Apakah engkol berbentuk Z adalah ide yang bagus?

Saya telah menemukan proyek kickstarter ini , yang mempromosikan bentuk asli untuk engkol:

Mereka mengklaim busur yang lebih luas dari dorongan yang berguna selama rotasi. Sementara poin utama mereka diterjemahkan oleh sistem kliping, saya tetap tidak yakin tentang klaim mereka secara umum.

Bisakah ini benar-benar berdampak positif pada tenaga / torsi? Adakah risiko akibat meningkatnya stres pada beberapa bagian tubuh?

Jika aluminium cukup kaku itu membuat nol perbedaan - engkol bisa bentuk apa saja (disk, bentuk S, dll), tetapi hubungan antara dua titik kontak masih akan tetap sama, dan hanya itu yang penting.

Satu-satunya efek engkol bisa menambahkan sedikit pegas ke engkol, yang mungkin baik atau buruk untuk engkol yang efektif. Tetapi aluminium membuat mata air yang buruk, dan jika melentur banyak, ia akan cepat lelah dan gagal.

Risiko bagi bagian-bagian tubuh Anda menjadi terpotong oleh tepi yang tajam ketika engkol gagal.

The komentar pada proyek Kickstarter memiliki beberapa penjelasan yang baik dari kedua mengapa desain secara efektif identik dengan engkol lurus, dan mengapa rencana untuk membuat versi serat karbon berbahaya.

Sekarang pengungkitan: jika Anda mencoba menekan pedal (seperti yang ditunjukkan dalam video) ketika tepat di tengah mati dan berhenti, tidak masalah apakah itu engkol normal atau torsi-Z, itu tidak akan mau untuk bergerak. Mereka adalah dua titik yang melekat dengan kaku di ruang angkasa, jadi tidak masalah APA yang Anda gunakan untuk menghubungkan mereka, 'fisika' hanya memperlakukan mereka seolah-olah terhubung oleh batang lurus.

Bukti sederhana: Jika Anda memindahkan torsi-Z kembali hanya 2 derajat sebelum pusat mati atas dan menerapkan gaya (Anda bisa mencoba dengan berat daripada kaki untuk membuatnya valid secara ilmiah), Anda akan melihat bahwa itu tidak bergerak MAJU seperti yang akan terjadi jika engkol Anda bekerja seperti yang Anda katakan (memajukan pengungkitan karena tikungan), tetapi masih BACKWARDS sama persis dengan engkol normal.

Ini terlihat berbeda tetapi berfungsi SAMA.

..dan mengapa itu berbahaya:

2) Anda benar-benar tidak dapat mengambil desain yang dioptimalkan untuk pengerjaan "cetakan mereka dari serat karbon". Kekuatan komposit tenunan sangat anisotropik. Jika ada, desain Anda yang ditunjukkan pada gambar Anda lebih lemah, tidak lebih kuat, dari pada bagian mesin, jika dicetak dari serat karbon (dan maksud saya maksud Anda, "dicetak dari polimer tuang dengan lapisan serat karbon di permukaan depan). ).

Crank serat karbon sejati akan memiliki arah serat diletakkan (sering dengan tangan) sedemikian rupa sehingga arah serat (atau arah butiran) sejajar dengan gaya yang diberikan pada potongan. Jadi semua struktur tangga yang telah Anda cetak menjadi bagian, sebenarnya akan membuatnya BANYAK lebih lemah. Itu juga akan memiliki komponen logam mesin diletakkan ke bagian dan terikat pada komposit untuk permukaan kawin logam-on-logam. Lihat http://www.zipp.com/support/identify/carbon_cranks.php untuk contoh teknik konstruksi - perhatikan penggunaan laba-laba aluminium yang terikat dengan engkol yang sebenarnya.

[...]

5) Akhirnya, dan poin yang paling mengkhawatirkan: Anda berhadapan dengan bagian penting dari kereta drive sepeda. Mode kegagalan pada hal ini kemungkinan akan menjadi pengendara sepeda cranking pergi dan engkol Anda memberi jalan dan putus. Ini adalah penyebab kecelakaan serius, dan mungkin mengubah hidup.

Pengujian dan pemeriksaan non-destruktif bahan komposit bukanlah lelucon. Saya dapat meyakinkan Anda bahwa orang-orang dari Shimano dan RaceFace memiliki pengalaman bertahun-tahun dalam membangun, memvalidasi dan menguji struktur komposit yang mereka buat. Mode kegagalan material komposit juga sangat berbeda dari logam tradisional - hanya ada sedikit deformasi inelastis.

Cetakan dan pengaturan yang Anda perlihatkan bagus untuk memproduksi komponen komposit kosmetik (seperti pedal dan rem rem "Serat Karbon" teman saya). Sepotong drive misi kritis, tidak begitu banyak.

The komentar lengkap bernilai membaca.

