Berichte 2020

Bike-Berechnung für 'Bergfahrt'

Man liebäugelt mit einem neuen Mountainbike ... welche Übersetzung ?

Nun, da gibt es 2 Möglichkeiten:

1.Fahrradhändler haben Leihräder zum Testen. Somit kann bereits im Vorfeld geprüft werden,

   ob eine Bergfahrt nicht zur Qual wird.

2.Mit Physik und Mathematik

   Hierzu werden folgende Vorgaben benötigt:

   Daten zur Strecke:

   *  Steigung und Geschwindigkeit für die Bergfahrt

   Daten zur Masse:

   *  Gesamtmasse (Fahrer, Mountainbike, Gepäck)

   Bikedaten:

   *  Kurbellänge

   *  Anzahl Zähne Kettenblatt beim 1., 2... Gang

   *  Anzahl Zähne Kassette beim 1., 2... Gang

   *  Wirkungsgrad Antrieb beim 1., 2... Gang

   *  Reifengröße bzw. Reifenumfang

   *  Rollwiderstand Reifen

 

Sind diese aufgelisteten Vorgaben vorhanden, können folgende physikalische Werte berechnet werden:

   * Trittfrequenz

   * Leistung

   * Drehmoment

   * Kraft

 

Um auf die Berechnungen aber im Einzelnen einzugehen, wäre schon eine kleine Facharbeit notwendig und diese würde den Rahmen hier sprengen. Daher haben wir beschlossen, dass wir ein Windowsprogramm für diese Berechnungen entwickeln. Im Folgenden ist die Programm-Maske für Eingaben, Berechnungen u. Ausgaben dargestellt:

 

Trittfrequenz, Leistung, Drehmoment, Kraft = f (Geschwindigkeit, Steigung)
Trittfrequenz, Leistung, Drehmoment, Kraft = f (Geschwindigkeit, Steigung)

 

Wie geht es dann nach den Berechnungen weiter:

 

Die Daten und die berechneten Werte können nach Excel übertragen und grafisch als Funktion(Geschwindigkeit) dargestellt werden. Damit alle Werte überschaubar in einem Diagramm dargestellt werden können, wurde die vertikale Achse logarithmisch dargestellt.

 

Folgende Ausführungen wurden bei unserem Beispiel gewählt:

Mountainbike mit 3-fach-Kurbel und im 1.Gang Kettenblatt =20 u. Kassette =42 Zähne

Mountainbike mit 1-fach-Kurbel und im 1.Gang Kettenblatt =30 u. Kassette =50 Zähne

Pedelec mit 1-fach-Kurbel und im 1.Gang Kettenblatt =38 u. Kassette =42 Zähne

 

Leistung, Kraft, Trittfrequenz = f(Geschwindigkeit)
Leistung, Kraft, Trittfrequenz = f(Geschwindigkeit)

 

Jetzt fehlt nur noch die Überprüfung, ob die berechneten Werte für Trittfrequenz, Leistung und Kraft auch vom Fahrer/in erbracht werden können.

 

Hierzu schlagen wir vor:

Ein Fahrrad-Ergometer ist hierfür die beste Wahl. Mit diesem kann optimale Trittfrequenz, Leistung und Puls ermittelt werden. Leider zeigen die meisten Ergometer die notwendige Kraft auf die Pedale nicht an. Kein Problem. Die Kraft berechnet sich

m= Kraft auf das Pedal in N

P= Leistung in Watt (vom Ergometer)

Wurzel aus 2= der Kraftverlauf beim Mountainbike auf das Pedal ist ‚sinusförmig‘

f= Trittfrequenz der Kurbel pro Sekunde (vom Ergometer - Achtung, wird meistens in

     Umdrehungen pro Minute angegeben. Wenn das der Fall ist, Wert durch 60 dividieren)

l= Kurbellänge in Meter (am Ergometer messen)

 

Ergebnis:

Somit haben wir jetzt die Möglichkeit, die ‚Bergfähigkeit‘ innerhalb kürzester Zeit zu berechnen. Eventuelle Rechenfehler gehören der Vergangenheit an.

 

 

HEB'er Biketreff

Alles rund ums Wetter:

https://www.daswetter.com/

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Hersbruck

Unsere erste Tour:

29. März 2011