Durchschnittsgeschwindigkeit über 40 km/h - Realität oder Selbsttäuschung

[BergHügi]

Habe keine Zeit und Muße zu einer allumfassenden Ausführung. Kurz, ich habe hier im Labor einen Rollreibungsprüfstand für Fahrradreifen bzw. Laufräder. Ein Laufrad wird mit einem Gewicht auf eine Rolle gedrückt, kann sich jedoch vertikal frei bewegen (soweit ähnlich wie bei diesem Teststand in Silverston). Alternativ kann ein Dämpfer angeschlossen werden, um die vertikale Auslenkung zu dämpfen. Die Verlustleistung beim Antrieb der Rolle wird gemessen.
Beobachtungen: ja ein Laufrad im Versuchstand kann hüpfen, selbst wenn es mit 50kg belastet ist. Solch ein Hüpfen tritt in einem Resonanzfall, in einem engen Parameterfeld, auf, ist nicht linear zur Abrollgeschwindigkeit. Ob und wann Resonanz auftritt hängt u.a. von der Abrollgeschwindigkeit, der Last, der Dämpfung und was weiß ich wovon noch ab (meine Rolle selbst ist nicht gut ausgewuchtet). In einem solchen Resonanzfall geht die Verlustleistung tatsächlich nach oben, ich habe dann aber ganz andere Probleme wenn der Versuchsaufbau zum hüpfen anfängt
Allerdings, ein Resonanzfall ist selten, lässt sich leicht vermeiden, habe ich draußen selbst noch nie beobachtet (außer vielleicht auf sehr regelmäßigen Pflasterwegen). Für solche Resonanzen braucht es eine periodische Anregung, die ist draußen eher nicht gegeben. Ansonsten habe ich bisher keinen messbaren Anstieg der Verlustleistung durch eine Radunwucht beobachten könne.

 

[sebhotti]

Um mich den Fragen zu den Zipp-Felgen anzuschließen: was würdet ihr denn im Optimalfall als Reifen aufziehen? Fahre aktuell auf meiner 858 einen 26er Aero 111. Die Erkenntnis, das der zu schmal und damit nicht sicher für die hookless Felge ist, dämmert mit immer mehr. Aktuell tendiere ich sehr zum 28er Corsa Pro Speed. Der Aero 111 ist aber den Grip und die Seitenwindstabilität bezüglich gefühlt eine Bank und könnte mit 29 rauf.

 

[KonniR]

Ansonsten habe ich bisher keinen messbaren Anstieg der Verlustleistung durch eine Radunwucht beobachten könne.

Also, wenn der Versuchsaufbau schon vorhanden ist... und das Wuchten geht ja fix, wenn man nur außen ein paar Gewichte draufkleben muss... nur um sicher zu gehen natürlich

Es soll ja nicht an Resonanz liegen, sondern an Impedanzeffekten bzw. deren Hysterese durch die zyklische Belastungsänderung. Die zyklische Belastungsänderung als Zentripetalkraft ist aber eine quadratische Funktion der Umlaufgeschwindigkeit. Das erklärt also nicht wirklich die von GCN gemessenen Werte.
Hier für 10g Δm.
30 km/h = ~3.90 Hz -> Fz 2 N, <1 W (GCN)
40 km/h = ~5.17 Hz -> Fz 2.6 N, 8 W (GCN)
50 km/h = ~6.46 Hz -> Fz 5.6 N, 9 W (GCN)

Resonanz im Übrigen wohl auch nicht, sonst dürfte die Anregung erst wieder bei einer Oberschwingung auftauchen?!

 

[KonniR]

Ok, also mein AC Titan müsste ich mit 4g wuchten, meine Scheibe ist einfach so komplett im Gleichgewicht.

 

[d^gn]

Ok, also mein AC Titan müsste ich mit 4g wuchten, meine Scheibe ist einfach so komplett im Gleichgewicht.

rein aus neugier dreh das rad mal bitte 180grad per hand an und miss die Zeit, bis es stehen bleibt

 

[BergHügi]

Also, wenn der Versuchsaufbau schon vorhanden ist... und das Wuchten geht ja fix, wenn man nur außen ein paar Gewichte draufkleben muss... nur um sicher zu gehen natürlich

Der Aufbau ist gegenwärtig auseinander gerupft, um ihn zu optimieren . Allerdings habe ich andere, nerdige (Aero) Baustellen mit höherer Priorität , dieser Prüfstand muß sowohl noch etwas warten.

