Fahrrad: Antrieb 28.06.2008, 00:12

Kräfte am Fahrradantrieb (Ausschnitt)

Die Tretkurbel ist das erste Glied im System eines Fahrradantriebs. Hier wird er Stück für Stück beleuchtet.

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  • (geändert: )

Fahrrad: Antrieb

Fahrradübersetzung Antrieb

Das System Pedal - Kettenblatt - Kette - Ritzel - Reifen

 

Fahrradantrieb: Pedalmoment, Kettenblattmoment, Ritzelmoment

 

  • Bewegt der Fahrer das Pedal, dann erzeugt er über die Tretkraft FP und den Kurbelradius rP ein Drehmoment MP = FP · rP
  • Das Drehmoment MP wird (über das Tretlager) auf das Kettenblatt übertragen. Dort wirkt die Kraft Fk am Radius rk. (Fk ist größer als Fp, weil rk < rp).
  • Über die Kette wirkt Fk auch am Ritzel: FR = Fk.
  • Drehmoment Mr = FR· rr (Mr ist kleiner als Mk (= Mp)).
  • Weil das Ritzel beim Treten zusammen mit der Nabe und dem Reifen ein starres System bildet, wirkt das Ritzelmoment Mr auch am Radumfang: MRad = FA · r = FR · rR.
  • In der skizzierten Situation ist MRad kleiner als Mp; man kann deshalb auch sagen: Fahrradantriebe sind Drehmomentwandler.

 

Aufgabe "Fahrradantrieb":

Beim Fahren erzeugt der Fahrer eine Tretkraft Fp = 175 N. Der Kurbelradius rp ist 165 mm. Kettenblatt ø 186,1 mm (46 Zähne; 12,7 mm Zahnteilung), Ritzel ø 76,8 mm (19 Zähne; 12,7 mm Zahnteilung), Hinterrad ø 650 mm.

Berechnen Sie:
a) Mp
b) Fk
c) F
d) Übersetzung zwischen Pedal und Hinterrad (über die Drehmomente)
e) Kraftübersetzung FP : F (Beachten: In der Fahrradtechnik werden Übersetzungen anders gerechnet als im Maschinenbau: i = M1/M2= z1/z2 = n2/n1)
 


 

Lösungen "Fahrradantrieb" (Rechnung s. u.)

a) MP = 28,875 Nm
b) FK = 310,31 N
c) F = 36,67 N
d) i MR-MP = 0,413
e) Übersetzung FP : F = 4,77

Fahrradantrieb_loesung_1.jpg

Ergänzung: Wo ist die Antriebskraft beim Fahrrad am größten?

Kräfte beim Fahrradantrieb - Ritzel hinten, Kettenblatt vorne.png

Joschas Überlegung und die Antwort des tec.LEHRERFREUNDS darauf legen die Frage nahe: Welchen Zweck soll ein Fahrrad haben, wenn es ja doch nichts anderes im Sinn hat als Drehmomente zu vernichten?

Hier stoßen wir auf ein Prinzip, das für jede Maschine gilt - die »Goldene Regel der Mechanik«. Sie besagt: Was an Kraft gewonnen wird, geht an Weg verloren (und umgekehrt). Wenn ich also Kraft (Drehmoment) verliere, gewinne ich Weg. Bezieht man den Weg auf eine Sekunde, eine Minute, eine Stunde, dann ist man bei der Geschwindigkeit. Und genau dies ist der Sinn des Fahrrads: Ich setze mich darauf und möchte mit möglichst wenig Treteinsatz (Fußkraft) in möglichst kurzer Zeit den Weg von A nach B zurücklegen. Weil mir dies gelingt, kann ich sagen: Was ich zwischen Tretkurbel und Reifen an Kraft (Drehmoment) verloren habe, habe ich an Weg (Zeit) gewonnen. 

 

______________________

Ergänzung

Antwort zum Kommentar Simon

Fahrradpedal, verschiedene Stellungen

 

 

 

Zur Skizze: Innerhalb einer viertel Pedaldrehung verändert sich der wirksame Hebelarm a von Null (Pedal steht senkrecht) auf die maximale Länge. Damit ändert sich das Pedaldrehmoment ebenfalls von Null Nm auf ein Maximum. Bei gegebenen Winkeln lässt sich a mithilfe des Sinus berechnen. Weitere Informationen zum Drehmoment gibt der Beitrag Hebelgesetz und Drehmoment.

