zondag 2 februari 2020

Different update


Het is alweer een tijd stil rondom de Different, maar dat betekent niet dat we er niet mee bezig zijn. De voortrein is vanaf het begin probleemloos. De aandrijving is (dankzij de korte ketting) heerlijk direct en de fiets versnelt (ondanks zijn huidige 35 kg en het enorme voortandwiel) opmerkelijk gemakkelijk.
Geheel volgens verwachting zit de grootste uitdaging in de achterwielbesturing. Daar stapten we blanco in en ons eerste concept bleek dan ook niet te werken. Zie foto hierboven. Deze uitvoering wilde eigenlijk maar één ding ..en dat was de bocht om.


Daarna zijn we  (zoals jullie in ons vorige post hebben kunnen zien) overgestapt op een soort kopie van de Velayo.  Zie foto hierboven.  


Dat was al een hele verbetering. De fiets reed daarmee heel aardig, maar het ontbrak hem nog aan rechtuit stabiliteit. Dit heb ik tijdelijk opgelost met trekveren. Zie foto hierboven.


Inmiddels zijn we achterwielbesturing veel beter gaan begrijpen. Zo weten we inmiddels dat er een flinke contradictie in zit. Enerzijds heb je naloop nodig t.b.v. de rechtuit stabiliteit, maar zorgt diezelfde naloop voor overstuur in een bocht. In een bocht heb je juist voorloop nodig, om je te helpen de bocht weer uit te sturen.
Wij hebben daarom gekozen om geen voor- of naloop toe te passen. De gewenste rechtuit stabiliteit hebben we gevonden door de achtervork voorover te kantelen. Zie foto hierboven.   


Bij het type ophanging dat we nu gebruiken, beweegt de stuuras zich bij een stuuruitslag naar voren, daardoor komt de achterkant iets omhoog. De zwaartekracht probeert deze beweging tegen te werken. 
Ook bleek dat de fiets op snelheid veel te direct reageerde op kleine stuurbewegingen. We besloten om er een stuurdemper op te monteren  Zie foto hierboven.


Het hielp wel iets, maar het sturen ging zwaarder en werd daardoor ongevoeliger. Dit was niet de oplossing.
We pasten de geometrie van de stuurinrichting zodanig aan, dat de uitslagen van het achterwiel veel kleiner werden bij het bewegen van de stuurhandels.  De fiets reed hiermee (ook op snelheid) prima rechtuit.  Alleen was hiermee de maximale stuuruitslag nu zodanig klein, dat ik mijn inrit niet meer in kon komen.
Dit bracht ons tot de conclusie dat we een stuurinrichting nodig hebben met een variabele overbrenging.  2 mislukte pogingen om dit mechanisch op te lossen leveren even zoveel maanden werk. Zie foto hierboven en de twee foto's hieronder.


Nu werken we aan een veel simpeler oplossing met 2 stukjes lineair rail en 2 servomotortjes.


Wordt vervolgd.



14 opmerkingen:

willemveloz@gmail.com zei

Boeiend om te zien en te lezen hoe zoiets ogenschijnlijk eenvoudigs als een stuurconstructie het meest ingewikkeld blijkt te zijn en het meest belangrijk voor een goed rijdend voertuig.

Reinier | Intellifiets zei

Helaas ben ik mechanisch en "fietstheoretisch" niet zo goed onderlegd, maar ik wil je wel mijn idee voorleggen. Je wil een ruime stuuruitslag om een kleine draaicirkel te krijgen, maar een hele kleine stuuruitslag om stabiel met hogere snelheid te kunnen rijden. Wellicht is het mogelijk om het zo te ontwerpen dat een kleine stuuruitslag heel soepel kan, zonder weerstand van een stugge veer. De grote stuuruitslag moet worden gelimiteerd door sterke veren. Ik kan me inbeelden dat zoiets mogelijk moet zijn met aan beide kanten van het stuurmechanisme een stugge veer die in de rechtdoorstand niet onder spanning staat en zo een klein beetje speling toestaat om te sturen op hoge snelheid. Voor een krappe bocht komt de veer in actie, voor lage snelheid niet zo erg, maar die beschermt je tegen instabiele stuuracties op hoge snelheid. Wellicht kan er voor de rechtdoorstand ook nog iets gedaan worden met een lichtere veer (wellicht twee veren).
Een heel ander idee: maak het achterwiel verschuifbaar ten opzichte van de achtervork zodat je tussen voorloop en naloop kunt verschuiven. Kan misschien met een remkabel. Het zou zo moeten zijn dat als je niets doet, het wiel naar de stabiele snelheidsstand schuift en als je een krappe bocht wilt maken, moet je het wiel verstellen met een handgreep oid. Mechanische vast een onmogelijke oplossing...

