Sind Z-förmige Kurbeln eine gute Idee?

Wenn das Aluminium ausreichend steif ist, macht es keinen Unterschied - die Kurbel könnte jede Form haben (eine Scheibe, eine S-Form usw.), aber die Beziehung zwischen den beiden Kontaktpunkten würde immer noch gleich bleiben, und das ist alles, was zählt.

Der einzige Effekt, den die Kurbel haben könnte, besteht darin, der Kurbel ein wenig Feder hinzuzufügen, was für ein effektives Kurbeln gut oder schlecht sein kann. Aber Aluminium macht lausige Federn, und wenn es sich stark biegt, wird es bald ermüden und versagen.

Das Risiko für Ihre Körperteile besteht darin, sich an scharfen Kanten zu schneiden, wenn die Kurbel versagt.

Die Kommentare zum Kickstarter-Projekt enthalten einige gute Erklärungen dafür, warum das Design praktisch identisch mit einer geraden Kurbel ist und warum der Plan, Kohlefaserversionen herzustellen, gefährlich ist.

Jetzt Hebelwirkung: Wenn Sie versucht haben, das Pedal (wie im Video gezeigt) herunterzudrücken, als es genau im oberen Totpunkt war und gestoppt hat, ist es egal, ob es sich um eine normale Kurbel oder das Z-Torque handelt, es wird nicht wollen bewegen. Sie sind zwei starr verbundene Punkte im Raum, also spielt es keine Rolle, WAS Sie verwenden, um sie zu verbinden, die „Physik“ behandelt sie einfach so, als ob sie durch einen geraden Balken verbunden wären.

Einfacher Beweis: Wenn Sie das Z-Drehmoment nur 2 Grad vor dem oberen Totpunkt zurückbewegen und eine Kraft anwenden (Sie könnten es mit einem Gewicht anstelle eines Fußes versuchen, um es wissenschaftlich gültig zu machen), werden Sie sehen, dass es sich nicht VORWÄRTS bewegt wie es passieren würde, wenn Ihre Kurbel so funktionieren würde, wie Sie argumentieren (die Hebelwirkung aufgrund der Biegung vorschieben), aber immer noch genau das gleiche wie eine normale Kurbel RÜCKWÄRTS.

Sieht anders aus, funktioniert aber GLEICH.

..und warum es gefährlich ist:

2) Sie können absolut kein Design nehmen, das für die Bearbeitung optimiert ist, "sie aus Kohlefaser formen". Die Stärke des gewebten Verbundstoffs ist stark anisotrop. Wenn überhaupt, ist Ihr auf Ihrem Bild gezeigtes Design schwächer, nicht stärker, als das bearbeitete Teil, wenn es aus Kohlefaser geformt ist (und ich nehme an, Sie meinen damit "aus gegossenem Polymer mit einem Kohlefaserfurnier auf der Vorderseite geformt Oberfläche ).

Bei einer echten Kohlefaserkurbel würde die Faserrichtung (oft von Hand) so ausgelegt, dass die Faserrichtung (oder Faserrichtung) mit der auf das Teil ausgeübten Kraft ausgerichtet ist. Die ganze Leiterstruktur, die Sie in das Teil eingegossen haben, würde es also VIEL schwächer machen. Es hätte auch bearbeitete Metallkomponenten, die in das Teil eingelegt und mit den Verbundwerkstoffen für eine Metall-auf-Metall-Gegenfläche verbunden würden. Siehe http://www.zipp.com/support/identify/carbon_cranks.php für ein Beispiel der Konstruktionstechnik – beachten Sie die Verwendung eines Aluminiumspiders, mit dem die eigentliche Kurbel verbunden ist.

[...]

5) Schließlich und der besorgniserregendste Punkt: Sie haben es mit einem wichtigen Teil des Antriebsstrangs eines Fahrrads zu tun. Der Fehlermodus dabei ist wahrscheinlich, dass ein Radfahrer wegkurbelt und Ihre Kurbel nachgibt und abbricht. Dies ist das Zeug zu einem schweren und möglicherweise lebensverändernden Unfall.

Zerstörungsfreie Prüfung und Prüfung von Verbundwerkstoffen ist kein Scherz. Ich kann Ihnen versichern, dass die Leute von Shimano und RaceFace jahrelange Erfahrung mit dem Bau, der Validierung und dem Testen von Verbundstrukturen haben, die sie gebaut haben. Die Versagensarten von Verbundwerkstoffen unterscheiden sich ebenfalls stark von herkömmlichen Metallen – es gibt sehr wenig bis gar keine unelastische Verformung.

Die Form und das Setup, das Sie zeigen, eignen sich gut für die Herstellung kosmetischer Verbundkomponenten (wie das "Kohlefaser" -Gas- und Bremspedal meines Kumpels). Ein unternehmenskritisches Teil des Antriebsstrangs, nicht so sehr.

Der komplette Kommentar ist lesenswert.

Dies ist nur eine Wiederholung einer sehr alten und schrecklichen Idee. Siehe PMP Cranks et al .