Ergänzung

zum Kommentar Gerald

Freilauf mit Klemmrollen

Der Freilauf mit Klemmrollen sitzt in der Hinterradnabe. Der Antrieb vom Kettenritzel wird über die zentrale Keilwelle eingeleitet. Der Abtrieb (das Hinterrad) ist mit dem äußeren grünen Ring verbunden. Zwischen beiden sitzt ein Bauteil mit keilförmigen Nuten. Der Kraftfluss ist unterbrochen,  wenn der grüne Ring in Pfeilrichtung dreht und der innere Teil steht. Dann werden die roten Rollen in die Nute gedrückt, so dass ein kleiner Abstand zwischen den Rollen und dem Ring entsteht. Beim Treten (das Innenteil zusammen mit dem grünen Ring nach rechts) verklemmen sich die Rollen mit Unterstützung durch die Federn im Nutenkeil und nehmen den Ring, d. h. das Rad mit.

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Kommentare

50

Zum Artikel "Fahrrad: Antrieb".

  • #1

    Hallo,

    das verdrehte Kraftübersetzungsverhältnis ergibt in der Praxis keinen Sinn. Die Eingangskraft(Pedalkraft) ist größer als die Ausgangskraft(Antriebskaft) also muß das Übersetzungsverhältnis kleiner als 1 sein.
    175N*0,21=36,7N
    i=0,21

    schrieb Henning am

  • #2

    Hallo wie verhält es sich mit dem Drehmoment am Tretlager wenn ich ein Konstantes Drehmoment vorgeben will?
    Vorgabe: Der Fahrer leistet 100W, Reibung und andere Nebeneffekte sind zu vernachlässigen, eine lieblings Trittfrequenz sei z.B. 1Hz also 60 U/min.
    Wie Hoch ist das maximal auftretende Pedalmoment bei einer Pedalkurbellänge von 16cm (mein Fahrrad).

    Mein Verständniss: das Pedalmoment ist Pulsförmig, Linker Fuß und Rechter Fuß Leisten in Abhängigkeit des Winkel ein Gleichgerichteten Sinus als Drehmoment über eine Umdrehung.
    Mein Mittleres Drehmoment ist aus den 100W@60U/min:
    P=M*Omega=M*2*PI()*n=>  |M|=100w/(2*PI()*1Hz)=16 Nm
    Erreicht der Fahrer dann ein Pedalmoment von:
    Mmax=|M|*[PI()/2]=25Nm bei 90° Pedalstellung (Horizontale?)

    Wie hängt das Pulsierende Drehmoment am Tretlager, mit den Pulsabständen (Trittfrequenz) mit der Rotationsleistung Zusammen?

    schrieb Mikesch am

  • #3

    Ich hätte gern gewusst:
    Warum ist der Antrieb bei allen Fahrräder,ob Europa,
    China oder Amerika, immer in Fahrtrichtung RECHTS?

    Ich denke, dass liegt daran, dass die meisten Menschen Rechtshänder sind und von links aufsteigen, bzw. beim Schieben das Fahrrad rechts neben sich haben. Um sich dabei nicht Kleid oder Hose an der Kette schmutzig zu machen oder zu verhaken, ist der Antrieb auf der rechten Seite.

    schrieb Merlin am

  • #4

    Warum die Fahrradkette immer rechts ist? (#36)

    Im web finden sich hierzu jede Menge Vermutungen.
    Am plausibelsten sind mir diese:
    Der Vorgänger des Drahtesels war das Pferd!
    Dieses wurde traditionsgemäß von links bestiegen, was fürs Fahrrad übernommen wurde. Die Gründe hierfür sind einleuchtend: Von rechts aufsteigen war schwierig, denn da war der (links getragene) Säbel im Weg!

    schrieb Karl am

  • #5

    Hallo Jörg,

    vielen Dank. Das werden wir demnächst in Ordnung bringen.

