vrijdag 22 augustus 2014

VeloTilt lock en racekappen




De vakantietijd is voorbij en de ontwikkeling aan de VeloTilt gaat onverdroten voort.
Tot nu toe waren de rempads van de TRP schijfrem nog van hard remmateriaal. Dat werkte prima toen de carbon schijf nog voldoende ruw was. Dat ruwe oppervlak werd door de rempads steeds afgesleten en dan wordt de houdkracht snel minder. Daar kwam ik snel achter. Na een ritje op een smal dijkweggetje op ons eiland kwam ik ietwat schuin tot stilstand. De houdkracht van de schijfrem bleek onvoldoende en Wim en de VeloTilt kieperden om. Gelukkig alleen een paar kleine krasjes op de fiets. Op mijn rechteronderarm een schaafplekje dat later wat blauw kleurde. Dit probleem moet eerst opgelost worden.

Piet Kunis tekent een ophanging voor een dubbele schijfrem. Bram maakt deze vervolgens en ziet kans om de schijfremmen zodanig aan te passen dat zij op één kabel tegelijkertijd werken. Bram heeft ook nog een remhandle met vastzetmechanisme. We proberen met geblokkeerde rem het kwadrant te verplaatsen. Dat lukt nu niet meer.

Om te voorkomen dat de harde rempads alsnog weer inslijten op de remschijf, laat Jan Reus een serie rempads in RVS laseren. Op de foto ligt de standaard rempad links, de twee met rubber beplakte rechts. Met secondenlijm wordt dit rubber erop opgeplakt. Hiermee is het hoofdstuk lock waarschijnlijk ten einde. Of toch niet?
Eerder opperde ik een lock met een meervoudige vertanding, een soort in elkaar grijpende kam.
Bram zegt dat dat idee steeds door zijn hoofd blijft spoken. Bram gaat dit nu aanvullend maken en uiteraard gaan we dit testen. Het bespaart geld en ook gewicht.

De nieuwe serie racekappen is nu klaar. Prachtig van model en inmiddels bewezen snel, licht en comfortabel. Het standaard model is nu uit één stuk gemaakt. De gedeelde kap is schitterend. De eerste tien kappen worden de komende week naar de nieuwe eigenaren verstuurd. Foto's en beschrijving in de webwinkel en blog volgen komende week.

29 opmerkingen:

Klaas V. zei

Hallo Wim,

Voor het blokkeren van het tiltmechanisme ben ik een enorm voorstander van één of andere vorm van vertanding. Want dan krijg je zoals dat heet een vormgesloten i.p.v. een krachtgesloten blokkering. De actuatie van het mechanisme hoeft dus ook geen grote kracht uit te kunnen oefenen. Wel is het tilt blokkering mechanisme dan geïndexeerd, i.t.t. de oplossing met een remschijf. Maar dat is niet erg. Wat is nou het nadelig effect dat de fiets met een neighoek in stapjes van bijvoorbeeld 5° stil staat?

groeten, Klaas.

Wim Schermer zei

Dag Klaas,
Schuin stilstaan en zo weer vertrekken is best spannend. Je moet die scheefstaand door sturen in de richting waarin je scheefslaat corrigeren. Die ruimte moet er wel zijn.
Dan is een zuiver rechtopstaande situatie beter.
In ieder geval gaan we het wel maken en proberen.
Groeten,
Wim

Rudolf Kooistra zei

Dag Wim,
Kan condens in de fiets en dus op het rubber of carbonschijf nog nadelige effecten hebben?
Al met al is het zo ongeveer het belangrijkste onderdeel van het concept en bepaalt het voor een groot deel het gebruiksgemak.
Los van dit detail hmm werkt alles als verwacht?
Snelheid,bochtgedrag windgevoeligheid?