Anoniem zei

Kan je niet gewoon de voorkant van een kettwiesel zagen en die aan de achterkant plakken? Die stuurt stabiel op een redelijk simpele manier?

paul_n zei

Hallo daar

Excuses voor Google vertalen.

Ik ben hierin geïnteresseerd als een mogelijke oplossing voor het bouwen van een roeistrike?

Heeft de Velayo dezelfde stuurproblemen?

groeten Paul

Piet Kunis zei

Reinier; dank voor je meedenken. De de rechtuit-stabiliteit is in zijn huidige configuratie, opgelost. Het probleem dat we nog moeten oplossen is; zijn overgevoeligheid op snelheid bij hele kleine stuurcorrecties, versus een grote stuuruitslag bij manoeuvreren. We hebben een idee, hoe dat is op te lossen. Het bouwen ervan kost nog enige tijd.
Anoniem; Het simpel verplaatsen van de voorkant van een fiets naar de achterkant, levert een fiets op, die (door de naloop) in de bocht enorm overstuurd.
Paul; Ik hoor en lees goede berichten over de stuur eigenschappen van de Velayo. Helaas ben ik zelf nooit in de de gelegenheid geweest, om het zelf te kunnen ervaren

Anoniem zei

Hoi, misschien kunnen jullie je voordeel doen met de manier waarop Buckminster Fuller de besturing van zijn Dymaxion Car heeft gerealiseerd, al weer een aardig wat jaartjes geleden; ook al schijnt deze auto in stuurgedrag niet zo uit te blinken als op alle andere terreinen ...

Leuk project!

Groeten,

Hielan

Piet Kunis zei

Dag Hielan, ik heb eventjes gegoogeld naar die Dymaxion Car. Mooi ding. Die is indertijd waarschijnlijk ook ontworpen naar het idee van de optimale stroomlijnvorm.
De besturing was ook daar kennelijk ondergeschikt aan. Ook hier zie geen voor- of naloop. Ik weet niet of wij er iets aan hebben, maar in ieder geval bedank voor je inbreng.

Jelle zei

Ik weet niet of deze al bekend is?

https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/039078906/publication/DE102006041650A1?q=pn%3DDE102006041650A1

Piet Kunis zei

Nee Jelle, dit kende ik niet. dank je wel

Rembrandt zei

Jelle: Goed gevonden. Dat patent heeft inderdaad grote gelijkenissen met dit project. Het is geen geldig patent, dus het staat niets in de weg, maar het betekent ook dat een nieuw patent op dit gebied weinig kans maakt.
Ik meen me te herinneren dat de eerste stap van een patentaanvraag, de melding, niets of weinig kost, best een interessante manier om je uitvinding te publiceren en vindbaar te maken.

Anoniem zei

Zou een stuurnaaf achter kunnen werken?
https://en.wikipedia.org/wiki/Hub-center_steering
Hier een artikel met meer links in de reacties.
https://www.fietsersbond.nl/nieuws/duitsers-dol-op-elians-wonderwiel/

Piet Kunis zei

In een stuurnaaf is wel heel mooi compact (en daardoor niet simpel te maken), maar ook daar zit een klein balhoofdje in. Dus met de zelfde problematiek als
met een normaal balhoofd.

VeloTeĵo zei


Betreffende de vooras, die gaat waarschijnlijk de neus heen en weer bewegen bij inveren (zoals de QV met z'n kont schudt). Heb je gedacht aan een "watt's linkage"?
https://en.wikipedia.org/wiki/Watt%27s_linkage.

Grooet, Theo

Piet Kunis zei

Dat is een mooi systeem Theo. We houden het in gedachten. Vooralsnog volstaat de Panhardstang