    Gruß
    tec.LF

    schrieb tec. LEHRERFREUND am

  • #6

    In der handschriftlichen Lösung müsste der in rot eingezeichnete Kurbelradius rP bis zum Pedal reichen.

    mfg

    Jörg

    schrieb Jörg am

  • #7

    Hallo Vitus, 

    wir würden annehmen, dass beim Betätigen des Kugelhahns der größte Widerstand dann auftritt, wenn die Durchgangsbohrung in die anstehende Wassersäule hinein gedreht (oder wieder zurückgedreht) wird, wenn also die Wassersäule beim Drehvorgang abgeschnitten wird.
    Je nach Hebelposition sollte dann der Zylinder unter 90° auf den Hebel drücken. In allen anderen daneben liegenden Hebelrichtungen drückt der Zylinder mit weniger Kraft.

    Notfalls erläutern wir Ihnen das mit eine Skizze. 

    Gruß
    tec.LF

    schrieb tec. LEHRERFREUND am

  • #8

    Hallo Wolfgang,

    heutzutage scheint uns alles möglich. Doch von einer solchen Kombination haben wir noch nie gehört. Zahnräder waren bisher dafür da, Zahnräder anzutreiben, Kettenräder sind dafür da, Ketten anzutreiben. Deshalb scheint uns eine Vermischung der beiden abwegig.

    Gruß
    tec.LF

    schrieb tec. LEHRERFREUND am

  • #9

    Hallo, ich hätte eine praktische Aufgabe….
    Ein Kugelhahn sollte mittels eines Pneumatikzylinders 90° betätigt werden.
    Welche Anordung des Zylinders ist sinnvoll, sodaß der Winkel am günstigsten ist. um die Stelle mit minimalen Drehmoment zu optimieren.
    (Hört sich blöd an, aber besser kann ich es nicht beschreiben)

    Zylinder, Hub 55mm. eingefahre Länge 210mm (kann durch Gewindestange verlängert werden)
    Kraft des Zylinders 480N
    Hebel Kugelhahn 45mm

    Danke für Ihre Anwort

    schrieb Vitus am

  • #10

    Hallo Tec.LEHRERFREUND,

    gibt es Zahnräder, die direkt in ein Kettenblatt eingreifen und es antreiben können?

    Danke und Gruß W.F.

    schrieb Wolfgang am

  • #11

    Hallo Angelika, 

    entschuldigen Sie bitte die Verspätung. Ihr Kommentar ist uns leider durchgerutscht.
    Sie haben keinen Fehler gemacht, aber wir, weil wir der Kettenradberechnung irrtümlicherweise ein normales Zahnrad zugrunde legten. Wir werden das demnächst richtigstellen – mit Skizze.

    Gruß
    tec.LF

    schrieb Der Lehrerfreund am

  • #12

    Hallo, ich habe eine Frage zum Durchmesser des Ritzels: laut dem Tabellenbuch müsste der Durchmesser bei p=12,7 und 19 Zähnen d0 = 77,16mm betragen. Laut Aufgabe beträgt der Ritzeldurchmesser 76,8 mm. Habe ich einen Fehler gemacht?
    Vielen Dank,
    Angelika

    schrieb Angelika am

  • #13

    Hallo H.Schröder,
    das der Kettenantrieb immer rechts ist begründigt sich sicher aus folgender Tatsache.
    Der Schraubkranz hat Rechtsgewinde die Nabe ebenso. Durch die Rechtsdrehung des Antriebs wird der Schraubkranz fest gezogen. Da Rechtsgewinde gebräuchlicher ist, war das wenigstens in früheren Zeiten eine Kostenfrage. Liefe die Kette auf der linken Seite müßte zur Befestigung des Schraubkranzes Linksgewinde verwendet werden.
    Es gibt aber viele Fahrradmodelle mit Kardanantrieb.

    schrieb Horst am

  • #14

    Hallo Herr Schröder,

    vor knapp 4 Jahren haben wir Ihre Frage beantwortet, bezw. versuchten wir, eine Antwort zu finden. Sie lautete so:
    Hallo Herr Schröder!
    Ihre Frage finde ich schon deshalb so frappierend, weil sie wahrscheinlich - außer den frühen Fahrradkonstrukteuren - noch nie jemand gestellt hat. Meine Antwort darauf ist nur eine Vermutung, aber ich glaube, sie ist zutreffend.
    Der allerbeste Platz für den Antrieb wäre mittig in der Längsachse. Eine kurze Überlegung zeigt: Ein Mittelantrieb hat aus Kostengründen (geteilte Tretlagernabe, Hinterreifen steht im Weg, geteilte Radnabe usw.) keinerlei Chance. Links ginge es natürlich auch. Ich nehme an, dass der Grund für den Rechtsantrieb unser starker Fuß, nämlich der rechte, ist. (Pech für die »Linksfüßer«!). Warum soll man die verlässliche Kraft des eigentlichen Tretfußes noch einmal um die Ecke schicken, wenn es einen direkteren Weg gibt?

    schrieb tec. LEHRERFREUND am

  • #15

    Warum ist der Fahrrad-Antrieb immer rechts?