Groeten
Rudolf

Willem zei
Deze reactie is verwijderd door de auteur.
Willem zei

Bij slijtage van vertanding blokkering krijg je al snel speling en dat is helemaal niet wenselijk want dat komt de onderhoudsgevoeligheid niet ten goede. Ik denk dat hydraulisch wel veel hogere remkrachten op te wekken zijn kun je met een klauw toe. Een groter probleem zal het koppel op de remklauw bevestiging worden de klauwen zijn ontwikkeld voor frictiemateriaal versus stalen remschijf met een diameter van bijv. 220 mm. dit geeft een bepaald maximum koppel. deze krachten moet je vermijden te overschrijden.

Wim Schermer zei

Rudolf,
Ik denk niet dat condens hinderlijk zal zijn. Jan heeft een nieuwe schijf gemaakt met scheurweefsel buitenop. Daardoor ontstaat een ruw oppervlak.
We hebben nog niet harder gereden dan 45 km/u.
Echt testen zou 10 of 17 augustus op de RDW baan gebeuren. Beide dagen samen met HPT team van TU Delft. Helaas door slecht weer afgelast.
De SRM zit er nu wel in.
Groeten,
Wim

Wim Schermer zei

Dag Willem,
Wij denken dat de vertanding niet zal slijten. En als ie verslijt zullen dat eerst de puntjes zijn. Dat is goed in de gaten te houden. Voordeel van de vertanding is dat er heel weinig kracht voor nodig.
Groeten,
Wim

Michael Greene zei

Hi Wim,
John Morciglio, a bike builder here in the states, says he found that starting a tilting 3 wheeler that is at an angle other than 90 degrees would cause a crash as the rider attempted to compensate for the odd angle. He appears to have configured his locking mechanism so that it only supports a straight up lock which means starting back up is not unlike starting a normal velomobile. Once the vehicle is moving, unlock the tilt and it gains the benefit of the tilting mechanism.

It'll be interesting to see if you replicate his issue and converge to his solution or if you overcome the issue somehow.

Here are the links where he's talking about the issue...
http://www.bentrideronline.com/messageboard/showthread.php?p=1238723#post1238723

and

http://www.bentrideronline.com/messageboard/showthread.php?p=1238792#post1238792

Robin Pols zei

Hoe meer ik lees over het velotilt-project en hoe meer ik lees over het tiltmechanisme en met name de ontwikkeling van de lock dan bekruipt bij mij het gevoel dat het ontwerp van de fiets in de basis niet klopt. Er wordt te veel gezocht in de details en de gedachten gangen komen uit op grote verschillen in het gebruik. Er lijkt geen definitie te zijn van de werking van de lock nog van het tilt-principe, dat als uitgangspunt is genomen voor het ontwerp. In mijn beleving zou de lock bij een bepaalde snelheid in een bepaalde bocht hoek een bepaalde weerstand moeten geven aan het tilten, afhankelijk van het gewicht dat verplaatst wordt. Alleen op die manier blijft de fiets in alle situaties stabiel. Door alleen een blokeer-functie (fietsstandaard) in te bouwen ligt alle inschatting en reactie vermogen qua rijden en tilten bij de berijder. Natuurlijk is er gewenning nodig maar als ik lees hoe lastig het is om in relatief eenvoudige situaties de fiets recht te houden dan vraag ik mij af wat je moet doen als je in een snelle bocht al tiltende een stop moet maken. Of omgekeerd hoe voorkom je dat op hoge snelheid al tiltende per ongeluk je tilt blokkeert en de fiets onbestuurbaar wordt? Wellicht maken deze vragen een oplossing voor de lock overbodig en is er op een ander niveau in de ontwikkeling iets nodig.

