Gyrokraft, rörelseenergi...

[BMW R90s]

2098973 Jag har inte gjort klart solidmodellen av motorcykeln. Jag börjar dock tvivla på om det än någon ide'. Jag har nämligen köpt allt som står på den här sidan: http://www.reverserotatingrotors.com/
(länken finns i nyheten på framsidan)

Jag är en tvivlare. Kan gyrokraften ändras om skivorna roterar baklänges?

 

[sandstream]

2098973 Jag har inte gjort klart solidmodellen av motorcykeln. Jag börjar dock tvivla på om det än någon ide'. Jag har nämligen köpt allt som står på den här sidan: http://www.reverserotatingrotors.com/
(länken finns i nyheten på framsidan)

Du menar att motorns storlek inte har så mycket med gyrokrafterna att göra?

 

[Bearing]

2099370 Du menar att motorns storlek inte har så mycket med gyrokrafterna att göra?

Nu är jag ganska förvirrad, så jag har inget bra svar på det.

Det som står på sidan är ju iaf att när du vinklar ner motorcykeln uppstår en kraft på framhjulet som vill få framhjulet att styra upp motorcykeln så att den inte vinklas ner mer. Den kraften måste föraren kämpa emot om han vill vinkla ner hojen mer. Det är endast därför det blir tungt att svänga i hög fart enligt den som skrivit på sidan.

Den som skrivit på sidan sidan verkar alltså mena att motorns gyralmoment inte påverkar tungstyrdheten. Jag är fortfarande lite skeptiskt till detta. Motorn borde iaf påverka på något sätt. Om framhjulet vill svänga när du lägger ner hojen borde hela motorn vilja svänga (vrida sig) när du lägger ner hojen. Eftersom att den inte kan vrida sig borde den motverka nedlägget. Men här kan jag ha fel.

2099351 Jag är en tvivlare. Kan gyrokraften ändras om skivorna roterar baklänges?

Gyralmomentets riktning är beroende av den roterande massans rotationsriktning. Om hjulet snurrar åt ett håll och skivorna åt ett annat håll - med högre varvtal - kan det resulterande gyralmomentet vid vinkelförändringar bli nära 0. Då ska det bli busenkelt att vrida på styret enligt den som skrivit på sidan.

 

[elwe]

2099616

Gyralmomentets riktning är beroende av den roterande massans rotationsriktning. Om hjulet snurrar åt ett håll och skivorna åt ett annat håll - med högre varvtal - kan det resulterande gyralmomentet vid vinkelförändringar bli nära 0. Då ska det bli busenkelt att vrida på styret enligt den som skrivit på sidan.

Vill man att det ska vara "busenkelt" att svänga på styret?

 

[Bearing]

2099637 Vill man att det ska vara "busenkelt" att svänga på styret?

Jag skulle nog vilja ha lite gyroverkan kvar. Annars borde det vara lika svårt att hålla balansen i hög fart som det är i krypfart med en vanlig hoj.

Killen har byggt en prototyp som han kört på bana. På den var det ungefär 20% gyroverkan kvar. Enligt honom är det väldigt enkelt att svänga, men inga problem med stabiliteten. Det står att hojen blir mer stabil (mindre tendens till vobbel) ju mer gyralmoment du tar bort.

 

[HansJ]

Fast man undrar ju lite hur stor påverkan bromskivorna har i förhållande till fälgar+däck. Dels väger fälg+däck mer än två skivor, och dels är vikten mer centrerad på skivorn än hjulet?

 

[Bearing]

Du har en poäng MatsJ!

Det här framhjulet väger 10 kg med skivor. Däcket väger 3,3 kg, fälgen 3,8 kg, skivorna tillsammans 2,9 kg.
Masströghetsmomentet är 0,36 kg*m². Hjulet utan skivor har masströghetsmomentet: 0,32 kg*m², skivorna tillsammans 0,04 kg*m², fälgen 0,09 kg*m², däcket 0,23 kg*m² (!).

