dinsdag 9 november 2010

Eerste opzet carbon fusee

Ik heb toch besloten om verder te gaan met het idee om de fusee en as van carbon te maken. Voor mijn huidige gestroomlijnde tweewieler heb ik een complete voorvork van carbon gemaakt en die is nog steeds heel. Op de een of andere manier heb ik meer vertrouwen in mijn lamineer kunsten dan in mijn materiaalkennis en rekenvaardigheid welke ik nodig heb om metalen onderdelen te optimaliseren. Hieronder twee plaatjes.Fusee met as en ball joints         Fusee met as en ball joints 2

Stuurgeometrie

De afgelopen dagen heb ik mij bezig gehouden met de stuurgeometrie van de velomobiel. Hierbij waren de “Recumbent Trike Design Primer” van Rickey M. Horwitz(klik), de website van Peter Eland (http://www.eland.org.uk/steering.html) en het boek “The world’s most fuel efficient vehicle”, welke gaat over het ontwerp en de ontwikkeling van PAC car 2, erg nuttig. Hieronder zal ik proberen mijn keuzes toe te lichten.

Camber
Camber, ook wel wielvlucht genoemd, is de afwijkende stand van de wielen van een voertuig ten opzichte van de verticale lijn door het wiel. Voor mijn velomobiel wil ik 8graden negatieve camber gaan toepassen. Dit betekent dat de bovenkant van de wielen naar binnen wijzen. Deze keuze was een afweging tussen rolweerstand en luchtweerstand. Uit tests die gedaan zijn voor de ontwikkeling van PAC car 2 is gebleken dat 8 graden negatieve camber geen noemenswaardige verhoging in de rolweerstand gaf, terwijl de luchtweerstand aanzienlijk lager werd.

Toespoor
Toespoor is een afwijking in de wielstand van de voorwielen van een voertuig ten opzichte van de lengte-as. Hier kan ik kort over zijn. De toespoor is voor een velomobiel nauwelijks van toepassing. Mocht er wat speling in de stuurinrichting zitten dan kan een klein beetje(0,5graden) toe-in (de voorkant van de wielen wijst naar binnen) voorkomen dat de wielen gaan zoeken. Voor nu ga ik er vanuit dat ik de stuurinrichting volledig zonder speling kan maken en daarom pas ik geen toespoor toe.

Caster angle
Voor de Caster angle kan ik geen eenvoudige omschrijving geven/vinden, en daarom heb ik een afbeelding uit de “Recumbent Trike Design Primer” gekopieerd. Hieropimage is duidelijk te zien wat de caster angle inhoudt. De website van Peter Eland adviseert een caster angle van 10 tot 14 graden. Ik ben voor de guldenmiddenweg gegaan en hou het op 12graden. Dit is ook de waarde die in de “Recumbent Trike Design Primer” geadviseerd wordt.

 

 

 

KPI (centre point steering)
Voluit kingpin inclination. KPI is de helling van de fusee ten opzichte van de verticale as. Door de bovenkant van de fusee naar binnen te kantelen zal de denkbeeldige lijn door de fuseekogels op een gegeven moment het contactvlak van de band met de weg snijden. Vandaar de naam centre point steering. Als de velomobiel zo is afgesteld dan zal het stuurgedrag niet of nauwelijks worden beïnvloed door oneffenheden in de weg. Voor mijn velomobiel zal ik dit principe dan ook gaan toepassen.

Ackerman principe
Het Ackerman principe zorgt er voor dat beide voorwielen om het zelfde middelpunt draaien. Het binnenste wiel stuurt scherper dan het buitenste wiel hierdoor wordt het wringen van de voorwielen voorkomen. Op de website van Peter Eland zijn diverse spreadsheets te vinden waarmee de juiste lengte en hoek van de stuur en fusee armen te berekenen zijn. Ik ben er nog niet helemaal uit wat de juiste waardes, en dan met name voor de lengte van de armen, moeten zijn. Hiervoor zal ik nog wat meer “Research” moeten doen.

Het is de bedoeling om de ophanging van de velomobiel volledig verstelbaar te maken, dus de meeste van de bovengenoemde waardes kunnen nog aangepast worden als de fiets af is.