Wim Schermer zei

Dag Robin,
Het tiltprincipe werkt degelijk en betrouwbaar. De Munzo van Bram Smit van Fast Forward, een open tilting driewieler, rijdt al jaren rond.
Het locken is een noodzakelijk gegeven bij een gestroomlijnde versie. Je kunt immers je voeten niet meer op de grond zetten.
De basis van de fiets, een combinatie van een bestaand tilting ontwerp met een goede stroomlijn, is op zich prima.
Nu de VeloTilt er is, is het optimaliseren van het blokkeringsmechanisme niet een detail, maar een hoofdzaak.
Jouw idee dat het tilten weerstand zou moeten ondervinden is fout. Zo gauw er weerstand in het tilting systeem komt, zelfs al het beetje weerstand door glijlagers, levert een ongemakkelijk gevoel op. Zou je de weerstand merkbaar vergroten dan vlieg je gewoon de bocht uit.

Een tilting fiets moet exact rijden als een tweewieler. Het locken hoeft alleen maar te gebeuren bij snelheden tussen 0 en 5 km/u.
Ik kan je verzekeren dat het rijden met de VeloTilt volkomen natuurlijk is. Je gaat schuin de bocht door, precies als met een tweewieler.
Ongemerkt blokkeren kan niet, je moet er bewust een remhandel voor inknijpen. Dit doe je echt niet als je boven de 5 km/u rijdt en al helemaal niet in een bocht.
Groeten,
Wim


Wim Schermer zei

Hi Michael,
It is true that if you are not exactly vertical, it is quite a challenge to compensate for this. Special at very low speeds.
If you reach in locked position a speed of 10 to 15 km/h compensating for a wrong angle is already much easier.
It is simple a question of practice to disengage the lock safe.
We started en stopped the VeloTilt about 50 times. No problem at all.
Best regards,
Wim

Cees zei

Dag Wim, heeft de nieuwe kap nog een wedstrijdtest nodig?? Volgende week op Texel .. NK tijdrijden.. of ga je hem zelf uitproberen?? Groet Cees .. die een hele kluif aan Swanette zal hebben :(

Quezzzt zei

Als het enkel en alleen bedoeld is tegen stilstaand omvallen zou ik toch nog eens de veerpen-gat lock in de rechtopstand overwegen.

De veerpen trek je in als je rijdt ( vrije tilt operatie ) en laat je los voordat je gaat stoppen. De veerpen kan alleen in de rechtopstand het gat vinden dus is niet gevaarlijk als je langzaam in een tiltstand zou rijden.

Evt zou je de veerpen intrekken/loslaten zelfs kunnen automatiseren door het in mechanisch/electrisch werking te laten treden als je wielen draaien.

Dat lijkt em alvast een stuk lichter/simpeler dan die hele reminstallatie.

Wim Schermer zei

Quezzzt,
De pen-gat lock was de allereerste lock die we ontwierpen. Eenvoudig en sterk.
Maar ... als je niet precies rechtop tot stilstand komt, komt de pen niet voor het gat en lockt ie helemaal niet.
Dat is niet erg voor een open fiets, maar wel voor een stroomlijnfiets waar je je benen niet op de grond kan zetten.
Naast de rem, nu met rubber pads, proberen we de lock met vertanding.
Groeten,
Wim

Peter de Rond zei

Hallo Wim,
Nog een beetje duf van het fietsen maar dat mag de pret en reactie niet drukken:-)) Hebben jullie overwogen om met een tapse pen te werken, die in een sleufgat komt, die van binnen vertand is. dit krijg je als je hart op hart boorgaten kleiner is als je boor. Hiermee vang je drie problemen op, je pen vind altijd een gat, gaat door trilling,beweging altijd vaster zitten als je met een veer werkt, gaat nooit schuiven onder belasting en is vrij eenvoudig van constructie en kost minimaal.
Maar wat ik al zei, ben een beetje duf dus ik kan het gemist hebben dat jullie hier al mee bezig zijn geweest.
Gr. Peter

Quezzzt zei

Ik kan me voorstellen dat zo een veerpen-gat methode goed samen zou gaan met een (carbon) hefboom waarmee je vanuit je zitpositie de velotilt recht kunt trekken/duwen en zo precieze controle hebt over het opzoeken van dat gat.

Wellicht heb je dan ook nog meer controle over het hellen van de body in vreemde situaties.