Bearbeitet für zusätzliche Informationen:

RE: PMP Kurbeln

Ein kurzer Gedanke zeigt, dass eine gerade Kurbel und eine L-Kurbel immer die gleiche Beziehung zwischen Pedalen, Kette und Tretlager haben. Daher gibt es keinen Vorteil für L-Kurbeln. Und eine L-Kurbel hat immer mehr Material als eine gerade Kurbel, ist also immer im Nachteil in Bezug auf Gewicht, Festigkeit, Steifigkeit und/oder Kosten.

Die PMP-Kurbeln haben einen Spider, der mit der rechten Kurbel verschraubt ist, wobei der Vierkant aus beiden Teilen gebildet wird. Der Vierkant ist stark belastet, und wenn man ihn in Stücke zerlegt, insbesondere mit ein paar leichten Schrauben, um sie zusammenzuhalten, erhöht sich die Belastung wahrscheinlich stark und führt somit zu vorzeitigen Ausfällen. Daher kann es unklug sein, diese zu fahren, selbst aus Kunst- oder Humorgründen.

RE: Z Torque Kurbeln

Die Z Torque Kurbel schafft es, eine schlechte Idee noch schlimmer zu machen: Der Kurbelspider wird nicht einfach mit dem rechten Arm verschraubt. Stattdessen ist es etwa 1/3 der Vierkantverjüngung, während der Arm die anderen 2/3 ausmacht. Dadurch wird ein Gelenk mitten in ein hochbelastetes Gelenk versetzt – so stark belastet, dass gehärtete Stahlspindeln hier schon mal brechen.

Z-Torque hat auch viel weniger Bodenfreiheit als eine gerade Kurbel, viel weniger gleichmäßig als eine PMP-Kurbel.

Und dann ist da noch das aus ihrem eigenen Video :

Die Teilnehmer erreichten mit dem Z-Torque und normalen Kurbelkonfigurationen einen ähnlichen maximalen Sauerstoffverbrauch, Spitzenleistung und Bruttowirkungsgrad (Tabelle 1). Darüber hinaus waren die Bewertungen der wahrgenommenen Anstrengung (RPE) bei 150 und 200 W, der Herzfrequenz (HR) bei Spitzenleistung, 150 und 200 W, und der Trittfrequenz bei 150 und 200 W nicht signifikant unterschiedlich. Allerdings empfanden die Teilnehmer mit der Z-Torque-Kurbel ihren Kraftaufwand bei Spitzenleistung deutlich geringer.

Selbst ihre eigene Studie und ihr Material zeigten keinen signifikanten Unterschied zwischen der Z-Kurbel und einer normalen Kurbel. Der Begriff „wahrgenommen“ ist fehlerhaft, da es sich nicht um einen Blind-/Doppelblindtest handelt.

Leider hilft dies nicht. Die Beispielbilder zeigen ein Missverständnis der elementaren klassischen Mechanik und insbesondere der Statik . Moment, auch bekannt als Drehmoment, ist definiert als

M = F * d

wo

F = the force applied
d = the perpendicular distance from the axis to the line of action of the force.

Auf beides hat die Form der Kurbel keinen Einfluss. Fist die vom Bein/Fuß ausgehende Kraft und dwird ausschließlich durch den Abstand zwischen Pedal und Nabe definiert, multipliziert mit dem Sinus des Winkels zwischen Fund dem durch das Pedal und die Nabe definierten Vektor.

Im zweiten Beispielbild

Die schiebende Hand ist irreführend nach vorne positioniert, so dass sie derhöht wird, und das wird das Moment erhöhen. Das Pedal befindet sich jedoch direkt über der Nabe, sodass das Drücken nach unten immer noch ein Nullmoment erzeugt.

Wenn die normale Kurbel ist A, denkst du, das Hinzufügen von Armen Bund Cund würde einen Unterschied machen (außer dem Hinzufügen von Masse)? Entfernen Sie A, und Sie haben ein "Z-förmiges" System.

Es fügt nur zusätzliches Gewicht hinzu und ist aufgrund der erhöhten Biegung wahrscheinlich weniger zuverlässig. Der "Hebelarm" für den mechanischen Vorteil ist derselbe wie für einen Arm, der direkt zum Pedal geht. Das ist wie diese Werbung für "männliche Verbesserung".

Dieses Design fügt nichts Neues hinzu, viele ähnliche Kurbeln wurden in den über 100 Jahren des Fahrraddesigns entwickelt und alle haben es versäumt, den vermeintlichen Leistungsvorteil zu erreichen und sich zum Mainstream zu entwickeln.

Kaufen Sie dies, wenn Sie das Aussehen und Gefühl von Flex an der Pedalachse mögen, kaufen Sie es.

Nein.

• Sie haben weniger Spielraum für das Vorderrad, um sich zu drehen, wenn der längste Teil der Kurbel horizontal zum Boden steht.

• Sie haben weniger Bodenfreiheit, wenn der längste Teil der Kurbel dem Boden am nächsten ist.

• Flex verliert immer an Kraft, und selbst wenn diese perfekt steif wären, gibt es keinen mechanischen Vorteil, da die Kraft nicht am Ende des Z aufgebracht wird, sondern an der gleichen Stelle wie bei einer herkömmlichen Kurbel.

Diese Kurbeln sind jedoch perfekt für Kurbeln (exzentrische Leute) oder Scraper , die etwas Bling wollen und sich nicht um Sicherheit oder Effizienz kümmern.