題:
Z形曲柄好主意嗎?
Agos
2012-10-09 14:40:54 UTC
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我偶然發現了這個 kickstarter項目,該項目促進了曲柄的原始形狀:

z-shaped cranks

旋轉時有用的推動。儘管通過裁剪系統可以解決他們的主要問題,但我仍然不確定他們的主張。

這些真的可以對動力/扭矩產生積極影響嗎?某些身體部位壓力增加會不會有任何危險?

我真的不相信,但是我的物理學有些生疏,所以我需要考慮一下。
我能想到的唯一方法是,軌跡是否為非圓形。否則,您所要更改的只是軌蹟的半徑,而任何曲柄都可以完成。
任何了解τ= r x F背後的理論的物理學專業的學生都可以告訴您,扭矩與施加扭矩的臂的形狀無關(僅與軸的垂直距離相關)。或者,您可以進行這種思想實驗:該彎曲的條是剛性的。在踏板和齒輪軸之間添加另一個剛性桿。由於構造是剛性的並且仍然是剛性的,因此沒有一個組件能夠相對移動,這沒有任何改變。現在,卸下彎曲的條。結構仍然像以前一樣剛性,動力學保持不變。
在我看來,即使他們的理論是正確的,他們也只是從弧線的另一側偷竊而來,總數是相同的。
它絕對可以讓您的腳趾放在曲柄和鏈輪之間。
轉彎處的力量將巨大-就像槓桿產生更多的力量一樣……
為什麼圖片中的串聯齒輪在其正時鏈上有兩個鏈輪?
如果我被迫在使用這些曲柄和在額頭上刻上“我很容易受騙”的紋身之間進行選擇,那麼我會選擇曲柄,儘管兩者的效果相似。
考慮到儘管頁面上有所有糾正性註釋,kickstarter項目仍在啟動中,可以肯定地說該項目的創建者是[crank](http://en.wikipedia.org/wiki/Crank_%28person%29 )! [...對不起,有人不得不說:)]
使用這些工具的人在得知通過將前輪轉向較長的曲柄而使自行車撞壞時以及在轉彎或不平坦的地形上較長的曲柄接觸地面時,會減少離地間隙,這會給他們的頭造成不同的“刺青”。
看來該項目僅獲得了50,000美元目標中的2500美元。對該概念的確認並不完全。
七 答案:
Daniel R Hicks
2012-10-09 16:39:36 UTC
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如果鋁足夠硬,則零差-曲柄可以是任何形狀(圓盤,S形等),但是兩個接觸點之間的關係仍然保持不變,僅此而已計數。

曲柄唯一可能產生的影響是在曲柄上增加一點彈性,這對於有效的曲柄可能是好是壞。但是鋁會使彈簧變糟,如果彎曲太多,很快就會疲勞並失效。

曲柄失效時,鋒利的邊緣會割傷身體部位。

這也是我的想法。如果曲柄是剛性的,則曲柄的形狀無關緊要。觀看0:52處的視頻,其中將同一張圖片中的兩個曲柄與綠色疊加層進行比較。查看Z轉矩的上角,並考慮將曲柄移動到哪個方向。將腳的位置放在圓弧的頂部,向下踩踏板會使曲柄向後旋轉,為了使曲柄向前移動,您必須將腳水平移動到地面。另外,如果您想說服我,請向我展示大學研究的數據。
我想知道是否有可能用彈簧鋼製造類似的東西,以真正利用彈簧效應嗎?另外,我的褲子已經被我的直柄拉住了。這些曲柄看起來很恐怖。
我敢肯定,人們過去曾經嘗試過彈簧鋼-“現代”自行車已經問世100多年了,幾乎所有東西都已經嘗試過了。可能沒有經過很好嘗試的是*稍有彈性的曲柄,而不是彈簧很多的曲柄。但是,採用任何此類設計,您都會因手臂扭轉和翹起踏板角度而遇到麻煩。另外,由於安慰劑的作用,很難有效地測試此類設備。
(將彈簧放在鞋中會更有意義。)
而且,彈簧永遠不會100%有效,因此您會得到海綿狀的曲柄和功率損耗(可能很小)。
為所有多餘的鋁增加額外的重量,您將失去他們試圖向您出售的任何優勢!
dbr
2012-10-09 17:57:36 UTC
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Kickstarter項目上的評論有一些很好的解釋,既說明了為什麼設計實際上與直柄曲柄相同,又說明為什麼製造碳纖維版本的計劃很危險。

