“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

 

[Deleted 326763]

Wie verändern sich diese Werte im dynamischen Betrieb?
Im SAG, bergauf, bergab usw.

Kann Linkage das abbilden?

 

[Hoodi]

Hi,

wir haben bisher den Schwerpunkt immer 700 mm über das Tretlager gesetzt. In Teil 3 der Story hat ein User im Forum eine ganz interessante Methode gezeigt um den COG zu bestimmen. Das werden wir in Zukunft mit Sicherheit mal an einigen Leuten ausprobieren.
Der User hatte für sich bei 1.80m auf seinem Rad 710 mm ermittelt. Das passt ja schon mal ganz gut zu unsere bisherigen Annahme.
Viele Grüße
Stefan

Hallo Stefan, ja dann stimmt das auch mit meiner Annahme überein, Ich gehe bei meiner Größe von 1,83m auch von ca. 700mm aus.
Ich würde jetzt auch mal behaupten, dass der Schwerpunkt immer etwa auf Höhe des auf die entsprechende Körpergröße ausgezogenen Sattels liegt.

 

[DrFlow]

Ich melde mich gleich noch per PN

Dürfte ich um Veröffentlichung der Konversation hier im Forum bitten? Es ist (leider) echt (zu) selten, dass solche sehr interessanten Dinge öffentlich diskutiert werden. Als Ing. aus dem groben Bereich hab ich zwar ein bisschen Ahnung und kann Kräfte- und Momentengleichgewichte freischneiden und bilden, aber die Kinematik ist für mich ein autodidaktischer Bereich.

 

[Floh]

Wie verändern sich diese Werte im dynamischen Betrieb?
Im SAG, bergauf, bergab usw.

Kann Linkage das abbilden?

Extrem wichtiger Punkt, wie ich finde. Anti-Squat ist vornehmlich interessant beim Pedalieren im Sitzen, also bergauf. Da wandert der Schwerpunkt ordentlich nach hinten, bei großen Fahrern noch mehr als bei kleineren, die Schwerkraft wirkt relativ zum Rahmen in eine andere Richtung, der Hinterbau federt weiter ein usw. usw.
Die extrem steilen Sitzwinkel á la Pole oder Geometron machen schon Sinn wenn man mal steile Winkel bergauf fährt. Pole ist mittlerweile bei 81° angekommen beim Stamina: https://polebicycles.com/pole-stamina-prototype-is-rolling-in/

 

[onkel_c]

Die Industrie hat die 29er mit besserem Überrollverhalten gepusht - ohne zu merken, dass sie über die Raderhebungskurve alles zunichte macht. Ein 29er-Enduro macht meiner Meinung nach überhaupt nur mit hochgelegtem Drehpunkt und Umlenkrolle Sinn

das ist etwas arg pessimistisch formuliert finde ich. es gibt durchaus 29iger deren raderhebungskurve als 'neutral' bezeichnet werden kann. klar gibt es auch negative beispiele.
dass aber ein 29iger NUR mit hochgelegtem drehpunkt und umlenkrolle einzig richtig ist schießt für mich über das ziel hinaus. dass es funktionelle vorteile hat, unbestritten. es gibt aber auch nachteile die solche umlenkungen/rollen mit sich bringen. abgesehen davon, dass es auch nicht jedermanns sache ist gesamtkonstrukt/optik).

 

[Lutz-Scheffer]

Hallo Stefan
Hallo Onkel Bob,
Ich habe mich auch gefragt warum in der Fachliteratur die Antisquat Geschichte und andere Kinematikaspekte nicht auf das Fahrrad übertragbar sind, bzw eventuell sogar fehlerhaft beschrieben sind. Mein Erklärung:
Autos und Motorräder haben, einen wesentlich niedrigeren Schwerpunkt. Noch dazu ist die Relation Schwerpunkthöhe über Fahrbahn in Bezug auf den Radstand eine völlig andere Hausnummer. Dadurch wirken sich fehlerhafte Betrachtungen sehr viel weniger stark aus.
Die Motorradliteratur ist recht dürftig, hier hat sich einfach evolutionistisch herausgestellt das ein Eingelenker in Verbindung mit einer Schwingendrehpunktüberhöhung das Maß aller Dinge ist. 99.9% Aller Motorräder weisen diese Bauart auf.

Der meiner Meinung größte Fehler bei Linkage ist die graphische Betrachtung der dynamischen Radlastverschiebung im Antriebslastfall.
Diese ist in Realität viel geringer. Damit stelle ich die ganze Antisquat- Ermittelung bei Lingage in Frage.
Das Wippen eines Fahrrad- Fahrwerkes wird im wesentlichen durch den Kettenzugvektor hervorgerufen und nicht durch die relativ geringe dynamische Radlastverschiebung. (Linkage zeigt eine grotesk große dynamische Radlastverschiebung)
Mein Ansatz ist ein völlig anderer: Mittels Vektor- Addition und Zerlegung kann man sehr genau zeigen um wieviel Newton der Hinterbau bei einer bestimmten Kettenzugkraft/eingelegter Gang ein oder ausfedert. Die dynamische Radlastverschiebung wird als innere vertikal ausgerichtete Kraft mit einbezogen.
Um die dynamische Radlastverschiebung grafisch zu ermitteln muss die Loadtransfer- Line seinen Ursprung in der Hinterradachse haben.

