Polkupyörän navan ripustus

[Riidankylväjä]

Tilanne näyttää suurinpiirtein tuon kaltaiselta, kun lasketellaan vapaalla.



Polkiessa tulee lisää muodon muutoksia.

Eli kyllä se napa näyttäisi roikkuvan vanteesta.

PP: Viite puuttuu

[Kahvi]

Tämä jamppa on päätynyt apaut samaan tulokseen: http://www.astounding.org.uk/ian/wheel/

Näytät nimittäin rääkänneen tietämyskoneesi FEA/FEM ohjelmaa asiaa pohtiessasi, kuten on myös tehnyt tuokin kaveri.

[Riidankylväjä]

Jamppa on tutkinut asiaa pikkuisen huolellisemmin. Mutta kaikki muodonmuutokset ovat pois eteenpäin vievästä tehosta.

Eli pyörän tulisi olla mahdollisimman jäykkä ja polkijan mahdollisimman kevyt.

[Kahvi]

Voiko pyörän pinnat korvata esim venymättömillä narunpätkillä? Naruhan ei pysty ottamaan vastaan puristavaa kuormaa, vaan ainoastaan vetävää kuormaa.

Jos tämmöinen narupinnoitettu rengas toimisi, niin silloin yksiselitteisesti napa roikkuisi vanteesta.

[Psykopatologia]

Tämä jamppa on päätynyt apaut samaan tulokseen: http://www.astounding.org.uk/ian/wheel/

Näytät nimittäin rääkänneen tietämyskoneesi FEA/FEM ohjelmaa asiaa pohtiessasi, kuten on myös tehnyt tuokin kaveri.

Ei kai:

Conclusion

From these figures, I conclude that it is perfectly reasonable to say that
the hub stands on the lower spokes, and that it does not hang from the upper spokes.

It is also wrong to say that the force distributes all around the rim and all the spokes contribute to holding up the hub
- over a third of the spokes have an effect that pulls the hub down!

[Psykopatologia]

Hämmästyin myös sitä, että suora puolaus olisi jopa hieman jäykempi kuin ristiin pantu.

Itse ole suosinut suoraa edessä (kevyt ja aerodynaaminen).

Takakiekkoon on katsottu tulevan vääntöä voimansiirron vuoksi; siksi ristiin.
Toisinaan takakiekkoa on puolattu trissan puolelta ristiin ja toiselta puolelta suoraan.

[Kahvi]

Jamppa on tutkinut asiaa pikkuisen huolellisemmin.

Juu niin on. Ja tuli vielä eri loppupäätelmään kuin sinä. Käytetty tietokonemalli on ilmeisesti ollut eri tavalla rakennettu?

[Kahvi]

Teknisesti ottaen fillarin rengas on esijännitetty rakenne. Esijännityksellä päästään yleisesti ottaen kevyempiin rakenteisiin, se esijännitys ikäänkuin "punkeaa" varsinaista kuormitusta vastaan ja siten tarvitaan vähemmän materiaalia saman lujuuden saamiseksi.

Mutta pitäisi pystyä myös osoittamaan, kuinka voimat toimivat kuormitustilanteessa. Yksinkertaisimmissa rakenteissa perusperiaate selviää piirtämällä voimavektoreita suttupaperille. Homma vaikeutuu heti merkittävästi, jos rakenteessa on joustavia osia, kuten pyörän pinnat ovat. Pilkkua halailemalla yhtälöön pitää ottaa mukaan myös inertia ja muodonmuutosta vastustavat voimat.

Pinnoitettu rengas on wanha keksintö, keksittiin muistaakseni ensimmäisen kerran kun lentokoneen pyöristä piti saada kevyempiä kuin perinteinen kärrynpyörä. Todettu käytännössä toimivaksi ratkaisuksi, mutta näemmä vieläkään roikkuu-vai-riippuu -kysymykseen ei saada yksinkertaista, suttupaperille piirrettävällä mallilla ratkaisua.

[Riidankylväjä]

Jamppa on tutkinut asiaa pikkuisen huolellisemmin.

