Project constructief ontwerpen. Door Tinne, Birger en Maxim. Schakels Industrieel Ontwerpen
18-01-2012
In productie
De Stringbike kan in productie gebracht worden mits een aantal verbeteringen aangebracht moeten worden bij:
-de splitsing van de kader (te dunne plaatjes brengen de krachten van de pedalen niet volledig over naar het kader).
-de bovenste radius van het kader is te groot, deze moet iets kleiner zodat grotere lasten op het zadel mogen komen.
-de achtervork moet voorzien zijn van twee vorken waar de wielas makkelijk in-en uit geschoven kan worden.
-de achtervork moet lager georienteerd worden, hierdoor moeten we de voorvork niet meer verlengen.
-de zadelpen zal een gespleten ontwerp hebben, zodat de pen over de strengen schuift. De hoogte van het zadel kan nu aangepast worden. Een foto beneden visualiseert dit.
Productieprocessen:
-Het kader, heeft de vorm van een ei en een tennisraket. De kader wordt gemaakt zoals een tennisraket gemaakt wordt maar dan met grotere afmetingen. Klik hier voor een filmpje (ga naar 1min50) om te zien hoe een tennisraket gemaakt wordt.
-Het opspannen van de strengen gebeurt zoals het opspannen van de strengen bij een tennisraket. Klik hier voor een filmpje om te zien hoe dit in zijn werking gaat.
-alle andere onderdelen zoals zadel, voorvork, achtervork, stuur, pedalen en wielen zijn hetzelfde als de klassieke fiets en worden op het kader gelast.
Om het filmpje te zien: klik telkens op het eerste woord van de zin.
Een filmpje,
waar we de vervorming van de kader zonder strengen filmen, toont aan dat de
kader niet stijf genoeg is zonder strengen.
Een
filmpje, waar we de vervorming van de kader met strengen filmen, toont aan dat
de kader stijf is met strengen.
Een rijtest
buiten, toont aan dat de fiets een lange afstand kan afleggen.
Een rijtest
binnen, volgens een parcours, toont aan dat de fiets kleine bochtjes kan nemen. De
bochten die tangentiele krachten veroorzaken, hebben geen invloed op de kader. Door
de splitsing zal de rechterkant van de splitsing de uitwijking naar links (door
de tangentiële kracht) tegenhouden.
Bij het
opspannen beginnen we met de centrale horizontale streng. Bij het aanspannen
wil de kader uitzetten naar boven en onder. Deze uitzetting houden we tegen met
een centrale verticale streng. Deze streng zal ook de splitsing van de
horizontale strengen teweeg brengen.
Tijdens het opspannen geven de we de kader een
kleine voorspanning in de richting van daar waar de toekomstige streng zal komen.
We werken met strengen van telkens 6 meter, anders slijt de streng te veel, als
we deze telkens moeten doorhalen, door de scherpe randen van de gaatjes in de
kader.
Het spannen zelf doen we met spierkracht, na het spannen klemmen we de
streng met een snelspanner. Nu kan deze streng in de andere richting gespannen
worden en op zijn beurt geklemd worden met een andere snelspanner. De eerste
snelspanner mag nu losgemaakt worden. Dit proces voor heel het kader.
Alle strengen
die elkaar kruisen worden gevlochten, zelfde principe als bij een tennisraket
(boven, onder, boven). De horizontale strengen worden gesplitst en beginnen dus
op een bepaald moment tesamen. Vanaf het begin tot het einde worden ze met
elkaar verdraaid. Later, om de kader op spanning te zetten, zullen we de
horizontale verdraaide strengen extra spanning geven door deze bij te draaien.
Ter hoogte van het achterwiel is de splitsing van de strengen niet breed
genoeg. Hier passen we terug het principe van tensegrity toe. Buisjes tussen de
strengen verbreden die splitsing zodat het wiel er tussen past.
Foto: tinnen en birger aan het werk.
Foto: buisjes verbreden splitsing om meer plaats te maken voor het wiel.
Foto: de horizontale strengen zijn verdraaid met elkaar tot aan de splitsing, vanaf daar splitsen ze naar de achtervork.
Foto: opspannen van de strengen voor een stijvere kader, de horizontale strengen worden extra bijgedraaid.
Foto: de orientatie van de strengen klopt, de ketting passeert door twee strengen door.
Foto: recupereren van een oude ketting lukte net niet, met drie slotjes langere ketting komen we toe.
Foto: onderkant fiets, het tandwiel zit nu aan de juiste kant. De splitsing in gerealiseerd met twee dunne metaalplaatjes, door een kracht op de pedalen uit te oefenen zullen deze plaatjes een lichte buiging maken.
Het
probleem bij het uitvoeren van een te lage achter splitsing is nu opgelost. We
hebben de voorvork verlengd met twintig centimeter. Door de verlenging komt de
kader hoger te staan en hebben de pedalen een acceptabele traphoogte. Nu de
voorvork verlengt is komt deze verder van de kader te staan en is er dus een
groter moment op het kader. Door het stuur 180 graden te draaien zal dit moment
(veroorzaakt door eigen gewicht van de fiets) verkorten, te kort zelf waardoor
het wiel automatisch wil verdraaien rond zijn verticale as naar de begin
positie. Tijdens het rijden zal dus, door het gewicht van de fiets en gewicht
van de fietser , het moment op de vork vergroten en dus het wiel naar voor
willen roteren rond zijn verticale as.
Het
achterwiel is ondertussen ook omgedraaid, anders zouden we achteruit moeten
trappen en dus ook achteruit rijden. Het voorste tandwiel moest dus ook van
plaats veranderen. Ons eerste plan was deze te lassen op de as, we hebben de
kogellagers gedemonteerd en konden dus de trapas verdraaien. Nu kan het
tandwiel wel geplaatst worden aan de juiste kant zonder te lassen.
