Wielen

aantal

Voor de vluchtwagen moet er gekeken worden naar het aantal wielen dat deze zal gaan bezitten. Om te kunnen bepalen wat het beste aantal wielen is, worden twee, drie en vier wielen met elkaar vergeleken op basis van een aantal eigenschappen (zie tabel  1). Al deze eigenschappen zijn van belang en er mogen dus het liefst geen negatieve punten aanwezig zijn. Twee wielen heeft sterke positieve punten, maar scoort het laagst op stabiliteit. Stabiliteit is echter zeer belangrijk bij een vluchthulpmiddel, dus deze valt af. Drie wielen scoort overal positief op, dus dit is de beste oplossing.

Tabel 1: Vergelijking tussen twee, drie en vier wielen.

Positie wielen

Er is bepaald dat er wordt gekozen voor een vluchtwagen met drie wielen. De volgende stap is dan onderzoeken hoe de wielen verdeeld zullen gaan worden. Hier zijn twee mogelijkheden: twee wielen voor en één wiel achter, of twee achter en één wiel voor. Wederom zijn er naar enkele eigenschappen gekeken die hierbij van belang zin.

Hieronder in tabel 2 is een vergelijking tussen driewielligfietsen met twee voorwielen en driewielligfietsen met één voorwiel gemaakt. In beide situaties is de aandrijving op achterwiel (ELFiets, 2014). In de tabel is duidelijk te zien dat een driewielligfiets met één voorwiel het beste uit de vergelijking komt. De vluchtwagen moet daarom beschikken over drie wielen, waarvan één voorwiel en twee achterwielen.

Tabel 2: Vergelijking twee voorwielen en één voorwiel bij een ligfiets.

soort wielen

Er moet ook worden gekeken naar de soort banden die het beste zijn op het parcours. Hieronder in figuur 1 is het parcours te zien. Het bestaat uit de volgende  onderdelen:  gras, slalommen, een tunnel, kleine ramp en asfalt. De wielen die gebruikt gaan worden, zijn bestaande wielen. Hiervoor is er gekeken naar fietswielen, skelterwielen en mountainbikewielen.

Dikke banden met profiel hebben meer grip en comfort. Mountainbikebanden kunnen zowel op gras als op steen en beton. Gewone fietsbanden zijn minder dik en hebben minder grip. Skelterwielen zijn erg dik wat maakt dat ze wel veel grip hebben, maar nemen veel ruimte in beslag hun breedte en hebben relatief een grote massa. Een voordeel van skelterwielen is echter wel dat ze in kleinere maten beschikbaar zijn. Er is daarom gekozen voor mountainbikebanden en/of skelterwielen

 

Figuur 1: Parcours van de vluchtwagen.

Er bestaan veel verschillende soorten mountainbikebanden.  Het gaat hierbij om groottes, diktes en verschillen in profielen. Om de maat van de wielen te bepalen, dient er eerst gekeken te worden naar de verschillen. Kleinere wielen hebben een grotere hoeksnelheid, want ze moeten vaker ronddraaien om met dezelfde snelheid voort te kunnen bewegen (Russeler H., 2007). Grote wielen zijn in het voordeel als men met een kleine hoeksnelheid toch snel wilt voortbewegen. De meeste mountainbike banden zijn 26 inch. Er dient met de hoogte van de banden rekening gehouden te worden en met de hoogte van de tunnel. Deze is 800 mm hoog. De achterwielen mogen niet groter zijn dan 26 inch (komt overeen met 660 mm). Als achterwielen zal er daarom gebruik worden gemaakt van skelterwielen met een voorkeursmaat van 16 tot 20 inch (diameter van 406 mm tot 508 mm).

Bij natte weeromstandigheden zijn banden met meer profiel beter voor de grip, bij droge weeromstandigheden kan men het beste banden kiezen met het minste profiel. Hoe minder profiel op de banden, hoe lager de rolweerstand is (biqq, 2014). De afmetingen van de wielen is niet van belang voor de rolweerstand zolang het contactoppervlakte voor een klein en groot wiel met de ondergrond gelijk blijft (Riezenbos C., 2014). In Nederland is het klimaat nat, dus is er gekozen voor banden met veel profiel.

 

camberhoek

Bij de achterwielen moet er gekeken worden naar de camberhoek. De camberhoek is de afwijkende stand van de wielen van een voertuig ten opzichte van een verticale lijn loodrecht met de grond. Er bestaat een positieve of een negatieve camberhoek. Als het wiel naar buiten kantelt ten opzichte van een verticale, dan heet het een positieve camber, als het naar binnen kantelt, wordt het een negatieve camber genoemd (figuur 2).

Figuur 2: Definitie van een positieve (B) en een negatieve (C) camberhoek (autodata 2014).
http://bandenstefan.be/3D%20%204wieluitlijning.pdf

Op de Vrije Universiteit van Amsterdam is in 2010 een onderzoek gedaan naar de relatie tussen de camberhoek en de rolweerstand (van Breukelen K.). De rolweerstand coëfficiënt wordt hoger, naarmate de camberhoek toeneemt. Voor een handbike is vervolgens bekeken wat de consequentie hiervan zijn. De atleet moet 2% meer energie leveren om een snelheid van 36 km/uur te rijden met een handbike waarvan de wielen in 8° camber staan t.o.v. dezelfde handbike met 0° camber van de wielen. De rolweerstandcoëfficiënt neemt bij hoge snelheden (wat 36 km/uur is) echter af. Hieruit kan er geconcludeerd worden dat bij de lagere snelheden van de overige rolstoelsporters deze coëfficiënt eerder hoger dan lager wordt en de rolweerstand daarmee groter (Beekers, R.). Camber vergroot de wendbaarheid van een voertuig. Een positieve camberhoek kent geen voor- of nadelen, een negatieve camberhoek verbetert de wegligging tijdens het nemen van bochten, dus verhoogd de stabiliteit. Een klein nadeel is echter dat de bandenslijtage aan de binnenkant van de banden groter wordt en dat, zodra de aandrijving op de achterwielen zit, de constructie geavanceerder is.

 

conclusie

De vluchtwagen zal beschikken over drie wielen, waarvan twee achter er één voor. De wielen zullen mountainbikebanden en/of skelterwielen zijn met profiel. De afmetingen van de wielen bedragen maximaal 26 inch, waarbij de achterwielen een maat hebben van 16 tot 20 inch (406 tot 508 mm). Een negatieve camberhoek is wenselijk, maar niet noodzakelijk.

Maak jouw eigen website met JouwWeb