Es soll ja nicht an Resonanz liegen, sondern an Impedanzeffekten bzw. deren Hysterese durch die zyklische Belastungsänderung. Die zyklische Belastungsänderung als Zentripetalkraft ist aber eine quadratische Funktion der Umlaufgeschwindigkeit. Das erklärt also nicht wirklich die von GCN gemessenen Werte.
Hier für 10g Δm.
30 km/h = ~3.90 Hz -> Fz 2 N, <1 W (GCN)
40 km/h = ~5.17 Hz -> Fz 2.6 N, 8 W (GCN)
50 km/h = ~6.46 Hz -> Fz 5.6 N, 9 W (GCN)

Resonanz im Übrigen wohl auch nicht, sonst dürfte die Anregung erst wieder bei einer Oberschwingung auftauchen?!

Es geht uns wohl um den Fragenkomplex, ob Auswuchten von Rennradlaufrädern schneller macht und wenn ja, wie groß der Effekt ist bzw. sein kann.
Unter Wuchten verstehe ich zunächst ein Ausgleichen von einer im Radumfang ungleich verteilter Masse mit Zusatzmassen. Ich denke, ähnliche Effekte, Wärmeverluste irgendwelcher Art, können auch durch Seiten- und oder Höhenschlag oder auch durch nicht rundlaufenden Reifen ausgelöst werden. Die Rolle meines Prüfstandes hat z.B. einen leichten Höhenschlag und einen leichten Seitenschlag.
GCN gibt nun einen Wert von 9 W für ein Laufrad bei 50 km/h an, dazu wird ein Video eines hüpfenden Hinterrades auf den Rollenprüfstand in Silverstone gezeigt. 9 W wären ein sehr großer Effekt wenn er nur der Massenunwucht zu geschrieben wird. Ich lehne mich aus dem Fenster, solch ein großer Effekt wäre mir im Laufe all der Testjahre mit verschiedensten Aufbauten aufgefallen, oder ich hatte nie solch ein bescheidenes Laufrad. Solch einen großen Effekt habe ich lediglich in der speziellen Teststandkonfiguration in Resonanzfällen beobachtet. Für die Praxis im Grunde irrelevant.
Ich lehne mich weiter aus dem Fenster und behaupte ein Massenunwuchteffekte ist nie so groß, sondern maximal im Messfehler meiner Aufbauten, also konservativ geschätzt maximal 3 W, mein subjektives Bauchgefühl sagt er ist noch kleiner.

Noch ein Gedanke der mich bewegt, oder ist es mein Verständnislosigkeit?. Wenn irgendetwas im Zusammenhang mit Reifen erklärt werden soll, verweisen Influenzer gerne auf Impedanzverluste. Irgendwo gibt es Dömpfungsglieder, z.B. den Reifen oder auch den Körperspeck, wenn die dann gut Dämpfen bleiben die Schwingungsamplituden klein und damit auch die Impedanzverluste. Warum funktioniert dann das nicht mit der Unwucht auf der Rolle in Silverstone?

 

[KonniR]

Also nach 12min bewegts sich immer noch leicht. Lager waren glaub ich von einem Heckrotor aus einem alten T-Rex 500.

rein aus neugier dreh das rad mal bitte 180grad per hand an und miss die Zeit, bis es stehen bleibt

 

[KonniR]

Noch ein Gedanke der mich bewegt, oder ist es mein Verständnislosigkeit?. Wenn irgendetwas im Zusammenhang mit Reifen erklärt werden soll, verweisen Influenzer gerne auf Impedanzverluste. Irgendwo gibt es Dömpfungsglieder, z.B. den Reifen oder auch den Körperspeck, wenn die dann gut Dämpfen bleiben die Schwingungsamplituden klein und damit auch die Impedanzverluste. Warum funktioniert dann das nicht mit der Unwucht auf der Rolle in Silverstone?

Das hab ich mich witzigerweise heut morgen auch gefragt. Vermutlich möchte man ein Gleichgewicht aus Dissipation und Zurückgabe von Energie zur Umkehr der Verformung haben, damit der Reifen weder springt noch unnötig Energie verbrät.