Skivorna måste alltså snurra baklänges 8 ggr så fort för att ta bort gyroeffekten.
Har jag kanske gjort fel proportioner?

 

[sandstream]

Kan man sammanfatta "nyheten" med att om man lyckas få skivorna att väga lika mycket som hjulet och få dem att snurra åt motsatt riktning så blir gyroverkan = 0?
Isf borde tyngre och större skivor än dagens vara vägen att gå, det borde bli billigare än att försöka lätta fälg och däck.

Man blir nästan lite sugen på att dra i väg ett mail och fråga om de gjort några mätningar på vad motorn gör för den totala gyrokraften

 

[HansJ]

2099739 Du har en poäng MatsJ!

Det här framhjulet väger 10 kg med skivor. Masströghetsmomentet är 0,36 kg/m². Hjulet utan skivor har masströghetsmomentet är 0,32 kg/m². Skivorna 0,04 kg/m². Fälgen 0,09 kg/m². Däcket 0,23 kg/m² (!).

Skivorna måste alltså snurra baklänges 8 ggr så fort för att ta bort gyroeffekten.
Har jag kanske gjort fel proportioner?

Det vet jag inte, du har säkert bättre koll än jag. Men det är ju lite intressant, man undrar vad det får för inverkan på val av skivor och belägg? Lär ju bli lite värmeutveckling...

 

[elwe]

2099755 Kan man sammanfatta "nyheten" med att om man lyckas få skivorna att väga lika mycket som hjulet och få dem att snurra åt motsatt riktning så blir gyroverkan = 0?
Isf borde tyngre och större skivor än dagens vara vägen att gå, det borde bli billigare än att försöka lätta fälg och däck.

Man blir nästan lite sugen på att dra i väg ett mail och fråga om de gjort några mätningar på vad motorn gör för den totala gyrokraften

Det är inte vikten i sig utan på vilken radie den ligger och dess vinkelhastighet som bestämmer gyralmomentet.
Men visst, teoretiskt kan man balansera ut hjulets gyroverkan helt.
Sedan vet i f-n om jag skulle vilja ha en planetväxel i framhjulet.
Denna typ av växel har ingen suverän verkningsgrad och det finns många friktionspunkter som kan strula.

 

[BMW R90s]

2099739 Du har en poäng MatsJ!

Det här framhjulet väger 10 kg med skivor. Masströghetsmomentet är 0,36 kg/m². Hjulet utan skivor har masströghetsmomentet är 0,32 kg/m². Skivorna 0,04 kg/m². Fälgen 0,09 kg/m². Däcket 0,23 kg/m² (!).

Skivorna måste alltså snurra baklänges 8 ggr så fort för att ta bort gyroeffekten.
Har jag kanske gjort fel proportioner?

Om skivorna måste rotera fortare än hjulet vad blir då rullmotståndet
på hjulet?

 

[Pacman]

2099793 Lär ju bli lite värmeutveckling...

Hmm, klurigt det där. Kan man tänka så att om skivan snurrar fortare än hjulet (och bakåt) och man bromsar mot skivan, så är det ekvivalent med att bromsa mot en skiva som har en mindre diameter?

Det blir ju aldrig mer värmeutveckling än den kraft man kan klämma med mot handtaget kan åstadkomma, men det känns som man skulle få klämma hårdare för att få samma retardation..eller?

Det här är helt klart en intressant idé, men visst är man lite skeptisk över en sån "galen" konstruktion. Jag tycker också att det känns lite lurigt med planetväxel i navet. Det blir ju en massa nya rörliga delar, och det får ju inte finnas några glapp i växeln t.ex. Det ska bli spännande och se om någon hojtillverkare nappar.

 

[ulf_lundin]

Att däcket står för mesta momentet på ett komplett hjul är rätt naturligt; väger mycket och är långt från centrum

Nu är ju inte gyrokrafter det enda som avgör stabiliteten på en hoj, så små såna behöver inte göra den vinglig.