    Frage wurde noch nicht beantwortet.

    Gruß
    H. S.

    schrieb H. Schröder am

  • #16

    vergessen Sie es :-)) das war ja nicht Umfang sondern Durchmesser…

    schrieb Andras am

  • #17

    Wie kommen Sie eigentlich bei der Berechnung auf einen Radius des Kettenblattes von 93,05 mm? Ich würde auf ca. 29,6 mm kommen, da U/2pi=r, oder?

    schrieb Andras am

  • #18

    Hallo hi,

    das Hebelgesetz gilt immer, wenn Sie nur beachten, dass die Kraft, um die es bei einer bestimmten Pedalstellung geht und der dazugehörige Hebelarm einen rechten Winkel miteinander bilden.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec. LEHRERFREUND am

  • #19

    würde das hebel gesetz gelten, wenn die pedalstellung verändert wird?

    schrieb hi am

  • #20

    Hallo tec.LEHRERFREUND,

    danke für Ihre Nachricht.
    Ich bin sehr gespannt, wie die Lösung aussehen wird!

    Gruß
    BB lehrerfreund

    schrieb BB lehrerfreund am

  • #21

    Hallo BB lehrerfreund,

    wenn man das Gesamtsystem Tretlager - Kettenrad - Tretkurbel betrachtet, ist die Ermittlung der Lagerkräfte komplizierter als man annehmen möchte. Hier spielen Kräftepaare eine besondere Rolle.
    Wir werden dem Fall deshalb einen speziellen Beitrag widmen. Dafür müssen Sie sich aber noch ein paar Tage gedulden.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #22

    Hallo zusammen,

    wie kann ich die Lagerkräfte A und B bei einem Tretlager berechnen?

    Danke für die schnelle Antwort.

    schrieb BB lehrerfreund am

  • #23

    Hallo Horst,

    die Rechnung wurde nicht in der Absicht gemacht, eine Maximalsituation darzustellen, z. B. das Anfahren eines Schwergewichts am Berg. Dafür wären 175 N tatsächlich ordentlich untertrieben. Man könnte sich ja auch das Anfahren oder Treten auf leicht abschüssiger Straße vorstellen - dann wären 175 N Tretkraft angebracht.
    Es ging hier einfach um die Darstellung der mathematischen Zusammenhänge am Gesamtantrieb.
    Zur Krafteinheit Kilopond: Es wurde 1978 in Deutschland abgeschafft und durch das Newton ersetzt. Ihre Umrechnung war aber korrekt.

    Gruß
    tec.lehrerfreund

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #24

    Hallo,
    die eingeleitete Kraft in die Tretkurbel ist sicher beim Anfahren viel zu gering. Davon ausgehend, dass mein Nachbar 150Kg wiegt und beim Anfahren mit dem Fahrrad sich nicht am Lenker runter zieht. 150Kg entsprechen etwa 150 Kp, 1kp entsprechen ungefähr 9,81N. 9,81x150=1471,5N oder habe ich mich da schon das erste mal verrechnet?
    Selbstverständlich im Idealfall so die Tretkurbel wagerecht steht.
    Diese hohe Kraft kann bei schnellerer Fahrt nicht mehr eingeleitet werden, da das Körpergewicht nicht so schnell zur Erde will.
    Die mittlere oder durchschnittliche Krafteinleitung an der Kurbel ist geringer, da die Kurbel in verschiedenen Winkeln diese hohe Kraft nicht mehr einleitet. Die tatsächlich eingeleitete momentane Kraft ist dann nur noch der resultierende Vektor.
    Die 175N können nur eine Rückrechnung aus dem Gesamtenergieverbrauch einer zurück gelegten Distanz sein. Siehe http://www.nanokultur.de. Bei einer Dimensionierung der Bauteile und deren Belastungsberechnung ginge ich von wesentlich höheren Werten aus.

