výkon člověka a přepočet na krouticí moment

97 nepřečtených
  • Ahoj, řeším bakalářku a návrh pohonného ústrojí na šlapací čtyřkolku. Potřeboval bych trochu poradit.

    • Jaký je přibližně výkon normálního člověka? Nemám možnost to nijak změřit.
    • A ještě bych se rád zeptal jestli někdo nevíte jak tento výkon přepočítat na krouticí moment?

    Potřebuji právě ten krouticí moment, abych mohl počítat dále s převodovými poměry apod.

    0 0
    • Esi  

      Tak to nemáš úplně jednoduché, výkon člověka dost závisí na tom jak dlouho ho chceš poskytovat, řekl bych že hobík by mohl být schopen výkonu kolem 400 – 450 W po dobu tak 1–2 minut ? Na internetu (i tady na foru to bylo) bylo video kde k upravnému rotopedu byl připojen toastovač s tím že máš upéct toast, bylo potřeba po dobu cca 3 minut dávat výkon nad 650W pokud jsi s dostal pod tak ten toast z toustovače vyskočil. Dokázal to jen nějaký mistr světa na dráze, jestli se nepletu tak hlavní disciplínou byl kilometr s pevným startem a po těch necelých 3 minutách toho měl evidentně plné zuby, nikdo jiný to nedal :)

      0 0
    • ˘Ö˘ Krab  

      Tady nikdo normální není. Někde jsem četl trefný článek, kde bylo konstatováno, že převodové ústrojí na kole musí snoubit hodinářskou přesnost se silou vodního mlýna, přenášené momenty se blížily hodnotám sportovních motorek. U člověka totiž velkou roli hraje nerovnoměrnost šlapání (ta je u čtyřkolky eliminována do značné míry polohou těla jezdce vůči gravitaci).

      U dospělce můžeš, podle mého, počítat s dlouhodobým výkonem do 150W u „běžné populace“, kolega s wattmetrem na klikách jel několik hodin kolem 220W, ale to už není normální. Ovšem špičkový výkon, na který musíš dimenzovat materiály, je úplně jinde, na pár šlápnutí bych asi dal >800W. Hodně se odvíjí od měrného výkonu na kg hmoty jezdce, který bude běžně v rozmezí 1,5–4 W/kg hmotnosti.

      Nedodáváš nám základní parametr: předpokládanou rychlost pohybu a max. sklon dráhy. Kolega na lehací tříkolce má převodovku Rohloff, se kterou pomalu vyjede v podstatě kamkoliv, přes nadváhu a netrénovanost.

      Hlavně se neptáš na kadenci šlapání, která by měla být cca v rozmezí 60 (nesportující) – 110 ot/min na klikách.

      Nejjednodušší bude vycházet ze silničního kola, kde převody 50/34 na převodníku a 11–28 na kazetě (při obvodu kola cca 2124 mm) vyhovují s dostatečně jemným odstupňováním jezdit téměř komukoliv v jakémkoliv terénu, s trochou tréninku i značně dlouhé a strmé kopce v Alpách.

      V podstatě jedinou věcí k výpočtu je minimální velikost převodníku, aby se řetěz zbytečně nevytahoval a netrhal. A dostatečně jemné odstupňování převodů – člověk je tvor slabý.

      1 0
      •  

        Děkuju. Kadenci bych počítal 60/min. Jedná se o rekreační ježdění, takže nic náročného, spíš kolem 15km/ h a žádné velké kopce

        0 0
        • ˘Ö˘ Krab  

          Takže uvažuj, že budeš potřebovat relativně lehčí převody a jemně odstupňované, cca podle horského kola.

          S menší kadencí klesá „kulatost“ šlapání a v cyklu se objeví peaky vznikající neplynulým zapojováním velkých svalových skupin. Takto pomaloběžný pohon klade na řetěz větší nároky. Něco málo kompenzuje fakt, že na lehokola a podobné vehikly se dávají o kousek kratší kliky.

          0 0
    • ˘Ö˘ Krab  

      A co takhle strejda Google? Zadej ‚cyclist characteristics: Torque and Power‘, vypadnou Ti desítky studií vč. grafů, do oka mi padla třeba tato.

      1 0
      •  

        Děkuju, napadlo mě první zeptat se tady :-) mockrát díky za odkaz

        0 0
    • motacek  

      Zjisti si, kolika kilama tlačíš při jízdě do pedálů. Když to vemu úplně amatérsky, tak si dej mezi botu a šlapátko malou digitální kuchyňskou váhu.