現在的槓桿作用:如果您試圖在踏板完全死點並停止時踩下踏板(如視頻所示),則無論是正常曲柄還是Z -扭矩,它不會移動。它們是空間中兩個牢固連接的點,因此連接它們的方式無關緊要,“物理”僅將它們視為由直條連接。

簡單證明:如果移動Z扭矩在上止點之前僅2度返回並施加力(您可以嘗試用重物而不是腳來使其在科學上有效),您會發現它不會像曲柄工作時那樣向前移動如您所言(由於彎曲而提高了槓桿作用),但仍然向後退,與普通曲柄完全相同。

它看起來有所不同,但原理相同。

..以及為什麼這樣做很危險:

2)您絕對不能採用針對機加工“將其用碳纖維模壓”而優化的設計。機織複合材料的強度是高度各向異性的。如果有的話,如果是用碳纖維模製的,則圖片中顯示的設計比加工的零件要弱,而不是要堅固。

真正的碳纖維曲柄的纖維方向(通常是用手)的佈置方式應使纖維方向(或紋理方向)與施加在零件上的力對齊。您模製到零件中的梯子結構實際上會使它變弱很多,還需要在零件中放置機械加工的金屬部件,然後將其結合到復合材料上,以實現金屬對金屬的配合表面。 http://www.zipp.com/support/identify/carbon_cranks.php作為構建技術的示例-請注意,使用實際的曲柄粘結到的鋁製星形輪。

[...]

5)最後,最令人擔憂的一點是:您正在處理自行車傳動系統中的重要部分。失敗的模式可能是騎自行車的人搖搖欲墜,而您的曲柄讓步並折斷。這是一次嚴重的事故,甚至可能改變生命的事故。

複合材料的無損檢測和檢驗並不是開玩笑。我可以向您保證,Shimano和RaceFace的員工具有多年建造,驗證和測試他們建造的複合結構的經驗。複合材料的失效模式也與傳統金屬大不相同-幾乎沒有甚至根本沒有彈性變形。

您展示的模具和設置非常適合生產化妝品複合材料組件(例如我的好友的“碳纖維” “油門和剎車踏板)。

完整評論值得一讀。

有趣的是,發布此帖子的人“ Terence Tam”也在支持者列表中。
除非您返回,否則無法發布@Kibbee:。他可能會支持少量的警告他人的能力,這對他來說很無私。
@RoyTinker我以前從未使用過Kickstarter,但這是一個很大的問題。只有(在經濟上)支持產品的人才能對此產品發表評論?我想您不希望在每個kickstarter項目中氾濫成堆的youtube質量評論,但是在人們投入資金之前,人們需要某種方法來討論項目的可行性。
@Kibbee:大多數項目都允許1美元作為最低保證金,除非該項目獲得100%的資金,否則您實際上不必支付這筆款項,因此這可能不是什麼大問題(儘管我同意應該採取某種方式討論可行性,而無需投入任何資金)。
Tha Riddla
2012-10-09 16:56:50 UTC
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這只是對一個非常古老而可怕的想法的重新表述。參見 PMP Cranks等

編輯以獲取其他信息:

RE:PMP cranks

片刻的想法表明直曲柄和L曲柄在踏板,鏈條和底託之間始終具有相同的關係。因此,L曲柄沒有優勢。 L曲柄總是比直曲柄具有更多的材料,因此總是在重量,強度,剛度和/或成本方面處於不利地位。

P.M.P。曲柄有一個用螺栓固定在右曲柄上的星形輪,兩部分均形成方形錐度。方錐承受的負載很重,並且使其成碎片,尤其是用幾個輕型螺栓將它們固定在一起,可能會大大增加負載,從而導致過早失效。因此,即使是出於藝術或幽默價值,也可能不明智。

