Чи хороші ідеї кривошипів Z-форми?

Я наткнувся на цей проект kickstarter , який рекламує оригінальну форму для кривошипів:

Вони вимагають більш широкої дуги корисного поштовху під час обертання. Хоча їх основну суть висувають за допомогою відсікальних систем, я взагалі не знаю щодо їх претензії.

Чи можуть вони справді позитивно впливати на потужність / крутний момент? Чи є ризик через посилений стрес на деяких частинах тіла?

Якщо алюміній достатньо жорсткий, це має різницю в нулі - кривошип може бути будь-якої форми (диск, форма S тощо), але відносини між двома контактними точками все одно залишаться однаковими, і це все, що має значення.

Єдиний ефект, який кривошип може мати, - це додати в кривошип трохи пружини, що може бути хорошою чи поганою для ефективного викручування. Але алюміній робить паршиві пружини, і якщо він сильно згинається, незабаром він втомиться і вийде з ладу.

Ризик для ваших частин тіла прирізається гострими краями, коли кривошип не спрацьовує.

У коментарях до проекту Kickstarter є кілька хороших пояснень як того, чому конструкція ефективно ідентична прямому кривошипно, так і чому план виготовлення вуглепластикових версій є небезпечним.

Тепер важіль: якщо ви намагалися натиснути на педаль (як показано на відео), коли вона була точно в верхній мертвій точці і зупинилася, не має значення, чи це нормальний кривошип або Z-Torque, він не захоче рухатись. Вони являють собою дві жорстко прикріплені точки в просторі, тому не має значення, ЩО ви використовуєте для їх з'єднання, "фізика" просто розглядає їх як би з'єднані прямою смугою.

Простий доказ: Якщо ви повернете Z-крутний момент назад лише за 2 градуси до верхнього мертвого центру і застосуєте силу (ви можете спробувати з вагою, а не з ногою, щоб зробити його науково обгрунтованим), ви побачите, що він не рухається Вперед як би це сталося, якби ваш кривошип працював, як ви сперечаєтеся (просуваючи важіль через згин), але все одно ВІДКРИТИ точно так само, як і звичайний кривошип.

Це виглядає інакше, але це працює саме.

..і чому це небезпечно:

2) Ви абсолютно не можете взяти конструкцію, оптимізовану для обробки "формувати їх з вуглецевого волокна". Тканина композитної міцності є високоанізотропною. Якщо що-небудь, ваш дизайн, зображений на малюнку, слабкіший, не міцніший, ніж оброблена деталь, якщо вилита з вуглецевого волокна (і, мабуть, маю на увазі, "вилита з литого полімеру з шпону з вуглецевого волокна на передній поверхні ).

Справжній рукоять вуглецевого волокна мав би напрямок волокна розкладений (часто вручну) таким чином, щоб напрямок волокна (або напрямок зерна) вирівнювався із силою, прикладеною на шматок. Таким чином, вся структура сходів, яку ви сформували в деталь, насправді зробить її ЛОТИ слабкішою. Він також мав би оброблені металеві компоненти, які були укладені в деталь і скріплені з композитами для сполучної поверхні по металу. Див. Http://www.zipp.com/support/identify/carbon_cranks.php для прикладу будівельної техніки - зверніть увагу на використання алюмінієвого павука, до якого прикріплений фактичний кривошип.

[...]

5) Нарешті, і самий тривожний момент: Ви маєте справу з важливим фрагментом ведучого поїзда на велосипеді. Режим відмови на цьому, швидше за все, буде велосипедистом, який прокручується, а ваш кривошип поступається місцем і відривається. Це є серйозною і, можливо, зміною життя нещасного випадку.

Неруйнівне тестування та експертиза композиційних матеріалів - це не жарт. Я можу запевнити вас, що люди з Shimano та RaceFace мають багаторічний досвід будівництва, перевірки та випробування складених конструкцій. Режими відмов композиційних матеріалів також сильно відрізняються від традиційних металів - малоеластичної деформації майже немає.

Форма та налаштування, які ви показуєте, добре підходять для виготовлення косметичних складових компонентів (як, наприклад, педаль газу та гальма мого приятеля "приятель"). Критично важливий привід поїзда, не так багато.

Повний коментар варто читати.