      Kila přepočítáš na Newtony, z délky kliky máš pak krouticí moment a ten pomocí poměru převodu na převodníku a kazetě a následně poměru poloměru kazety a zadního kola převedeš na výsledný krouticí moment, který dáváš na silnici.

      0 0
      • Člověk a jeho svět  

        :)))

        0 0
      • Vilém  

        Nemas nejaky tip na malou kuchynskou vahu s rozsahem tak cca 100kg ? :)

        0 0
        • ˘Ö˘ Krab  

          Tip mám, třeba výše zmíněný Garmin Vector :-), za hubičku.

          0 0
        • motacek  

          To nemám teda :D

          Ale průměrný člověk 75kg, při rychlosti 15km/h určitě netlačí 100kg na jeden pedál. To by znamenalo, že udělá dřep i se závažím na jedné noze.

          Chce to zkusit doma na váze, ale všechno by to byl hrubý odkad no. Já myslím, že při takovém šlapání tlačíš tak 20kg.

          0 0
          • ˘Ö˘ Krab  

            Při předpokládané poloze jezdce seďmo/ležmo bude síla menší, na kole ze sedla bych odhadoval, že se zapojením svalů půjde i u 75kg jezdce o ekvivalent >100kg (součet gravitace a síly odrazu).

            Vleže by se to dalo celkem snadno změřit – stačil by na to jen třmen se siloměrem nebo prostě zajít do libovolné kloudně vybavené posilovny a spočítat závaží při legpressu jednonož.

            0 0
            • Esi  

              Tak při legpresu obounož dáš v pohodě tak 150 – 200 Kg když budeš brát jen 10 opakování :-) tak že těch 100kg nemusí být tak úplně mimo mísu, mimo to druhou nohou táhneš nahoru :-)

              0 0
              • Marskatin  

                Zkuste chvíli místo odhadu počítat, jen pro kontrolu.

                Já jsem to zkoušel a jestli jsem se někde taky neseknul.

                Pro 1000W, 100 ot/min a 175 mm kliku mi vychází pokud jsem se nesplet síla na pedál (samozřejmě ideálně kolmo na kliku) 547,7 N. Tudíž necelých 55kg. Stejných 55Kg by bylo pro poloviční vákon při polovičních otáčkách tj. 500W a 50 otáček/minutu.

                Takový lidský výkon 250W a 80 ot/minutu 17kg na pedál.

                takže více než 100 kg možná v nějaké setině vteřiny …

                Sílu tažení nahoru bych nepřeceňoval.

                0 0
                • Arty22  

                  můžu se jen zeptat jak jsi tu sílu počítal ? z jaké hmotnosti atd ? a jak velkou část hmotnosti jezdce si uvažoval ?

                  0 0
                  • Marskatin  

                    Výkon, otáčky a délku kliky jsem si stanovil. Hmotnost jezdce není počítána, je to počítáno kolik musí být na klice, aby bylo dosaženo tohoto výkonu.

                    P = M . w = F.r . 2pi.n/60

                    F = 60.P/2pin= 30P/pi/n

                    Pouštět se do toho přes váhu jezdce je podle mě bez nějakých měření naprostá virtuální realita. Nelze zohlednit na kolik dko šlape kruhově, kde má těžiště na kolik se opírá nebo tahá za řídítka…

                    0 0
                    • ˘Ö˘ Krab  

                      Spíš bych šel přes potřebný výkon – chci dopravit břemeno o hmotnosti m (jezdec + stroj) za čas t s účinností přenosu síly e do vzdálenosti s a výšky v.

                      1 0
                      • Marskatin  

                        Pokud tě zajímá výkon pro konkrétního jezdce tak ano. Je samozřejmě rozdíl mít výkon jednoho koně a vážit 150 kg anebo mít výkon jednoho koně a vážit 75kg. A jestli se jede po rovině nebo do kopce.

                        Mi šlo spíše o to dobrat se kolik tak asi působí síla na pedál. Proto jsem šel z opačné strany vzal výkon, který už bude pro většinu populace nedosažitelný a od něho se odpíchl. A o tom celé vlákno je o vztahu výkonu a kroutícího momentu. A ten výkon je také schovaný v otáčkách. Pokud se bavíme o bežné jízdě.