Ini hanya pengulangan dari ide yang sangat tua dan mengerikan. Lihat PMP Cranks et al .

Diedit untuk informasi tambahan:

RE: engkol PMP

Pikiran sesaat menunjukkan engkol lurus dan engkol L selalu memiliki hubungan yang sama antara pedal, rantai, dan braket bawah. Dengan demikian, tidak ada keuntungan bagi engkol L. Dan engkol L selalu memiliki lebih banyak material daripada engkol lurus, sehingga selalu tidak menguntungkan untuk berat, kekuatan, kekakuan, dan / atau biaya.

Engkol PMP memiliki laba-laba melesat ke engkol kanan, dengan lancip persegi terbentuk dari kedua potongan. Lancip kuadrat dimuat banyak, dan membuatnya berkeping-keping, terutama dengan beberapa baut ringan untuk menyatukan mereka, kemungkinan akan menambah beban sangat besar dan dengan demikian menyebabkan kegagalan prematur. Jadi mungkin tidak bijaksana untuk naik ini, bahkan untuk nilai seni atau humor.

RE: Z Torsi engkol

Engkol Z Torsi berhasil mengambil ide buruk dan membuatnya lebih buruk: laba-laba engkol tidak hanya dibaut ke lengan kanan. Sebaliknya, sekitar 1/3 dari lancip persegi, sedangkan lengan adalah 2/3 lainnya. Ini menempatkan sambungan di tengah sambungan yang sangat tertekan - sangat tertekan sehingga spindel baja yang keras terkadang pecah di sini.

Z-Torque juga memiliki ground clearance yang jauh lebih sedikit daripada engkol lurus, bahkan lebih sedikit daripada engkol PMP.

Dan kemudian ada ini dari video mereka sendiri :

Peserta mencapai konsumsi oksigen maksimal yang sama, output daya puncak dan efisiensi kotor dengan Z-Torque dan konfigurasi engkol normal (Tabel 1). Selain itu, peringkat dirasakan pengerahan tenaga (RPE) pada 150 dan 200 W, denyut jantung (HR) pada output daya puncak, 150, dan 200 W, dan irama pada 150 dan 200 W tidak berbeda secara signifikan. Namun, peserta menganggap upaya mereka secara signifikan lebih rendah pada output daya puncak dengan engkol Z-Torque.

Bahkan studi dan materi mereka sendiri tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan antara engkol Z dan engkol normal. Gagasan "yang dipersepsikan" cacat karena bukan tes buta / buta ganda.

Sayangnya ini tidak membantu. Contoh gambar menunjukkan kesalahpahaman mekanik klasik dasar dan lebih khusus lagi, statika . Momen, alias torsi, didefinisikan sebagai

M = F * d

dimana

F = the force applied
d = the perpendicular distance from the axis to the line of action of the force.

Bentuk engkol tidak berpengaruh pada keduanya. Fadalah gaya yang berasal dari tungkai / kaki, dan dhanya ditentukan oleh jarak antara pedal dan hub, dikalikan dengan sinus sudut antara Fdan vektor yang ditentukan oleh pedal dan hub.

Pada contoh gambar kedua,

tangan mendorong diposisikan secara salah sehingga dmeningkat, dan itu akan meningkatkan momen. Namun, pedal lurus di atas hub, jadi mendorong ke bawah masih menciptakan momen nol.

Jika engkol normal adalah A, apakah Anda pikir menambah lengan Bdan Cdan akan membuat perbedaan (kecuali menambah massa)? Hapus A, dan Anda memiliki sistem "berbentuk Z".

Itu hanya menambah berat ekstra dan mungkin kurang dapat diandalkan karena peningkatan pelenturan. "Tuas lengan" untuk keunggulan mekanis sama dengan lengan yang langsung menuju ke pedal. Ini seperti iklan untuk "peningkatan laki-laki".

Desain ini menambahkan sesuatu yang baru, banyak engkol yang serupa dengan ini telah dikembangkan selama 100+ tahun siklus desain dan semuanya telah gagal untuk mencapai keunggulan daya yang seharusnya dan menjadi arus utama.

Beli ini jika Anda suka tampilan dan rasa fleksibel di pedal spindle membelinya.

Tidak.

• Anda memiliki lebih sedikit ruang untuk memutar roda depan ketika bagian terpanjang dari engkol adalah horisontal ke tanah.

• Anda memiliki lebih sedikit ground clearance ketika bagian engkol terpanjang paling dekat dengan tanah.

• Flex selalu kehilangan daya, dan meskipun ini sangat kaku, tidak ada keuntungan mekanis karena gaya tidak diterapkan pada ujung Z tetapi sebaliknya di tempat yang sama dengan engkol tradisional.

Namun engkol ini sangat cocok untuk engkol (orang eksentrik) atau pencakar yang ingin bercak dan tidak peduli dengan keamanan atau efisiensi.