Wim Schermer zei

Hi Peter,
Een soortgelijke opmerking maakte Quezzzt. Twee antwoorden hierboven mijn reactie.
Groeten,
Wim

Wim Schermer zei

Quezzt,
Als je scheef stilvalt en gelockt staat, moet je bij vertrek wel die scheefstaand oplossen om weer ongelockt te kunnen fietsen. Dan betekent een flinke stuurcorrectie die je niet wilt.
Groeten,
Wim

Peter de Rond zei

Wim, leg eens uit hoe je nu rechtop komt te staan als je door een situatie scheef gelockt hebt/staat.
Zonder dat je de kap opendoet. Want wat voor systeem je hebt, als je scheef staat, sta je scheef. en dat betekend een flinke stuurcorrectie.
Groeten Peter, die al weer fris is. :-))

Wim Schermer zei

Hi Peter,
Ongeacht de schuinte van het wegdek blijft de VeloTilt rechtop rijden, net als een tweewielige fiets. Als het wegdek dus helt en je komt tot stilstand, staat de fiets dus zuiver verticaal. Het linker wiel staat dan bijv. hoger dan het rechter wiel.
Als je weer vertrekt blijf je dan ook rechtop terwijl de wielen best een verschillende hoogtestand hebben.
Dat houdt wel in dat het locken met bijv. één centrale pin niet mogelijk is. Onder alle omstandigheden kom je zuiver rechtop tot stilstand en als de pin niet voor het gat zit lockt ie niet en val je sowieso om.
Groeten,
Wim

Quezzzt zei

Wim ik bedoelde met een hefboom/hendel de kanteling vanuit de rijderspositie hand-bedienbaar maken. Je trekt of duwt tegen die hefboom/hendel en de velotilt kantelt mee met de stand van de hefboom/hendel.

Bij normaal rijden doe je natuurlijk niets met die hefboom/hendel, je gebruikt hem enkel om weg te rijden, gecontroleerd heel langzaam te rijden of te stoppen gezien je dan volledig controle hebt over de tilt stand in tegenstelling tot die rem nu die hem alleen vast kan zetten in een tiltstand maar niet kan terugduwen/trekken naar rechtopstand.

Dit kan met tandwielen of met kabels en katrollen en op nog andere manieren. De kracht die je daarvoor moet gebruiken moet natuurlijk niet te hoog worden want het moet makkelijk met 1 arm kunnen.

Gaan we uit van een hefboom/hendel aan een tandwielverbinding heeft dat als voordeel tov de reminstallatie nu : vrijwel geen slijtage, veel nauwkeuriger controle over de tiltstand bij langzaam rijden/stoppen en de mogelijkheid jezelf op te richten vanuit de rijdersstoel.

Uiteraard werkt een intrekbare veerpen-gat voorziening dan prima samen als uitstap/parkeer oplossing.








Wim Schermer zei

Hi Quezzzt,
Ik denk dat een hefboom/handel helemaal niet nodig is. Je kunt ongeblokkeerd blijven rijden tot ongeveer 3 à 4 km/u. Je staat dus bijna stil als je gaat blokkeren.
Omdat je op dat moment, zelfs als de weg helt, zuiver rechtop staat, is het wegrijden en deblokkeren heel eenvoudig. Het kan wel een keer gebeuren dat je blokkeert en dat je tussen het moment van blokkeren en stilstaan wat helling krijgt. Als die helling de eerste 20 meter nadat je vertrekt blijft, dan is het zaak om voor het vertrek de VeloTilt rechtop te zetten.
Groeten,
Wim

Erik zei

Dag Wim,
Ik vraag me af of jullie het met een vertanding niet jezelf niet moeilijk maken. Hebben jullie het systeem van een auto koppeling bekeken? Twee vlakke schijven die met een kringveer tegen elkaar worden geduwd en door een kabel uit elkaar worden getrokken? Voordeel: relatief simpel, vermoedelijk vrij eenvoudig te vinden, volledige oppervlak van de schijf als remvlak, en geen slijtage. Enige mogelijk risico lijkt me dat de kabel de boel vrijhoudt en dat een geknapte kabel dus de blokkering zou activeren, maar dat lijkt me slechts een klein risico.

