Aandrijving

Uit de analyse met betrekking tot een voet en/of handaandrijving (zie analyse, voet vs hand) is gebleken dat een voetaandrijving voordeliger is dan een handaandrijving. Dit betekent automatisch dat er een asynchrone beweging zal moeten worden uitgevoerd, daar er met de voeten alleen kan worden geduwd. Het is mogelijk dat een voet kan trekken, maar hier zijn speciale klikschoenen voor nodig. Tijdens een vlucht liggen deze schoenen niet voorhanden: het gaat om instappen en wegwezen, niet eerst nog even de benodigde kleding aantrekken. De beweging die dan rest is een trapbeweging. Op basis van een trapbeweging is er gekeken naar de verschillende manieren om deze aandrijving over te brengen zodat de vluchtwagen in beweging komt. Het gaat er hierbij om dat een draaiende beweging op de ene as (de crank), mechanische moet worden overbracht op de andere as (van het wiel).

Ketting

De kettingaandrijving is een betrouwbare en eenvoudige manier om mechanische energie over te brengen. Een ketting wordt gespannen tussen twee kettingwielen om zo de energie over te brengen van het ene naar het andere kettingwiel (figuur 1).

 

Voordelen (t.o.v. een riemaandrijving)

  • Slipvrije vermogensoverdracht.
  • Lagere kosten dan tandriemen.

Nadelen (t.o.v. een riemaandrijving)

  • Er is snel verliest van efficiëntie door vocht en vuil.

  • Er treden allerlei trillingen op.

  • Er is een noodzakelijkheid van smering.

  • Het heeft een lagere flexibiliteit.

Figuur 1: Een kettingaandrijving. In het figuur is het kettingwiel van de trapas zichtbaar.

 

Riem

De riemaandrijving werkt op een overeenkomstige manier als de kettingaandrijving alleen is het een complexere constructie en een geavanceerder systeem (figuur 2).

 

Voordelen

  • Schoon
  • Duurzaam
  • Efficiënt
  • Stil
  • Lichtgewicht
  • Snaarstrak
  • Onderhoudsvriendelijk

Nadelen

  • Het is niet repareerbaar
  • Duur
  • Het is niet universeel
  • Er is een speciaal frame nodig

Figuur 2: Een riemaandrijving.

 

Cardanas

De cardanas (figuur 3) is een as die twee assen, die al roterend van plaats veranderd of niet in één lijn liggen, met elkaar verbindt en hierdoor de mechanische energie overbrengt van de ene naar de andere as (definitie wikipedia, 06-12-2014).

 

Voordelen (t.o.v. een ketting/riem)

  • Het systeem is een stuk compacter dan de reguliere kettingkast.
  • De afstand tot de grond kan door de compactere vorm groter zijn.
  • Het systeem is een gesloten systeem, dus is er veel minder onderhoud nodig.
  • Er is geen gevaar dat vingers, kleren of andere zaken tussen de ketting komen.

Nadelen (t.o.v. een ketting/riem)

  • Ten opzichte van een optimaal onderhouden ketting verliest een as iets meer energie.
  • De techniek is een stuk complexer dan een ketting.
  • Een aandrijfassysteem is door de hogere complexiteit (veel) duurder.
  • Niet alle soorten versnellingen zijn geschikt voor de as aandrijving.
  • Het systeem van een as constructie is zwaarder dan het systeem van een ketting- en/of riemaandrijving.

Figuur 3: Een cardanas (http://nl.wikipedia.org/wiki/cardanaandrijving).

 

Conclusie

Een fietsketting is het eenvoudigst en het goedkoopst, maar een riemaandrijving is veiliger en hoeft niet veel onderhouden te worden. Een cardanas is echter veiliger, onderhoudsvriendelijk, maar te complex en daardoor ook duur. Veiligheid met weinig onderhoud is het beste voor een vluchtvoertuig dus een riemaandrijving is de beste optie voor het eindontwerp. Het enige nadeel wat er dan bij komt kijken is de prijs van het voertuig. Door de verhouding prijs/gebruik mee te nemen is er gekozen voor een kettingaandrijving daar dit het goedkoopst is. Bij een ruimer budget (tijd en geld) is het echter raadzaam om een riemaandrijving te integreren.

 

Achteraandrijving op twee wielen

In de analyse is bepaald dat de vluchtwagen zal bestaan uit drie wielen, waarvan twee achter en één voor (analyse, wielen). Tevens is er gesteld dat er wordt gestuurd met het voorwiel (analyse, sturen). Dit maakt dat de aandrijving van de vluchtwagen op de achterwielen moet zitten. Het voorwiel zal namelijk niet alleen draaien, maar door het sturen ook onder verschillende hoeken komen te staan. Als deze gelijktijdig zou moeten worden aangedreven zal bij elke bocht de ketting eraf vliegen. Tot slot zal de achteraandrijving op beide achterwielen moeten zitten, omdat er anders maar één wiel wordt aangedreven wat zal resulteren in een beweging die niet recht vooruit zal zijn. Er is een hele grote kans dat het wiel waarop geen aandrijving zit zal slippen, of stil zal blijven staan terwijl het andere wiel wel draait en er dus een rondje zal worden gereden om het niet aangedreven achterwiel. Het is dus noodzakelijk om een mechanisme te bedenken dat beide achterwielen kan aandrijven.

Het mechanisme dat hiervoor bedacht is bestaan uit een as die beide achterwielen verbindt. De achterwielen zullen bestaan uit twee skelterwielen, wat maakt dat de wielen al beschikken over een asgat dat is voorbereidt op een dergelijk mechanisme. Een skelter wordt tenslotte ook aangedreven op twee wielen tegelijk.