Thema Antirise:
Ich glaube es ist nicht allen klar hier, das der Antirise sich ausschließlich auf eine alleinige Hinterradbremsung bezieht.
Außerdem stimmt der Wert nur wenn das Rad quasi blockiert.
Wird nur eine schleifbremsung gemacht liegt der Ursprung der Loadtransfer- Line irgendwo zwischen Fahrbahnoberfläche und Hinterradachse.
Wird mit der Vorderradbremse zusätzlich gebremst überlagert sich die Radlastverschiebung beider Bremsen, der Hinterbau wird bei einer stärkeren Vorderradbremsung immer gezwungen auszufedern, egal welchen Antirise er hat.

 

[DrFlow]

Hallo Zusammen,
Ich bin erst jetzt auf diesen Beitrag gestoßen und das es schon eine längere Vorgeschichte gibt.
Deshalb nur eine kurze Anmerkung:
Ich glaube nicht das das Kinematikprogramm Linkage X3 die Antisquat Thematik richtig behandelt.
Die Antirise- Thematik geht in die richtige Richtung, aber der Antisquat ist meiner Ansicht nach fundamental falsch.

Ein Viergelenker (bzw jede Hinterbaukinematik) leitet seine Antriebskräfte über die Radachse in das Fahrwerk ein und nicht über den Radaufstandspunkt.
Die Radachse kann, da sie drehbar gelagert ist kein Drehmoment sondern ausschließlich Kräfte aufnehmen.
Deshalb ist der IC (Momentanpol) für die Betrachtung der Antriebskräfte falsch.
Für die Betrachtung der Bremskräfte ist der Momentanpol wiederum richtig.
Der Momentanpol beim Viergelenker beschreibt die Translation und Rotation des ganzen Radträgers (Kettenstrebgabel).

Wichtig für die Antriebskraft und den Antisquat ist der virtuelle Drehpunkt des Hinterbaus und nicht der Momentanpol

Die Bewegungsbahn der Hinterradachse wird über den CC (center of curvature) oder auf Deutsch gesagt über den virtuellen Drehpunkt beschrieben.
Der virtuelle Drehpunkt läuft genauso auf einer Bahn wie der Momentanpol, nur sehr viel näher am Tretlager.
Um zu verstehen ob der Hinterbau unter Kettenzug und Antriebskraft einfedert oder ausfedert, müssen alle inneren Rahmenkräfte zu einem resultierenden Vektor addierte werden (Vektor-Addition).
Die Vektoren sind (minimal vereinfacht): Kettenzugvektor und Radlastverschiebungsvektor (vertikal). Der Haftreibungsvektor ist eine äußere Kraft und muss nicht hinzugezogen werden. Die Resultierende dieser beiden Vektoren wird in die Radachse verschoben.
Jetzt kommt es:
Steht die Resultierende nicht senkrecht auf dem Achspfad (Hinterradachsbahn) federt der Hinterbau entweder ein oder aus.
Mittels einer Vektor-Zerlegung kann genau die Größe dieser ein- oder ausfedernden Kraft auf den Hinterbau ermittelt werden.

Als "Beweis" für diese These gilt für mich das Trek:
Für die Bremskräfte ist das Trek ein Viergelenker (mit virtuellem Momentanpol), da die Bremse am Radträger (Kettenstrebgabel) befestigt ist.
Für die Antriebskräfte funktioniert das Trek exakt wie ein Eingelenker (Split Pivot)
Der Monentanpol hat bei der Antriebskraft beim Trek keinerlei Bedeutung.

Zweiter praktischer Test den jeder einfach selber nachvollziehen kann:
Die Load- Transfer- Line (Radlast-Verschiebungsgeometrie) geht bei der Antriebskraft nicht vom Radaufstandspunkt sondern von der Hinterradachse aus:
Entsprechend geringer fällt die Radlastverschiebung unter der Antriebslast aus, im Vergleich zur Bremslast. (steilere Load-Transfer- Line).
Der Test:
Fährt man eine steile Böschung hoch, die man gerade so noch schafft, ohne sich nach hinten zu überschlagen wirkt eine relativ geringere Radlastverschiebung. Zieht man mitten in dieser steilen Böschung die Hinterradbremse wird man sich umgehend nach hinten überschlagen, da die Bremslast- Radlast Verschiebung stärker ausfällt wie die Antriebslast- Radlastverschiebung.
An diesem praktischen Beispiel kann jeder nachvollziehen das das Linkage X3 fehlerhaft die Radlastverschiebung ermittelt (beide gleich (beim Bremsen /Antriebslast)

Brian Berthold gibt dir übrigens recht. Er hat hitzige Diskussionen darüber geführt, ob die für seine Tantrum Bikes in Linkage ermittelten Werte stimmen oder nicht. ;-)

Ad Literatur: Tony Foale fällt mir ein.