Wim Schermer zei

Dag Erik,
Interessant idee. Ik heb zoiets niet bedacht. Het breken van een veer en dus plotseling geblokkeerd rijden is niet zo prettig.
Er is mogelijk wel een variant op te bedenken.
We blijven onderzoeken wat de lichtste en minst ingewikkelde oplossing.
Dank voor je meedenken.
Groeten,
Wim

Quezzzt zei

De meest simple oplossing is een stang onder je zetel verbonden met het niet tiltende gedeelte daarachter.

Bij langzaam rijden, wegrijden of stoppen zou je dan een hendel die aan de stang zit en telescopisch uitschuift - moet immers niet in de weg zitten in normaal bedrijf - jezelf/tiltgedeelte met spierkracht tegen de niet bewegende hendel/stang recht kunnen zetten of in positie houden. Eigenlijk trek je jezelf recht tegen een verlenging van het niet kantelende gedeelte.

Dat heeft geen bewegende delen, is verschrikkelijk low tech en heeft van carbon gemaakt waarschijnlijk ook heel weinig gewicht. Maar werkt wel als rechtop blijven bij wegrijden/stoppen/langzaam rijden met zo min mogelijk technische onderdelen moet plaatsvinden.

Uiteraard kan de parkeerlock dan ook onder je stoel zitten gezien die aan de stang/hendel gemaakt kan worden en simpel een schuifje kan zijn die voorkomt dat de body kan bewegen ten opzichte van de stang/hendel.

Wim Schermer zei

Quezzzt,
Realiseer je wel dat het geheel schuift over een lineaire geleiding. En als je jezelf dan 'rechtop' getrokken heb en de weg is schuin, dan kom je niet makkelijk meer weg. Een graad of vijf schuin betekent bij het weer starten al een aardig forse stuurcorrectie.
Groeten,
Wim

justme zei

Win,
The gripping lock sems to grow heavier w each 'improvement'.

Perhaps revisiting the original pin and hole ides is in order w an eye towards helping the pin to find the hole. For example a pencil point pin looking for a larger hole or a dinmple surrounding the hole to guide the pin?

Hate to see the vt gain so much weight!

- Michael

Stephan zei

Wim,

Wellicht een ideen voor de blokkering van de velotilt.

Twee hydraulische cilinders met daartussen een vereffeningsleiding met afsluiter.
Bij het kantelen van de velotilt dient 1 cilinder mechanisch ingedrukt te worden en cilinder 2 mechanisch uitgetrokken te worden.

Afsluiter open: De olie kan vrij van Cilinder 1 naar clinder 2 stromen en de Velotilt kan vrij kantelen.
Afsluiter dicht: De olie kan niet meer van cilinder 1 naar 2 stromen en de velotilt is geblokkerd.
Afsluiter half open: De velotilt kan gedempt kantelen.

Wellicht kan dit ook met luchtcilinders, indien het oppervak van de cilinders groot genoeg is, omdat lucht samenpersbaar is.

Groet,
Stephan

Wim Schermer zei

Stephan,
We hebben met meerdere hydraulische cilinders geëxperimenteerd.
Het nadeel hiervan bleek dat de cilinders niet spelingvrij werken. En een klein beetje speling op de cilinder is een behoorlijke uitslag van de fiets.
Daarnaast bleek dat tijdens het fietsen de weerstand van de olie en de afdichtingen in het systeem voelbaar zijn. Die olie moet toch door vrij kleine gaatjes en die weerstand is onprettig tijdens het normale rechtop fietsen.
We hebben daarom de hydraulische systemen niet langer gebruikt.
Groeten,
Wim