Hallo Giacomo,
Konkret zu Deiner Frage: Ja ich komme zu einem anderen Ergebnis wie Linkage.
Mit der notwendigen Überkompensation zusammen kommt man im Endeffekt wieder in Richtung der Werte von Linkage.
Aber auch bei Linkage braucht man um in Realität ein ruhiges Fahrwerk zu erzielen einen höheren Antisquatwert.
Dieser liegt bei Linkage so zwischen 120 bis 130%.
Daran sieht man das das Wippen nur zu einem gewissen Teil aus der beschleunigungsbedingten Radlastveränderung liegt.
Ein großer Teil des Wippens rührt aus der Unruhe des Fahrers her.

Meine Methode gewichtete lediglich die Unruhe des Menschens als Wippursache höher.

Hey Lutz, danke das du noch mal drauf eingehst, nun bin ich mit der Antwort zufrieden. Wie gesagt kann ich dir was dein Mistrauen zur Gewichtung der Ursachen angeht durchaus folgen ich bin aber eher Pragmatisch und wenn es ein gutes Werkzeug gibt mit dem ich die gewünschten Ergebnisse erzielen kann dann nutze ich es.

 

[giaco77]

Hallo Giacomo,
Solange der Freilauf des Hinterrades im Kraftschluss ist, also die Kurbel eine Antriebskraft überträgt, findet auch ein "Pedalrückschlag" statt .
Dieser Pedalrückschlag ist keine Rückdrehung sondern eine zwangsweise Verlangsamung der Kurbeldrehung.
Warum verlangsamt sich die Kurbeldrehung ? Antwort: weil die Drehzahl durch den " Pedalrückschlag" (ungestörte Überlagerung von Bewegungen) verlangsamt wird und somit die Antriebsleistung kurzfristig sinkt.
Die Antriebsleistung ergibt sich aus Winkelgeschwindigkeit x Drehmoment.
Im Falle des Pedalrückschlages bedeutet das: Winkelschwindigkeit der Kurbel sinkt / Drehmoment bleibt gleich= Antriebsleistung sinkt.
Deshalb ist der Pedalrückschlag ein zweischneidiges Schwert: einerseits verhärtet er die Hinterradfederung (Kurbel erzeugt ein ausfederndes Drehmoment auf den Hinterbau und verringert das störende Wippen), anderseits bedeutet es eine zwangsweise Leistungseinbuße der Antriebskraft wenn der Hinterbau aufgrund eines Hindernisses einfedert.
Deshalb ist es besser den Pedalrückschlag so gering wie möglich zu halten und die Federung so aktiv wie möglich. (stände einem das Wippen nicht im Wege...)
Denn ein hart gefedertes Rad mit schlechtem Ansprechverhalten wird durch die Anprallkraft eines Hindernis stärker abgebremst wie ein Rad mit besserem Ansprechverhalten und weicher Federung. (Anprall bedeutet: Lineare kinetische Vorwärtsbewegung wird verringert und teilweise in eine vertikale Beschleunigung nach oben umgewandelt).
Ein Rad mit sehr hohen Drehpunkt und Kettenumlenkung ist dazu besser in der Lage wie eine konventionelle Federung. (da sage ich nichts neues)

Genau hattest du ja weiter oben schon mal geschrieben, deine Beschreibung "Verlangsamung der Kurbeldrehungsicher" ist sicher zutreffender als Pedalrückschlag. Danke dafür. Das schöne ist das ein Bike mit hohem Drehpunkt einen hohen Antisquat mit Vergleichweise geringem Pedalrückschlag bezahlt, ein weiterer Grund warum wir so sehr an das Konzept glauben. So haben wir z.B. auf dem 10er Ritzel 100% Anti Squat ohne Pedalrückschlag bzw. "Verlangsamung der Kurbeldrehung".

 

[OZM]

... Dein Prinzip erschließt sich mir nicht.
Wir gehen mal von einem starren Rad aus, welches sich gleichförmig bewegt...

= meine Sichtweise
und ich habe hier eine ganze Weile damit verbracht, mir das mit Skizzen zu verdeutlichen

wissend, dass ein 29"er besser hochfährt als ein bspw. 26"er
(wobei ich nie einen Vergleich zwischen identischen Geometrien gezogen habe)

deckt sich meine Theorie aber leider nicht mit meiner Empirie.

... Solange eine Haftreibung vorhanden ist kann auch der das Lot des Schwerpunkts hinter den Radaufstandspunkt wandern ohne das man sich bergauf überschlägt. Erst wenn das Lot des Schwerpunktes hinter die Radachse wandert erfolgt der Überschlag nach hinten ...
(zieht man auf einer derart steilen Böschung, die man gerade noch ohne sich zu überschlagen hochfahren kann, die Hinterradbremse und hält mitten in der Böschung an- koppelt also Laufrad und Rahmen, erfolgt ein Überschlag nach hinten)
Wäre theoretisch der Schwerpunkt in höhe der Radachse und die Haftreibung der Reifen würde durch Verzahnungseffekte (Zahnradbahn z.B.) höher wie 1, könnte man theoretisch eine senkrechte (!) Rampe hochfahren ohne sich zu überschlagen.

Hm - das muss man sich erst mal durch die Synapsen drücken.

Danke an dieser Stelle, für die geduldigen Erläuterungen.

 

[giaco77]

Wenn ich es richtig verstanden habe gilt die Annahme das sich durch den größeren Fußabdruck der 29" Räder das Lager nach hinten Verschiebt.