                        0 0
                • McBlacky  

                  tomuhle bych věřil spíš, přece není reálný tlačit hodiny na kliku váhama co tady padaly

                  0 0
                • Esi  

                  těch 100kg bylo samozřejmě myšleno jako nějaká teoreticky možná síla na jedno pootočení klikou, prostě takovej nějakej max se kterým by bylo potřeba počítat aby něco neruplo.

                  Na druhou stranu dost pochybuju o tom že průměrný hobík dokáže točit hodinu v kuse výkon 250W :)

                  0 0
                  • McBlacky  

                    záleží na definici hobíka. Kdo si říká alespoň občas závodník, tak těch 250 FTP by mělo být minimum, protože ani s 300w to dneska v hobby není velká hitparáda ;) bráno na „průměrnou“ váhu 75kg.

                    0 0
                    • Esi  

                      tak je možný že mám třeba jen zkreslené představy, nikdy jsem neměl žádný cyklocomputer který by to měřil. Mimo to já nebudu reprezentativní vzorek moc toho nenazávodím a za rok najedu na MTB tak ty 4 tisíce :-)

                      0 0
                    •  
                      Obsah tohoto příspěvku je blokován.
                      0 0
            • motacek  

              Jenže legpress je pod úhlem, takže se ti síla rozloží. Za předpokladu, že je pod 45°, tak je síla na vytlačení poloviční (pokud zanedbám tření).

              Schválně ať jde dnes někdo do posilky a zkusí na legpressu dát jednou nohou 100kg (což je ve skutečnosti cca 50kg)

              A jak zadavatel říkal, je to na piánko styl jízdy, ne že někdo bude šlapat single track opačně :D

              0 0
              • Marskatin  

                Poloviční?

                0 0
                • motacek  

                  sorry. Pod úhlem 45° je potřeba pro vytlačení břemena o 100kg cca 700N, což je přibližně 2/3 jeho váhy, ne polovina.

                  1 0
            • wladeq  

              Vysvětlíš mi, jak může 75kg působit na podložku váhou 100kg? I když se držíš řídítek, to beru, ale 100 to rozhodně nebude ;-)

              0 0
              • ˘Ö˘ Krab  

                NAPJATOSTNÍ A PEVNOSTNÍ ANALÝZA RAMENE KLIKY NEKRUHOVÉHO PRŮŘEZU U JÍZDNÍHO KOLA

                *Kliku zatížíme silou F= 1500 N. Pro určení síly vycházíme z normy pro Městská

                a horská kola – Bezpečnostní požadavky a testovací metody DIN EN 14764:2006–03,

                kde je uvedena testovací metoda pro pevnostní statický test pedálu. V tomto testu

                je pedál zatěžována vertikální silou o 1500 N*

                1 0
                • wladeq  

                  Nechápu cos teď napsal, ale Okej no

                  0 0
                  • ˘Ö˘ Krab  

                    Napsal jsem, že pedály/kliky jízdního kola, jakožto součást pohonu, jsou normovány na zatížení 1500N, takže i zbytek pohonu musí počítat s touto silou resp. jí vyvolaným momentem. U lehokol je třeba stanovit nějakou kompenzaci.

                    0 0
                    • wladeq  

                      Mno to je fajn, mě jde ale o to, jak může 75kg těleso tlačit na podložku váhou 100kg, prostě fyzika voe :-)

                      0 0
                      • novas752  

                        Když to přeženu, tak meteorit v momentu jeho dopadu nebude na místo dopadu působit jen svou vlastní vahou, že ne? :) Při skoku na kole to platí úplně stejně a když člověk na kole šlape, nešlape rovnoměrně a když se do toho opře, vyvolá větší sílu než by působila samotná jeho hmotnost.

                        1 0
                        • wladeq  

                          Protože s rychlostí roste hmotnost. Pokud by ses do pedálu opřel větší, než svoji váhou, pedál tě zvedne, misto toho, aby sám šel dolů

                          0 0
                          • novas752  

                            Tak to bych rád viděl…

                            0 0
                            • wladeq  

                              Jasně že tě nezvedne, to bylo bráno z fyzikálního hlediska, to tu ku*rva nikdo nemá představivost? :-)

                              0 0
                              • novas752  

                                Ať představuju jak představuju pořád vidim otočení dolu a pohyb kola. Ledaže bych ten pedál položil na zem do výtahu a skákal tam jak debil. :D

                                1 0
                                • wladeq  

                                  Blabě jsem to napsal…pokud by pedál proti tobě působil váhou 100kg, jako 75kg bys ho nepřetlačil (v jednom momentě)…takhle to mělo být…teď uz vím, že nejspíš přetlačil

                                  0 0
                                  • Nikovlas  

                                    Když už jsi tolikrát použil slovo fyzika – uvědomil sis , že součástí fyziky je také dynamika?