Ang. tunga, motroterande skivor så skulle såna väsentligt öka både ofjädrade vikten och totala tröghetsmomentet.
Det första försämrar väghållningen, det andra axet.

Men tänka gärna på proportionerna varje gång reklamjockarna börjar yra om att 'i år är hojen mycket bättre för att
vi lyckats banta skivorna 25 gram.' (Att dom sen nästa år är 5mm större 'nu bättre bromsverkan' är en annan sak.)

Värmeutvecklingen fattar jag inte; hela hojens rörelseenergi går över i värme vid broms till stopp.
Så om inte skivorna står för stor del av den så gör det ingen skillnad i värmeutveckling.
Och isf står skivorna för en stor del av axmotståndet, obra, om man säger.
/u

 

[Bearing]

Jag kan bara tänka mig att värmeutveckling ökar om bromsbeläggen ligger an lite mot skivan. Men det gör de väl inte normalt.

2100235 Hmm, klurigt det där. Kan man tänka så att om skivan snurrar fortare än hjulet (och bakåt) och man bromsar mot skivan, så är det ekvivalent med att bromsa mot en skiva som har en mindre diameter?

Det borde väl bli tvärtom? Som att bromsa mot en större skiva?
Hjulet är ju nedväxlat i förhållande till skivan, så ett bromsande moment på skivan blir större efter växeln.

 

[HansJ]

2100245 ...
Värmeutvecklingen fattar jag inte; hela hojens rörelseenergi går över i värme vid broms till stopp.
Så om inte skivorna står för stor del av den så gör det ingen skillnad i värmeutveckling.
Och isf står skivorna för en stor del av axmotståndet, obra, om man säger.
/u

Det var kanske snabbt och fel från mig, det stämmer ju som du säger att hojens rörelseenergi bromsas ned och byts mot värmeutveckling. Men intuitivt tycker man att högre snurr på skivorna ger mer värmeutveckling... Får fundera på det där...

Axmotstånd lär det bli, om man eftersträvar att bromsskivornas gyroeffekt ska motsvara hjulens, man ska nu accelerera inte bara två hjul, utan ett "tredje" (dvs motroterande bromsskivor som ska motsvara framhjulets tröghet), med effektförlust i planetväxeln också. Och axar man med framhjulet i luften, så blir det jobbigare att sätta snurr på det när man sätter ned hjulet i backen igen.

Edit:
Nedväxlingen, så klart, det är det som gör att det krävs mindre kraft på skivan för att uppnå samma bromsverkan "efter" växeln. Därav samma värmetutveckling. Fast ju mer jag tänker på det, varför krångla till det med en växel mellan broms och hjul. Känns vanskligt, det kommer att bli lite moment i växeln (och friktionsförluster med värmeutveckling som följd). Man kan ju nästan lika gärna slänga på en motroterande vikt motsvarande hjul och bromsskivor, men då får man ju mer vikt att släpa på, dessutom ofjädrad... Nej, jag är skeptisk, lättare och mindre material är trist men nästan lika effektivt. Men visst är det kul med nya idéer!

 

[Pacman]

2100381
Det borde väl bli tvärtom? Som att bromsa mot en större skiva?
Hjulet är ju nedväxlat i förhållande till skivan, så ett bromsande moment på skivan blir större efter växeln.

Ja, du har nog rätt ändå. Tankevurpa av mig.

 

[elwe]

Nej HansJ, du tänkte rätt.
Det enda hojens rörelseeneri omvandlas till när du bromsar är just värme.