    schrieb Horst am

  • #25

    Hallo Gernot,

    Sie blicken schon richtig durch: Der Fehler liegt in der Zusammenfassung der Lösungen. Richtig dargestellt ist es unten in er ausführlichen handschriftlichen Lösung mit Skizzen.
    Die Fehlerteufel in Lösung c) ist ausgemerzt.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #26

    Hallo,
    da werden doch einleitend unter “Lösungen Fahrradantrieb” unter c) F = 11,92 N als Lösung genannt und weiter unten dafür dann 36,67 N errechnet. Wie das? Versteh ich da was falsch oder ist da was falsch dargestellt? Da das alles für mich noch ‘ne ziemlich neue und deshalb wenig vertraute Materie ist, habe ich versucht, das ganze mal akribisch genau nachzurechnen. Mein Ergebnis für F lautet 36,67 N. Die 11,92 sind bei mir das Ergebnis für Mr in Nm! Ich schau da nicht mehr durch.

    Gruß Gernot

    schrieb Gernot am

  • #27

    Hallo Gerald,

    die Frage ist nicht blöd. Das Bauteil, das das Hinterrad vom Antrieb abkoppelt, wenn man aufhört zu treten, ist der Freilauf, der auch als Überholkupplung bezeichnet wird. Wir hängen an den Beitrag einen solchen Freilauf mit einer kurzen Beschreibung an. 

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #28

    Hallo,

    ich wollte mal fragen wie denn genau die Kraft am Hinterrad auf dieses uebertragen wird. D.h. wenn ich nicht trete und das Rad nur rollt habe ich nicht das Gefuehl, dass das Fahrrad bremst, wie es ein Auto tun wuerde, wenn ein Gang anliegt (wobei es noch eine Abhaengigkeit vom Gang selbst gibt). Ausserdem drehen sich ja die Zahnraeder nicht mit wenn das Rad nur rollt.

    Das ist wahrscheinlich eine ziemlich bloede Frage, aber wuerde mich dennoch interessieren.

    Gruss
    Gerald

    schrieb Gerald am

  • #29

    Hallo Simon,

    wir sind in den tec.LF-Skizzen immer von der Pedalstellung ausgegangen, mit der das maximale Drehmoment erreicht wird, also, wenn der Hebelarm a maximal groß ist. Steht das getretene Pedal senkrecht (toter Punkt), dann ist der wirksame Hebelarm Null, d. h. in diesem Zustand ist auch das Pedalmoment Null. Über den toten Punkt hilft die Masse des sich bewegenden Rads hinweg. Der wirksame Hebelarm bildet mit der Pedalkraft einen Winkel von 90°.

    Gruß

    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #30

    Hallo,

    ich habe eine Frage zum Pedalmoment.
    Hängt der Wert des Moments nicht vom Winkel der Tretkurbel ab? Was ist wenn ein Pedal oben und ein Pedal unten steht? Benutzt man dann auch noch den Radius der Tretkurbel oder sind andere Maße von Nöten um das Pedalmoment zu berechnen?

    Danke für Ihre Mühe.

    Gruß Simon

    schrieb Simon am

  • #31

    bin selber Lehrer, in Wien…echt super coole Seite!

    des taugt ma! super erklärungen.

    schrieb herbert am

  • #32

    Hallo Anna,

    wir haben den Lösungsweg nun etwas ausführlicher gestaltet.
    Erläuterungen:
    zu c)  Der Reifen überträgt, um das Fahrrad vorwärts zu bringen, die Kraft F auf den Boden. Das sich daraus ergebende Abtriebsmoment ist um das Gesamt-Übersetzungsverhältnis kleiner als das Pedalmoment (siehe Aufgabe d)) 

    zu e)  Die Übersetzung der Kräfte ergibt am Reifen eine kleinere Kraft als die am Pedal aufgewendete; dafür ist - wurde hier nicht berechnet - die Reifen-Umfangsgeschwindigkeit größer (Goldenen Regel der Mechanik, vergl. tec.LF-Beitrag).
    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #33

    Ja,dankeschön.
    Aber könnten Sie mir die Aufgabe c),d) & e) noch mal erklären und den Lösungsweg ausführlischer aufschreiben?