 

[Onkel_Bob]

Hallo Stefan
...
Der meiner Meinung größte Fehler bei Linkage ist die graphische Betrachtung der dynamischen Radlastverschiebung im Antriebslastfall.
Diese ist in Realität viel geringer. Damit stelle ich die ganze Antisquat- Ermittelung bei Lingage in Frage.
Das Wippen eines Fahrrad- Fahrwerkes wird im wesentlichen durch den Kettenzugvektor hervorgerufen und nicht durch die relativ geringe dynamische Radlastverschiebung. (Linkage zeigt eine grotesk große dynamische Radlastverschiebung)
Mein Ansatz ist ein völlig anderer: Mittels Vektor- Addition und Zerlegung kann man sehr genau zeigen um wieviel Newton der Hinterbau bei einer bestimmten Kettenzugkraft/eingelegter Gang ein oder ausfedert. Die dynamische Radlastverschiebung wird als innere vertikal ausgerichtete Kraft mit einbezogen.
Um die dynamische Radlastverschiebung grafisch zu ermitteln muss die Loadtransfer- Line seinen Ursprung in der Hinterradachse haben.
...

Hallo @Lutz-Scheffer ,
jetzt wird es wissenschaftlich

Beim Thema dynamische Radlastverteilung gebe ich dir völlig recht. Die Betrachtung in Linkage geht davon aus dass die Gegenkraft zur Beschleunigung im Schwerpunkt wirkt (d’Alemertsche Trägheitskraft). Je nach tatsächlichem Fahrwiderstand ist das mehr oder weniger richtig. Für Beschleunigungswiderstand und Steigungswiderstand ist es ok, für Luftwiderstand halbwegs richtig und für Rollwiderstand eher falsch. Naja, man muss eben entscheiden, für welche Fahrsituation man optimiert. Für mich schmerzt eine schlechte Kinematik eher am Berg bei sehr langsamem Tempo - da ist der Steigungswiderstand dominant. Insofern ist die Betrachtung schon nicht ganz verkehrt.

Die kräftemäßige Betrachtung sehe ich im Prinzip auch so. Selbst bei einem 50er Ritzel sind die Kettenkräfte noch ca. 3,5 mal größer als die Kräfte am Radaufstandspunkt (beim 10er Ritzel wäre es dann Faktor 17,5 !). Es ist also viel wichtiger, die Auswirkung der Kettenkraft zu minimieren. Aber: da sich in den verschiedenen Gängen das Verhältnis von Kettenkraft zu Radkraft erheblich ändert, macht es durchaus Sinn, beide Kräfte durch den (virtuellen) Drehpunkt laufen zu lassen. Dann erreicht man in allen Gängen ein Kräftegleichgewicht und einen reaktionsfreien Hinterbau.

Antirise:klar, wenn ich nur vorne bremse, dann federt der Hinterbau aus. Wenn ich nur hinten bremse, lässt sich über die Kinematik einstellen, ob der Hinterbau ein-/ausfedert (oder eben gar nicht federt). Bei einem Auto mit festgelegter Bremskraftverteilung würde hier eine Optimierung Sinn machen. Beim Fahrrad hängt es eben sehr davon ab, was welcher Bremsfinger gerade tut. Abgesehen davon ist bei einer Teleskop-Gabel der Antirise (oder eher Antidive) so falsch wie er nur sein kann. Und trotzdem leben wir damit

Viele Grüße
Onkel Bob

 

[Onkel_Bob]

das ist etwas arg pessimistisch formuliert finde ich. es gibt durchaus 29iger deren raderhebungskurve als 'neutral' bezeichnet werden kann. klar gibt es auch negative beispiele.
dass aber ein 29iger NUR mit hochgelegtem drehpunkt und umlenkrolle einzig richtig ist schießt für mich über das ziel hinaus. dass es funktionelle vorteile hat, unbestritten. es gibt aber auch nachteile die solche umlenkungen/rollen mit sich bringen. abgesehen davon, dass es auch nicht jedermanns sache ist gesamtkonstrukt/optik).

Hi @onkel_c ,
das war bewusst überspitzt formuliert. Klar gibt es auch 29er mit "guter" Raderhebungskurve - jedoch führt das zu einer nicht optimalen Kinematik (was z.B. bei einem Downhiller durchaus akzeptiert wird oder bei einem Enduro eben mit einer Plattform weggedämpft wird).

Ok, ich gebe es ja zu: ich bin ein Fan von Umlenkrollen im Zugtrum. Gibt dem Konstrukteur eben völlig neue Möglichkeiten

Gruß
Onkel Bob

 

[Downhillrider]

Hallo Stefan

Der meiner Meinung größte Fehler bei Linkage ist die graphische Betrachtung der dynamischen Radlastverschiebung im Antriebslastfall.
Diese ist in Realität viel geringer.