Це лише переосмислення дуже старої і жахливої ​​ідеї. Див. PMP Cranks та ін .

Відредаговано для отримання додаткової інформації:

RE: крила PMP

Миттєвий роздум показує, що прямий кривошип, а кривошип L має завжди однакове відношення між педалями, ланцюгом і нижньою скобою. Таким чином, переваги L кривошиків немає. А кривошип L завжди має більше матеріалу, ніж прямий кривошип, тому він завжди знаходиться в несприятливих випадках за вагою, міцністю, жорсткістю та / або вартістю.

На кривошипах PMP павук прикручений до правого кривошипа, причому квадратний конус формується з обох частин. Квадратний конічний навантажений сильно, і виготовлення його по шматочках, особливо за допомогою декількох легких болтів, щоб утримувати їх разом, ймовірно, значно збільшить навантаження і, таким чином, призведе до передчасних збоїв. Тож може нерозумно їздити на них, навіть з метою мистецтва чи гумору.

RE: Z кривошипні моменти

Рукоятку Z Torque вдається сприймати погану ідею і погіршити її: павук кривошипа не просто прикручений до правої руки. Натомість це приблизно 1/3 квадратного конуса, а рука - інша 2/3. Це ставить стик посередині сильно напруженого з'єднання - настільки сильно напруженого, що тут іноді ламаються загартовані сталеві шпинделі.

Z-Torque також має набагато менший зазор на землю, ніж прямий кривошип, набагато менше, ніж кривошип PMP.

А тут ще є їхнє власне відео :

Учасники досягли подібного максимального споживання кисню, пікових потужностей та валової ефективності за допомогою Z-Torque та нормальної конфігурації кривошипа (Таблиця 1). Крім того, показники сприйнятої напруги (RPE) при 150 і 200 Вт, частота серцевих скорочень (ЧСС) при максимальній потужності, 150 і 200 Вт, і каденція при 150 і 200 Вт суттєво не відрізнялися. Однак учасники сприйняли їх зусилля бути значно нижчими при піковій потужності за допомогою кривошипа Z-Torque.

Навіть їх власне дослідження та матеріал не показали суттєвої різниці між кривошипом Z та звичайним кривошипом. Поняття "сприйняте" є хибним, оскільки це не тест сліпого / подвійного сліпого.

На жаль, це не допомагає. На прикладних малюнках демонструється непорозуміння елементарної класичної механіки, а конкретніше, статики . Момент, також крутний момент, визначається як

M = F * d

де

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

Форма кривошипа не впливає ні на один. F- сила, що йде від ноги / стопи, і dвизначається виключно на відстань між педаллю і маточиною, помножене на синус кута між Fі вектором, визначеним педаллю і маточиною.

У другому прикладі зображення

штовхає рука оманливе позиціонується вперед так , що dзбільшується, і це буде збільшувати момент. Однак педаль знаходиться прямо над ступицею, тому натискання вниз все ж створює нульовий момент.

Якщо нормальний кривошип є A, ви думаєте, додавання зброї Bта Cчи змінило б це (крім додавання маси)? Видаліть A, і у вас є "Z-образна" система.

Це просто додає зайву вагу і, ймовірно, є менш надійним через посилення згинання. «Ручка важеля» за механічною перевагою така ж, як і для руки, яка прямувала до педалі. Це подібно до тих рекламних оголошень для "чоловічого підвищення".

Ця конструкція не додає нічого нового, багато кривошипів, подібних до цього, були розроблені протягом 100+ років дизайну циклу, і всі вони не змогли досягти передбачуваної переваги в потужності та стати основними.

Купуйте це, якщо вам подобається зовнішній вигляд гнучких на шпинделі педалі, купіть його.

Ні.

• У вас менше місця для повороту переднього колеса, коли найдовша частина кривошипа горизонтальна до землі.

• У вас менше зазор на землі, коли найдовша частина кривошипа знаходиться найближче до землі.

• Flex завжди втрачає силу, і навіть якщо вони були ідеально жорсткими, немає ніякої механічної переваги, оскільки сила не застосовується на кінці Z, а замість того ж місця, що і традиційний кривошип.

Ці кривошипи, однак, ідеально підходять для кривошипів (ексцентричних людей) або скребків, які хочуть трохи заграти і не піклуються про безпеку чи працездатність.