    Gruß
    Anna

    schrieb Anna am

  • #34

    Hallo Anna,

    - rk: Das Kettenblatt hat einen (Teilkreis-)Durchmesser von 186,1 mm. Der Radius rk ist die Hälfte davon, also 93,05 mm = 0,09305 m.
    - FR: Fr ist dasselbe wie Fk, denn Fk wirkt vorne an der Kette und wird gewissermaßen nach hinten ans Ritzel weitergereicht.
    Einverstanden?
    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #35

    Hallo,
    Ich hätte gerne gewusst ,wie man bei der Aufgabe b) zur Berechnung von Fk=Mp durch rk auf auf die konkrete Zahl rk=0,09035 gekommen ist und schließlich dann auch auf Fk!In der Aufgabenstellung ist weder rk noch Fr gegeben.!

    lg
    (Bitte antworten Sie mir schnell,weil ich am Montag eine Arbeit über das Thema schreibe!)

    schrieb Anna am

  • #36

    Ja bitte. Hier die Anfrage eines Freundes.
    In unserem “Climobile” (=pedalgetriebenes Fahrzeug für zwei Personen mit elektrischem Hilfsantrieb) möchten wir die Leistung an den Pedalen messen und damit die elektrische Zusatzleistung regeln. Dazu haben wir uns überlegt die Kraft über die Kettenspannung mit einer Spannrolle mit Kraftsensor zu messen, und die Drehzahl über die Impulse/Zeit an der Tretkurbel. Aus den beiden Messwerten soll dann die Leistung errechnet werden.

    schrieb Volker Torgau am

  • #37

    Halo Herr Torgau,

    ich zweifle daran, dass eine ständige Pedalkraftmessung einen praktischen Wert haben könnte. Falls Sie daraus die Tretleistung berechnen wollen, kann man sie auch auf einem anderen Weg herausfinden.
    Es würde mich freuen, wenn Ihre Frage trotzdem einer unserer Leser beantworten könnte.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #38

    Wie könnte man die Antriebkraft am Pedalarm ständig messen.

    schrieb Torgau am

  • #39

    Hallo Anne,

    Sie konfrontieren mich mit einer speziellen Technik, zu der ich mir noch nie Gedanken gemacht habe.Trotzdem kann ich mir vorstellen, dass sich das Problem auf die Ihnen vorschwebende Weise lösen lässt.
    Ich stelle mir vor, dass Sie das Gebäude auf ein Stahlchassis mit Rädern stellen. Dieses müsste ähnlich aufgebaut sein wie das Fahrgestell eines Zugwaggons. Wenn die Räder wälzgelagert sind, liegt der Rollreibungskoeffizient mü bei 0,01., d.h., um 10 Tonnen (=10 000 kg) Gewicht waagrecht zu verschieben, ist eine horizontale Kraft FH = FG x mü = 10 000 kg x 0,01 = 100 kg nötig (bei 20 t wäre es das Doppelte usw.). Schließen Sie an die Räder eine doppelte Kettenübersetzung mit i = 10:1 an, dann müssen Sie, um das Gebäude zu verschieben, eine Handkraft von 10 kg aufwenden. Da normale Fahrradketten nach DIN 8187-1 eine Zugbelastung von 1 000 kg aushalten müssen, wäre Ihr Kettenvorschubsystem von der Festigkeit her in keinem Moment überfordert.
    Viel Glück zu Ihrer Konstruktion!

    Mit den besten Grüßen
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFEUND am

  • #40

    Hallo,

    ich bin Architekturstudent und wir planen momentan ein Gebäude auf Schienen (Maße ca. 5,5m x 8m). Gibt es eine Möglichkeit dieses Gebäude durch einen mechanischen Antrieb zu bewegen, nur mit der Kraft eines Menschen? Wie verändert sich die Zahnradgröße im Hinblick auf das hohe Gewicht des Gebäudes?
    Gibt es eine Möglichkeit das Prinzip des Fahrrads auf diesen größeren Maßstab zu übertragen?

    MfG, Anne

    schrieb Anne am

  • #41

    Hallo Herr Schröder!