Das Wippen eines Fahrrad- Fahrwerkes wird im wesentlichen durch den Kettenzugvektor hervorgerufen und nicht durch die relativ geringe dynamische Radlastverschiebung. Linkage zeigt eine grotesk große dynamische Radlastverschiebung.

Um die dynamische Radlastverschiebung grafisch zu ermitteln muss die Loadtransfer- Line seinen Ursprung in der Hinterradachse haben.

Thema Antirise:
Außerdem stimmt der Wert nur wenn das Rad quasi blockiert.
Wird nur eine schleifbremsung gemacht liegt der Ursprung der Loadtransfer- Line irgendwo zwischen Fahrbahnoberfläche und Hinterradachse.

Hallo Lutz,

ich habe mal ein paar Aussagen aus deiner letzten Antwort rauskopiert.
Hast du irgendwelche Belege oder Quellen dafür? Das würde die Diskussion ein wenig aufwerten. Einige deiner Behauptungen widersprechen sämtlicher mit bekannter Literatur zum Thema Fahrwerkstheorie.
Viele Grüße
Stefan

 

[onkel_c]

Hi @onkel_c ,

Ok, ich gebe es ja zu: ich bin ein Fan von Umlenkrollen im Zugtrum. Gibt dem Konstrukteur eben völlig neue Möglichkeiten

Gruß
Onkel Bob

da gehe ich mit. und ich denke das das projekt hier auch kein schlechtes wird/ist. alles andere würde mich ziemlich wundern ...

 

[mahlefiz]

Hi,

das ist auf jeden Fall Teil der Erprobung. Ich fahre mein Rad mit Führung oben und Führung unten um die Umschlingung zu erhöhen.
Giaco fährt ohne.

Viele Grüße
Stefan

ich konnte vor einigen wochen einen eingelenker mit umlenkrolle fahren...die geringe umschlingung hat ohne probleme funktioniert und das völlig ohne jede kettenführung. durch die umlenkrolle kommt die kette ja auch imme in einer linie von oben auf das kettenblatt...lief auf jeden fall sehr gut und ich war vorher sehr sehr skeptisch

 

[Mounsa]

Hallo Stefan
Hallo Onkel Bob,
Ich habe mich auch gefragt warum in der Fachliteratur die Antisquat Geschichte und andere Kinematikaspekte nicht auf das Fahrrad übertragbar sind, bzw eventuell sogar fehlerhaft beschrieben sind. Mein Erklärung:
Autos und Motorräder haben, einen wesentlich niedrigeren Schwerpunkt. Noch dazu ist die Relation Schwerpunkthöhe über Fahrbahn in Bezug auf den Radstand eine völlig andere Hausnummer. Dadurch wirken sich fehlerhafte Betrachtungen sehr viel weniger stark aus.
Die Motorradliteratur ist recht dürftig, hier hat sich einfach evolutionistisch herausgestellt das ein Eingelenker in Verbindung mit einer Schwingendrehpunktüberhöhung das Maß aller Dinge ist. 99.9% Aller Motorräder weisen diese Bauart auf.

Der meiner Meinung größte Fehler bei Linkage ist die graphische Betrachtung der dynamischen Radlastverschiebung im Antriebslastfall.
Diese ist in Realität viel geringer. Damit stelle ich die ganze Antisquat- Ermittelung bei Lingage in Frage.
Das Wippen eines Fahrrad- Fahrwerkes wird im wesentlichen durch den Kettenzugvektor hervorgerufen und nicht durch die relativ geringe dynamische Radlastverschiebung. (Linkage zeigt eine grotesk große dynamische Radlastverschiebung)
Mein Ansatz ist ein völlig anderer: Mittels Vektor- Addition und Zerlegung kann man sehr genau zeigen um wieviel Newton der Hinterbau bei einer bestimmten Kettenzugkraft/eingelegter Gang ein oder ausfedert. Die dynamische Radlastverschiebung wird als innere vertikal ausgerichtete Kraft mit einbezogen.
Um die dynamische Radlastverschiebung grafisch zu ermitteln muss die Loadtransfer- Line seinen Ursprung in der Hinterradachse haben.

Thema Antirise:
Ich glaube es ist nicht allen klar hier, das der Antirise sich ausschließlich auf eine alleinige Hinterradbremsung bezieht.
Außerdem stimmt der Wert nur wenn das Rad quasi blockiert.
Wird nur eine schleifbremsung gemacht liegt der Ursprung der Loadtransfer- Line irgendwo zwischen Fahrbahnoberfläche und Hinterradachse.
Wird mit der Vorderradbremse zusätzlich gebremst überlagert sich die Radlastverschiebung beider Bremsen, der Hinterbau wird bei einer stärkeren Vorderradbremsung immer gezwungen auszufedern, egal welchen Antirise er hat.