Juu niin on. Ja tuli vielä eri loppupäätelmään kuin sinä. Käytetty tietokonemalli on ilmeisesti ollut eri tavalla rakennettu?

Minun ohjelmani on hyvin yksinkertainen ja krouvi eikä anna tarkkaa tulosta.

Olen silti jampan kanssa pikkuisen eri mieltä. Pitkä ja hoikka puola kestää aika heikosti puristusta. (Kokeileppa puristaa yksittäistä puolaa päistä) Tietysti kuorman jakautuessa riittävän monelle puolalle nurjahduskuorma ei ylity. En tutkinut tarkemmin, mutta mahtoiko jamppa ottaa huomioon puolien esijännityksen? Kaikissa puolissa on kuormittamatomana vetojännitys päällä. Kun kuormaa lisätään sopivasti navan alimmaisten puolien jännitys menee nollaksi.

Periaatteessa narut toimisivat lähes yhtä hyvin eihän pitkä ja hoikka puola narusta kovin paljoa poikkea. (tosin narujen venyminen taitaa aiheuttaa ongelmia)

[Kahvi]

Pyörän pinnan voi katsoa olevan myös jousimainen rakenne. Ts. se pystyy ottamaan kuormaa vastaan muuttamalla muotooan ilman, että kysymys on nurjahduksesta.

Pinnojen esijännitys voi olla myöskin vain käytännön ratkaisu siihen, että ne ovat varmasti oikean pituisia. Oleellista varsinkin jos napa roikkuu pinnoista. Käytännössä myös tulee pitkäikäisempi rakenne, kun ylipitkien pinnojen aiheuttama rasitus jää yhtälöstä pois. Ylipitkä pinna siis ottaa kuormaa vastaan vasta, kun vanteen rakenne on muuttunut riittävästi, että pinna voisi ottaa vetorasitusta vastaan.

[Riidankylväjä]

Tämä jamppa on päätynyt apaut samaan tulokseen: http://www.astounding.org.uk/ian/wheel/

Näytät nimittäin rääkänneen tietämyskoneesi FEA/FEM ohjelmaa asiaa pohtiessasi, kuten on myös tehnyt tuokin kaveri.

Ei kai:

Conclusion

From these figures, I conclude that it is perfectly reasonable to say that
the hub stands on the lower spokes, and that it does not hang from the upper spokes.

It is also wrong to say that the force distributes all around the rim and all the spokes contribute to holding up the hub
- over a third of the spokes have an effect that pulls the hub down!

En tutkinut kovin yksityiskohtaisesti, mutta jamppa on tainnut tulkita alimmaisten puolien isot jännitykset pikkuisen väärin. Puolat ovat "nurjahtaneet" ja jännitys kasvaa taivutuksen takia, mutta suuresta jännityksestä huolimatta ne eivät kanna mitään, vaan lysähtäisivät kasaan ellei yläpuoliset puolat pitäisi keskiötä paikoillaan. Samoin vanne pyrkii muuttamaan muotoaan, joten lähes kaikki puolat osallistuvat kuorman kantamiseen pyrkimällä pitämään vannetta mahdollisimman hyvin ympyrän muodossa.

[Kahvi]

Ehkä vanteen kohdalla voidaan puhua myös kuorirakenteesta? Homma muuttuu (taas) jos näin on sen suhteen, että kuinka itse vanne siirtää kuormaa pinnoille/pinnoilta.

[Riidankylväjä]

Minusta on periaatteessa oikein ajateltu, että keskiö ja vanne on ripustettu toisiinsa jäykillä jousilla. Samoin vanne on eräänlainen jousi.

[Kahvi]

Minusta on periaatteessa oikein ajateltu, että keskiö ja vanne on ripustettu toisiinsa jäykillä jousilla. Samoin vanne on eräänlainen jousi.

Ei välttämättä ollenkaan väärin ajateltu. Sen lisäksi pinna voi sijainnistaan riippuen välillä toimia jousena ja välillä taas vetoa vastaanottavana sauvana.