Ik ben bezig met de ontwikkeling van een fiets op zonne energie. Zie hier:
http://www.avdweb.nl/solar-bike/everything-about-the-technique-of-building-a-solar-powered-electric-bicycle.html Ik wil een 250W hubmotor monteren in de carbon voorvork van mijn fiets en ik wil weten of deze voorvork wel sterk genoeg is hiervoor. Mijn kennis over krachtenleer schiet tekort, wie kan mij hierbij helpen?
Wat ik vermoed is dat de krachten die op de voorvork worden uitgeoefend bij sterk remmen (met de voorrem) vele malen groter zijn dan de krachten die de motor op de voorvork uitoefent. Iedere voorvork zou dan in principe sterk genoeg zijn voor motormontage. Er moet waarschijnlijk wel een torque arm worden gemonteerd op de motoras om het motorkoppel te verdelen over het onderste gedeelte (bijvoorbeeld 10cm) van de voorvork. Dit staat een foto van een torque arm:
Het uiteinde van de voorvork is van aluminium en kan waarschijnlijk geen grote koppels aan de as verdragen. Dit voorkomt ook het doordraaien van de motoras in de wielas sleuf.
De krachten op de voorvork bij remmen moeten berekend worden. De maximale remvertraging, bij remmen op het voorwiel, zonder om te slaan blijkt ongeveer 0,5g te zijn. Dat betekent dat je bij een snelheid van 18km/u in 1 seconde stilstaat. Dat klopt ook wel ongeveer als je dit probeert met een fiets. Bij een totaal gewicht van 100kg is de remkracht dan 500N (F=m*a).
Hier staat een schets van de voorvork met de remkrachten.
Als het niet klopt dan verander ik het op de website. Om de berekening simpel te houden staat voorvork haaks op de fiets. Het wiel is een rechte starre verbinding.
Wat ik wil weten is of het moment dat de hubmotor uitoefent op de voorvork groter is dan het equivalente moment dat wordt uitgeoefend bij remmen. Op deze manier kan worden berekend of een torque arm nodig is en hoe lang deze moet zijn. De hubmotor heeft een maximaal koppel van 20Nm. Om het vraagstuk op te lossen kan misschien gebruik worden gemaakt van een momentenlijn, zie Wikipedia.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Momentenlijn
Het equivalente moment dat wordt uitgeoefend bij remmen moet berekend worden bij verschillende afstand tot de as; 5, 10, 15 cm enz. Stel dat het moment op de onderste 5 cm van de voorvork bij remmen 20Nm is dan hoeft de torque arm ook maar ongeveer 5cm lang te zijn.
Wie kan helpen bij het berekenen van de krachten / momenten?