Genau so sehe ich das auch,
Den Antirise braucht man gerade dann wenn er sowieso nicht funktioniert - in extrem steilem Gelände wenn fast die ganze Last auf das Vorderrad übergeht.
Der Wert wird meiner Ansicht nach überschätzt bzw. ein zu hoher Antirise ist natürlich kontraproduktiv...
Grüße Mounsa

 

[Mounsa]

Insbesondere weil man in extrem steilem Gelände in der Regel gezwungen wird sehr langsam zu fahren kann die Rotationsenergie nicht zur Kompression des Hinterbaus beitragen. Hier könnte eher eine Verbesserung der Druckstufendynamik der Gabeln Abhilfe schaffen aber das wird wohl noch ein wenig dauern...

 

[Arturo_Bandini]

Hallo Stefan
Hallo Onkel Bob,
Ich habe mich auch gefragt warum in der Fachliteratur die Antisquat Geschichte und andere Kinematikaspekte nicht auf das Fahrrad übertragbar sind, bzw eventuell sogar fehlerhaft beschrieben sind. Mein Erklärung:
Autos und Motorräder haben, einen wesentlich niedrigeren Schwerpunkt. Noch dazu ist die Relation Schwerpunkthöhe über Fahrbahn in Bezug auf den Radstand eine völlig andere Hausnummer. Dadurch wirken sich fehlerhafte Betrachtungen sehr viel weniger stark aus.
Die Motorradliteratur ist recht dürftig, hier hat sich einfach evolutionistisch herausgestellt das ein Eingelenker in Verbindung mit einer Schwingendrehpunktüberhöhung das Maß aller Dinge ist. 99.9% Aller Motorräder weisen diese Bauart auf.

Der meiner Meinung größte Fehler bei Linkage ist die graphische Betrachtung der dynamischen Radlastverschiebung im Antriebslastfall.
Diese ist in Realität viel geringer. Damit stelle ich die ganze Antisquat- Ermittelung bei Lingage in Frage.
Das Wippen eines Fahrrad- Fahrwerkes wird im wesentlichen durch den Kettenzugvektor hervorgerufen und nicht durch die relativ geringe dynamische Radlastverschiebung. (Linkage zeigt eine grotesk große dynamische Radlastverschiebung)
Mein Ansatz ist ein völlig anderer: Mittels Vektor- Addition und Zerlegung kann man sehr genau zeigen um wieviel Newton der Hinterbau bei einer bestimmten Kettenzugkraft/eingelegter Gang ein oder ausfedert. Die dynamische Radlastverschiebung wird als innere vertikal ausgerichtete Kraft mit einbezogen.
Um die dynamische Radlastverschiebung grafisch zu ermitteln muss die Loadtransfer- Line seinen Ursprung in der Hinterradachse haben.

Thema Antirise:
Ich glaube es ist nicht allen klar hier, das der Antirise sich ausschließlich auf eine alleinige Hinterradbremsung bezieht.
Außerdem stimmt der Wert nur wenn das Rad quasi blockiert.
Wird nur eine schleifbremsung gemacht liegt der Ursprung der Loadtransfer- Line irgendwo zwischen Fahrbahnoberfläche und Hinterradachse.
Wird mit der Vorderradbremse zusätzlich gebremst überlagert sich die Radlastverschiebung beider Bremsen, der Hinterbau wird bei einer stärkeren Vorderradbremsung immer gezwungen auszufedern, egal welchen Antirise er hat.

Das ist schon verständlicher und anti rise ist auch klar gewesen, hab das nirgends rausgelesen (ich bezog mich auf tatsächlichen anti dive wie ihn eine gabel mit four bar link oder telelever liefern könnte).
Ich finde auch die kraftberechnung über vektoren am hr sinnvoll, allerdings geht deine theorie auf ein fazit zu, welches ich so nicht erleben kann da draußen. Oder ich misverstehe die auswirkungen deiner berechnungsmethode. Falls die dynamische lastverschiebung (vereinfacht mal nur durch trägheit im schwerpunkt in der ebene) überschätzt werden würde und der kettenzugvektor den hauptanteil ausmacht, bräuchte ich doch im linkage ersatzmodell deutlich weniger anti squat. Nur finde ich persönlich, dass das linkage ersatzmodell hervorragend mit der praxis korreliert. Ich mein wir wissen alle, dass 0% anti squat oder alternativ halt 0N im radaufstandspunkt bei unbelasteter schwinge keine bewegung hervorruft. Das heißt, gäbe es keine fahrerbewegungen oder radlastverschiebung, bliebe der hinterbau ruhig. In der praxis benötige ich aber massiv kraft, um diesen kräften entgegenzuwirken. Und das ist nicht unbedingt nur die lastverschiebung bzw. in entscheidenden situation wird diese auch größer als im linkage ersatzmodell (bergauf, wiegetritt). Dazu kommen noch die vertikalen kräfte hervorgerufen durch fahrerbewegung beim treten.
Also zumindest bei meiner größe und meinen radgeometrien erzeugt das linkage ersatzmodell mit 100% anti squat annahme hier werte, die einfach in der praxis zu nahezu perfekt ruhigem hinterbau (klar, je nach situation und ritzel usw.) führen. Ich verstehe ja jetzt auch, dass die begrenzten eingangsgrößen bei linkage der realität bzw. einem vollumfänglicherem modell nicht gerecht werden, aber das ergebnis ist in anbetracht der vereinfachung doch sehr sehr gut in meinen augen (die eingangsgrößen müssen natürlich halbwegs passen, vorallem CoG).
Und die gazen parameter, die in ein vollumfängliches modell gehen müssten, sind m.M.n. sehr schwer zu ermitteln. In vielen bereichen des maschinenbaus sind vereinfachte ersatzmodelle und annahmen immernoch gern gesehen und gut beherrschbar, sofern man sich der limitationen bewusst ist. Und so sehe ich das auch hier. So falsch kanns nicht sein.
Abgesehen davon: seeehr geiles projekt. Habt bitte bei ein paar E1 stopps protos am start zum probefahren ;-).