    Ihre Frage finde ich schon deshalb so frappierend, weil sie wahrscheinlich - außer den frühen Fahrradkonstrukteuren - noch nie jemand gestellt hat. Meine Antwort darauf ist nur eine Vermutung, aber ich glaube, sie ist zutreffend.
    Der allerbeste Platz für den Antrieb wäre mittig in der Längsachse. Eine kurze Überlegung zeigt: Ein Mittelantrieb hat aus Kostengründen (geteilte Tretlagernabe, Hinterreifen steht im Weg, geteilte Radnabe usw.) keinerlei Chance. Links ginge es natürlich auch. Ich nehme an, dass der Grund für den Rechtsantrieb unser starker Fuß, nämlich der rechte, ist. (Pech für die »Linksfüßer«!). Warum soll man die verlässliche Kraft des eigentlichen Tretfußes noch einmal um die Ecke schicken, wenn es einen direkteren Weg gibt?

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHREFREUND am

  • #42

    Ich hätte gern gewusst:
    Warum ist der Antrieb bei allen Fahrräder,ob Europa,
    China oder Amerika, immer in Fahrtrichtung RECHTS?

    schrieb Heinrich Schröder am

  • #43

    Das hätte ich nicht gedacht!
    Sehr gute und einfache Erklärung,
    Merci, MfG Chris

    schrieb Chris am

  • #44

    Stimmt, da sind gerade meine Gedanken durchgegangen. Na klar nimmt hier beim Kettentrieb das Drehmoment ab und die Drehzahl zu. Ist ja peinlich, ich hätte nichts dagegen den letztenTeil der Meinung zu löschen.

    schrieb Torgau am

  • #45

    ... nicht ganz: Siehe Skizze “Antwort an Joscha”. Im System Kettengetriebe gilt: Fk mal rk ist ein größeres Drehmoment als Fr (= Fk) mal rr.

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #46

    Wieder eine sehr schöne Arbeit, die zeigt dass das Fahrrad zwar sehr lebensnah ist, aber auch sehr schwierig richtig zu behandeln.
    Ich bin der Meinung, da es sich auch um ein formschlüssiges Getriebe handelt, keine Drehmomente geändert werden. Es werden nur Drehzahlen und Kräfte geändert mit einer Kombination aus zwei Wellrädern und eines Kettengetriebes.

    schrieb Torgau am

  • #47

    Hallo Joscha,

    1. Zuerst müssen Sie unterscheiden zwischen Ritzel und Kettenrad. In der Technik ist ein Ritzel immer ein kleines Zahnrad, im Fall des Fahrrads also das Kettenrad am Hinterrad.
    2. Wenn Sie den Antrieb vom Kettenrad auf das Ritzel meinen: Die Kraft Fk am (großen) Kettenrad wird von den Zähnen auf die Kette übertragen. Die Kette überträgt diese gleiche Kraft auf die Zähne des (kleinen) Ritzels (Fr).
    3. Am Kettenblatt wirkt ein größeres Drehmoment als am Ritzel, weil der Hebelarm (= Kettenblattradius) größer ist.

    Kurz: Die Kraft am großen Kettenrad und die Kraft am kleinen Ritzel sind beide gleich groß.
    Zur Erläuterung habe ich Ihnen eine Zeichnung gebastelt und sie an den Beitrag angehängt.

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #48

    Hallo,
    wir behandeln das Thema Fahrrad gerade in NWT.
    Und ich möchte wissen, bei welchen Ritzel die Antriebskraft am größten ist: beim größten od. beim kleinsten?
    Ich bin der Meinung, sie ist beim größten Ritzel am größten. Stimmt dass?
    Vielen Dank Joscha

    schrieb Joscha am

  • #49

    Im Gegenteil, Herr Most, Sie liegen richtig.
    Beim Fahrrad ist der »Drehmomentwandler« im eigentlichen Sinn gemeint: Durch die Kettenübersetzung werden einfach Drehmomente verändert, eben gewandelt. Insofern ist keine extra Einrichtung gemeint.
    Wenn Sie sich noch ein bisschen gedulden, werden Sie sich im tec.LEHRRFREUND bald über Strömungskupplungen informieren können. Dort reißen wir auch Ihren Drehmomentwandler an.

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #50

    Am Fahrrad ein Drehmomentwandler? Bisher war ich der Meinung, der Drehmomentwandler sei ein Ölgetriebe, ähnlich wie die Turbokupplung? Liege ich da falsch?

    schrieb A. Most am

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zum Artikel "Fahrrad: Antrieb".



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