RE:Z扭矩曲柄

Z扭矩曲柄設法將這是個壞主意,而且更糟:曲柄蜘蛛不是簡單地用螺栓固定在右臂上。取而代之的是,它大約是方形錐度的1/3,而手臂是另一個2/3。這將接頭置於高應力接頭的中間,壓力很高,以至於硬化的鋼主軸有時會在此處斷裂。

Z-Torque的離地間隙也比直曲柄小,甚至比直曲柄小。 PMP

然後是他們自己的視頻中的內容:

參與者達到了相似的最大耗氧量,峰值功率輸出Z扭矩和普通曲柄配置的總效率(表1)。此外,在150和200 W時的感知勞累力(RPE),在峰值功率輸出150和200 W時的心率(HR)以及在150和200 W時的節奏沒有明顯不同。但是,參與者認為,使用Z扭矩曲柄在峰值功率輸出時,他們的努力明顯降低。

即使他們自己的研究和材料顯示Z曲柄與正常曲柄之間也沒有顯著差異。 “感知”概念存在缺陷,因為它不是盲/雙盲測試。

如果您通讀我提供的鏈接,您還將找到一個附加鏈接,以獲取有關Z扭矩曲柄本身的信息。除了此問題的其他帖子中提供的所有其他物理數據之外,離地間隙的問題還很嚴重。這些曲柄的離地間隙要小得多,因此即使是最短的轉彎,踏板(或聞所未聞的手臂)也能真正地擊打。
關於歷史的另一篇文章(內容與您的鏈接重疊):http://road.cc/content/feature/181256-retro-l-shaped-cranks-%E2%80%94-bad-idea-just-wont -死
Joonas Pulakka
2012-10-09 17:59:30 UTC
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不幸的是,這沒有幫助。示例圖片展示了對基本古典力學的誤解,更具體地說是靜力學。力矩(也稱為扭矩)定義為

  M = F * d  

,其中

  F =施加的力=從軸到力的作用線的垂直距離。 

曲柄的形狀也不影響力。 F 是來自腿/腳的力, d 僅由踏板和輪轂之間的距離乘以 F 以及踏板和輪轂定義的矢量。

在第二個示例圖片中,

enter image description here

推手的位置有誤向前移動,以使 d 增加,並且將會增加力矩。但是,踏板位於輪轂正上方,因此向下推動仍會產生零力矩。

如果正常曲柄是 A ,您認為添加武器 B C 會有所作為(除了增加質量)?刪除 A ,您將獲得一個“ Z形”系統。

enter image description here

您的是我最喜歡的回复。我記得大學裡靜態力學的這個剛體扭矩問題。教授針對相同的想法提出了十二種不同的複雜設計……“力的總和等於零”。手臂的形狀並不重要。 (當然,新形狀的重量會在該位置造成一些可忽略的扭矩,但是在循環中的其他位置會導致扭矩歸零。)好的解釋!
David Winsemius
2012-10-10 05:56:22 UTC
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它只會增加額外的重量,並且由於增加的彎曲度而可靠性可能會降低。具有機械優勢的“槓桿臂”與直接伸向踏板的臂相同。就像那些“男性增強”的廣告一樣。

Stu
2012-10-10 16:31:45 UTC
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此設計沒有增加任何新內容,在100多年的周期設計中已經開發了許多與此類似的曲柄,但都未能實現所謂的功率優勢並成為主流。

如果您喜歡踏板主軸的彎曲外觀,請購買此產品。

bmike
2012-10-10 23:22:31 UTC
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否。

  • 當曲柄的最長部分與地面水平時,前輪轉動的空間較小。

  • 當曲柄的最長部分最靠近地面時,您的離地間隙會減小。

  • Flex總是會失去動力,即使這些東西剛硬起來,機械上沒有優勢,因為沒有在Z的末端施加力,而是將其施加在與傳統曲柄相同的位置。

這些曲柄非常適合曲柄(怪怪的人)或抓取者,他們想要閃閃發光,而不關心安全性或效率。



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