 

[Downhillrider]

Die Erfahrung habe ich auch gesammelt. Bislang korrelierten die Erwartungen aus der Auslegung immer sehr gut mit dem Fahrverhalten der Räder.
Mal gucken wo wir nächstes Jahr überall vertreten sind mit den Prototypen. Das werden wir auf jeden Fall bekannt geben wenn es soweit ist.

 

[skink]

Nochmal wegen der Umlenkrolle - beim Viergelenker evtl. tatsächlich problematisch, darauf zu verzichten, wenn die Raderhebungskurve und die anderen Parameter optimiert werden sollen. Alternative sind dann wahnsinns-geschwungene Kettenstreben. Aber macht es dann nicht doch eher Sinn, statt Viergelenker eine Twin-Link (DW o. Santa Cruz) Konstruktion zu versuchen?

Gibt das Berechnungsprogramm das her?

Ups, gerade nachgelesen, Viergelenker und Umlenkrolle war gesetzt? Schade. Finde i.d.R. einfache Konstruktionen schöner, leichter, verschleißärmer, unproblematischer, und überhaupt ;-)

(Bauhaus-Prinzip - form follows function)

 

[525Rainer]

Nochmal wegen der Umlenkrolle - beim Viergelenker evtl. tatsächlich problematisch, darauf zu verzichten, wenn die Raderhebungskurve und die anderen Parameter optimiert werden sollen. Alternative sind dann wahnsinns-geschwungene Kettenstreben. Aber macht es dann nicht doch eher Sinn, statt Viergelenker eine Twin-Link (DW o. Santa Cruz) Konstruktion zu versuchen?

Gibt das Berechnungsprogramm das her?

Ups, gerade nachgelesen, Viergelenker und Umlenkrolle war gesetzt? Schade. Finde i.d.R. einfache Konstruktionen schöner, leichter, verschleißärmer, unproblematischer, und überhaupt ;-)

(Bauhaus-Prinzip - form follows function)

Patente musst auch beachten.

 

[skink]

Patente musst auch beachten.

Jup, hätte ich drauf kommen können ... grmpf...

 

[Downhillrider]

Nochmal wegen der Umlenkrolle - beim Viergelenker evtl. tatsächlich problematisch, darauf zu verzichten, wenn die Raderhebungskurve und die anderen Parameter optimiert werden sollen. Alternative sind dann wahnsinns-geschwungene Kettenstreben. Aber macht es dann nicht doch eher Sinn, statt Viergelenker eine Twin-Link (DW o. Santa Cruz) Konstruktion zu versuchen?

Gibt das Berechnungsprogramm das her?

Ups, gerade nachgelesen, Viergelenker und Umlenkrolle war gesetzt? Schade. Finde i.d.R. einfache Konstruktionen schöner, leichter, verschleißärmer, unproblematischer, und überhaupt ;-)

(Bauhaus-Prinzip - form follows function)

Hi
Basis für unsere Entwicklung war der hohe (virtuelle) Drehpunkt um eine nach hinten gerichtete Raderhebungskurve zu erreichen.
Egal auf welchem Weg man diesen hohen Drehpunkt erzeugt (1-Gelenker, Horstlink 4-Gelenker, VPP, DW was auch immer), man braucht auf jeden Fall eine Umlenkung um den Pedalrückschlag auf ein akzeptables Maß zu reduzieren.
Insofern ist unser Rahmen ein gutes Beispiel für form follows function. Wir wollten die Rolle nicht, wir mussten sie anbauen
Viele Grüße
Stefan

 

[Floh]

Patente musst auch beachten.

VPP ist ausgelaufen. DW Link natürlich noch nicht.