Du ändrar inte läge i höjdled, du har (förhoppningsvis) inga fasomvandlingar i material så om vi tror på att energin inte kan förstöras, bara omvandlas, så är det bara värme som du kan omvandla rörelseenergin till. Jo, deformationsenergi förstås, man jag förutsätter att du inte regelmässigt kraschar när du ska stanna eller sänka farten

När man ska accelerera något som har ett tröghetsmoment och dessutom gör det via en utväxling så följer det upplevda tröghetsmomentet med utväxlingen. Det innebär bl a att man inte får samma effekt från motorbromsen som man är van vid eftersom energin som skivorna har driver på via en utväxling. Hur mycket det påverkar är svårt att sia om såhär dags på morgonen, men det beror på vilken utväxling det är, skivornas massa och var den "ekvivalenta tröghetsradien" ligger.

 

[HansJ]

2101800 Nej HansJ, du tänkte rätt.
Det enda hojens rörelseeneri omvandlas till när du bromsar är just värme.

Du ändrar inte läge i höjdled, du har (förhoppningsvis) inga fasomvandlingar i material så om vi tror på att energin inte kan förstöras, bara omvandlas, så är det bara värme som du kan omvandla rörelseenergin till. Jo, deformationsenergi förstås, man jag förutsätter att du inte regelmässigt kraschar när du ska stanna eller sänka farten

När man ska accelerera något som har ett tröghetsmoment och dessutom gör det via en utväxling så följer det upplevda tröghetsmomentet med utväxlingen. Det innebär bl a att man inte får samma effekt från motorbromsen som man är van vid eftersom energin som skivorna har driver på via en utväxling. Hur mycket det påverkar är svårt att sia om såhär dags på morgonen, men det beror på vilken utväxling det är, skivornas massa och var den "ekvivalenta tröghetsradien" ligger.

Hold Your horses... Nåt rätt fick jag, men något fel blev det nog också Eftersom det är samma arbete som utförs, exvis bromsning från 50 - 0 km/h, så borde värmeutvecklingen bli ungefär densamma. Jag antog ju från början att värmeutvecklingen skulle öka i bromsarna pga högre hastighet på skivorna. Det jag missade var att den bromsande kraften är ju "växlad" om man har en planetväxel, dvs det går inte åt lika mycket bromstryck, eftersom det bromsande momentet växlas upp. Alltså samma värmeutveckling, om man bortser från förluster i planetväxeln. Men att axet påverkas negativt, eftersom man hänger på ett "extra hjul" i form av uppväxlade motroterande bromsskivor är nog riktigt. Kanske försumbart för den vanlige dödliga motorcyklisten? Ingen aning om hur mycket axet påverkas om man monterar lättaare fälgar exempelvis.

 

[guy_inc]

2099739 Du har en poäng MatsJ!

Det här framhjulet väger 10 kg med skivor. Masströghetsmomentet är 0,36 kg/m². Hjulet utan skivor har masströghetsmomentet är 0,32 kg/m². Skivorna 0,04 kg/m². Fälgen 0,09 kg/m². Däcket 0,23 kg/m² (!).

Skivorna måste alltså snurra baklänges 8 ggr så fort för att ta bort gyroeffekten.
Har jag kanske gjort fel proportioner?

Ingen aning om proportionerna. Dimensionsfel dock .

Masströghetsmoment har dimensionen [kg]*[m]²

 

[ulf_lundin]

Lättare fälgar; lättare däck kanske ? Det var ju dom som gav allra mest tröghet....

Halvgissar (är lite rostig på sånt) men tröghetsmoment och radien bör ju ge ett vikt-värde, som svara mot
trögheten som den verkar vid vägbanan. Och då går den ju direkt att jämföras med vikt av hoj+förare.

Av dimensionerna ovan kg*m**2 kan man gissa att om man delar tröghetsmomenten m ytterradien**2
så får man just kg vid vägbanan.

Enl #87 ovan var det .36 kg*m**2, med omkrets ca 2m blir r**2 ca .1, dvs isf skulle det hjulet motsvara 3.6 kg
i axmotstånd. Plus givetvis dom 10 kg hjulet väger.

Rimligt ? Jag vet inte. Elwe fixar säkert det i ett nafs....
/u