 

[Lutz-Scheffer]

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".
Ein MTB hat also kein in der Fahrwerkstechnik bekanntes klassisches Antisquat-Problem , sondern ein reines Antiwipp- Problem

Das Wippen eines klassischen MTBs rührt weniger aus dem sinusförmigen Krafteinleitung mit Nulldurchgang her, sondern hat vielmehr seine Ursache durch die Unruhe des Menschlichen Motors/Körper ( Beinbewegung/ Oberkörperbewegung), sowie dem Armzug . Die Krafteinleitung ist selbst wenn sie stark schwankt und sinusförmig ist, auch nur eine Beschleunigung wie jeder andere auch.

Wippen stört auf jeden Fall insbesondere bergauf. Im Wiegetritt werden die Körperbewegungen so stark und bewusst eingesetzt (Schwerpunkt drückt sich gegen das Pedal nach oben ab) das jede Antiwipp Kinematik überfordert wäre: hier hilft nur noch ein blockieren des Federbeins oder das zuschalten einer starken Druckstufe/ Propedal.

Das Antiwipp beim Mountainbike (Federverhärtung durch den Kettenzug) ist eigentlich für ein klassisches MTB nur halb-ideal, weil es einerseits nur dann das Fahrwerk verhärtet wenn ein entsprechender Kettenzug/Winkel zum Achspfad vorhanden ist, aber jeder "Pedalrückschlag" auch gleichbedeutend mit Antriebsleistungsverlust ist.
(Antiwipp ist leider zwangsweise mit Pedalrückschlag verbunden.)
Pedalrückschlag ist bei einer drehenden Kurbel in Wirklichkeit kein "Rückschlag" sondern eine kurzzeitige Drehgeschwindigkeits-Reduzierung der Kurbel. (Gesetz von der ungestörten Überlagerung von Bewegungen). Da die Kurbelkraft (bzw Drehmoment) gleich bleibt und die Winkelgeschwindigkeit beim einfedern kurzfristig reduziert, wird leider die Antriebsleistung entsprechend kurzfristig reduziert.

Hier kommt der schräg nach hinten verlaufende Achspfad eines Bikes mit hohem Drehpunkt ins Spiel: Diese Anordnung verfügt über ein hohes echtes Antisquat (was eigentlich nicht benötigt wird) und über eine reduzierte Reaktion auf Radlaständerungen durch Körperunruhe beim pedalieren. Gleichzeitig ist das Absorptionsvermögen eines schräg nach hinten verlaufenden Achspfades deutlich besser wie bei einer klassischen Konstruktion.
Aufgrund des hohen Drehpunktes wird kein Antiwipp in vollem Umfang mehr notwendig sein. Um den nicht mehr benötigten Pedalrückschlag zu eliminieren kommt die besagte Umlenkrolle zum Einsatz.

 

[giaco77]

Das ist schon verständlicher und anti rise ist auch klar gewesen, hab das nirgends rausgelesen (ich bezog mich auf tatsächlichen anti dive wie ihn eine gabel mit four bar link oder telelever liefern könnte).
Ich finde auch die kraftberechnung über vektoren am hr sinnvoll, allerdings geht deine theorie auf ein fazit zu, welches ich so nicht erleben kann da draußen. Oder ich misverstehe die auswirkungen deiner berechnungsmethode. Falls die dynamische lastverschiebung (vereinfacht mal nur durch trägheit im schwerpunkt in der ebene) überschätzt werden würde und der kettenzugvektor den hauptanteil ausmacht, bräuchte ich doch im linkage ersatzmodell deutlich weniger anti squat. Nur finde ich persönlich, dass das linkage ersatzmodell hervorragend mit der praxis korreliert. Ich mein wir wissen alle, dass 0% anti squat oder alternativ halt 0N im radaufstandspunkt bei unbelasteter schwinge keine bewegung hervorruft. Das heißt, gäbe es keine fahrerbewegungen oder radlastverschiebung, bliebe der hinterbau ruhig. In der praxis benötige ich aber massiv kraft, um diesen kräften entgegenzuwirken. Und das ist nicht unbedingt nur die lastverschiebung bzw. in entscheidenden situation wird diese auch größer als im linkage ersatzmodell (bergauf, wiegetritt). Dazu kommen noch die vertikalen kräfte hervorgerufen durch fahrerbewegung beim treten.
Also zumindest bei meiner größe und meinen radgeometrien erzeugt das linkage ersatzmodell mit 100% anti squat annahme hier werte, die einfach in der praxis zu nahezu perfekt ruhigem hinterbau (klar, je nach situation und ritzel usw.) führen. Ich verstehe ja jetzt auch, dass die begrenzten eingangsgrößen bei linkage der realität bzw. einem vollumfänglicherem modell nicht gerecht werden, aber das ergebnis ist in anbetracht der vereinfachung doch sehr sehr gut in meinen augen (die eingangsgrößen müssen natürlich halbwegs passen, vorallem CoG).
Und die gazen parameter, die in ein vollumfängliches modell gehen müssten, sind m.M.n. sehr schwer zu ermitteln. In vielen bereichen des maschinenbaus sind vereinfachte ersatzmodelle und annahmen immernoch gern gesehen und gut beherrschbar, sofern man sich der limitationen bewusst ist. Und so sehe ich das auch hier. So falsch kanns nicht sein.
Abgesehen davon: seeehr geiles projekt. Habt bitte bei ein paar E1 stopps protos am start zum probefahren ;-).

Danke dir genau das selbe wollte ich auch geschrieben haben. Der Prototyp läuft ja schon seit 4 Monaten und er bestätigt alle Überlegungen die wir gemacht haben ganz wunderbar. Am Ende geht es ja darum das wenn man Linkage richtig nutzt und versteht es einem Hilft ganz bestimmte Ziele wie sich das Rad verhalten soll zu erreichen. Schön das du unser Projekt feierst wir sehen uns hoffentlich mal in echt.

 

[giaco77]

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".
Ein MTB hat also kein in der Fahrwerkstechnik bekanntes klassisches Antisquat-Problem , sondern ein reines Antiwipp- Problem

Das Wippen eines klassischen MTBs rührt weniger aus dem sinusförmigen Krafteinleitung mit Nulldurchgang her, sondern hat vielmehr seine Ursache durch die Unruhe des Menschlichen Motors/Körper ( Beinbewegung/ Oberkörperbewegung), sowie dem Armzug . Die Krafteinleitung ist selbst wenn sie stark schwankt und sinusförmig ist, auch nur eine Beschleunigung wie jeder andere auch.

Wippen stört auf jeden Fall insbesondere bergauf. Im Wiegetritt werden die Körperbewegungen so stark und bewusst eingesetzt (Schwerpunkt drückt sich gegen das Pedal nach oben ab) das jede Antiwipp Kinematik überfordert wäre: hier hilft nur noch ein blockieren des Federbeins oder das zuschalten einer starken Druckstufe/ Propedal.

Das Antiwipp beim Mountainbike (Federverhärtung durch den Kettenzug) ist eigentlich für ein klassisches MTB nur halb-ideal, weil es einerseits nur dann das Fahrwerk verhärtet wenn ein entsprechender Kettenzug/Winkel zum Achspfad vorhanden ist, aber jeder "Pedalrückschlag" auch gleichbedeutend mit Antriebsleistungsverlust ist.
(Antiwipp ist leider zwangsweise mit Pedalrückschlag verbunden.)
Pedalrückschlag ist bei einer drehenden Kurbel in Wirklichkeit kein "Rückschlag" sondern eine kurzzeitige Drehgeschwindigkeits-Reduzierung der Kurbel. (Gesetz von der ungestörten Überlagerung von Bewegungen). Da die Kurbelkraft (bzw Drehmoment) gleich bleibt und die Winkelgeschwindigkeit beim einfedern kurzfristig reduziert, wird leider die Antriebsleistung entsprechend kurzfristig reduziert.

Hier kommt der schräg nach hinten verlaufende Achspfad eines Bikes mit hohem Drehpunkt ins Spiel: Diese Anordnung verfügt über ein hohes echtes Antisquat (was eigentlich nicht benötigt wird) und über eine reduzierte Reaktion auf Radlaständerungen durch Körperunruhe beim pedalieren. Gleichzeitig ist das Absorptionsvermögen eines schräg nach hinten verlaufenden Achspfades deutlich besser wie bei einer klassischen Konstruktion.
Aufgrund des hohen Drehpunktes wird kein Antiwipp in vollem Umfang mehr notwendig sein. Um den nicht mehr benötigten Pedalrückschlag zu eliminieren kommt die besagte Umlenkrolle zum Einsatz.

Hi Lutz, freut mich das du uns mit den Vorteilen des hohen Drehpunkts zustimmst, denn in der tat benötigt dieses Design weniger Pedalrückschlag um Wippen Sinnvoll zu unterdrücken. Beim 10er Ritzel erreichen wir 100% Anti Squat sogar ohne Pedal Rückschlag.

Was deine Erfahrung mit dem EMTB angeht gilt es halt zu bedenken das hier ein Getriebe mit Motor eingebaut ist, hier entstehen andere Kräfte. Ich schätze das E Bikes durch den höheren Zug an der Kette mit weniger Anti Squat auskommen. Der Stefan hatte sich die Problematik bei Bikes mit Gearbox schon mal genauer angesehen und das Prinzip ist ja ähnlich.

Schönen Abend, G

 

[fluider]

Hi guys. What version of Linkage are you using? Standard or the Proffesional? I'm asking because of the Anti-Squat projection point. I guess the "ICas" stands for "InstantCenter for AntiSquat" but I am not sure how it is determined. Your chain idler is fixed to the main-frame, right? Then how does Linkage determine the ICas position, when chain segment between idler and crankarm chainring has dubious effect on chain-induced suspension movement?