                                    0 0
                                    • wladeq  

                                      Tak znovu, chápu že si schopen vyvinout na okamžik sílu přes 75kg, jen mi 100 přišlo hrozně moc

                                      0 0
                                      • Nikovlas  

                                        Na okamžik jsem schopen vyvinout několik set kilo (při 72kg hmotnosti).

                                        0 0
                                        •  
                                          Obsah tohoto příspěvku je blokován.
                                          0 0
                                        • wladeq  

                                          A chápeš třeba že ta sílá, kterou vyvineš působí oběma směry? A že k tomu kolu nejsi přikovaný?

                                          0 0
                                          • ˘Ö˘ Krab  

                                            Abys měl nad čím přemýšlet, tak se podívej na pevnosti kostí a ber v úvahu, že kosti během vývoje organismu svým růstem reagují na zatěžování, tedy čím zatěžovanější, tím pevnější. Kdyby na ně působily malé síly, tak by nebyly takto zdánlivě šíleně naddimenzované. A to jsem nedávno viděl pořad, kde v průmyslové laboratoři došli při testování pevnosti v tlaku k ještě mnohem vyšším číslům, cca stonásobku hmotnosti zvířete.

                                            1 0
                                          • Nikovlas  

                                            OMG. Ne – nechápu…

                                            0 0
                          • 01carbon  

                            Myslím, že tahle myšlenka by stála za to trochu rozpracovat a aplikovat. Ale prosil bych srozumitelně pro laiky. Třeba bych konečně tu teorii relativity pochopil. :-) Při rychlostech o kterých se tady bavíme bude spíš platit hybnost, impuls síly, kinetická energie a dymamika hmotného bodu.

                            0 0
                        •  
                          Obsah tohoto příspěvku je blokován.
                          0 0
                      • Vilém  

                        Tak treba stojis na jednom pedalu, celou vahou a vlitnes do nejake diry.

                        0 0
                        • wladeq  

                          Jo, takhle se vlastně klasicky šlape :)

                          0 0
                          • Vilém  

                            Takze takova situace nemuze nastat?

                            0 0
                            • wladeq  

                              Určitě může, věřím, že na nějakem moribundálním dropu s nahovno dopadem je síla na oba pedály ještě větší, o to mi ale nešlo

                              0 0
                          •  
                            Obsah tohoto příspěvku je blokován.
                            0 0
                      •  
                        Obsah tohoto příspěvku je blokován.
                        0 0
                      • Arty22  

                        75kg „závaží“ + síla vyvinutá svaly

                        (nehledě na dynamické účinky)

                        0 0
                        • wladeq  

                          Jenže ta síla vyvinutá svaly působí na obě strany, kapišto?

                          0 0
                          • ˘Ö˘ Krab  

                            Stoupni si na osobní váhu, pokrč kolena a zkus do ní vyvolat ráz z pokrčených kolenou. Bude ukazovat pořád stejně? Síla sice působí na obě strany, ale tělo je také zároveň setrvačná hmota, která je pružně ukotvená rukama k řídítkům. Pakliže zafixuješ polohu těla/těžiště, bude na pedály působit krom prosté gravitace i síla svalů.

                            Polož se na záda, uchop bike a zkus na něm šlapat vzhůru nohama. Jde to? Pomáhá Ti gravitace?

                            0 0
                            • wladeq  

                              To že když stoupnu na váhu… blabla…je mi jasné, akorát mi 100kg u 75kg člověka přišlo moc. Nicméně když se to všechno posčíta, tak to asi možné je…ale ruku do ohně bych za to nedal ;-) …Ono se to na té osobní váze dá i přibližně zjistit, stoupnout na jednu nohu, a „šlapat“, akorát ji doma nemám. Na zádech s kolem opačně je to jiné, kolo je lehčí, a ve vzduch ti neklade odpor, tam 100kilo nedáš

                              0 0
                              • nox159  

                                :D :D

                                0 0
                              • novas752  

                                Mám 70kg a při prudkém zvednutí ze dřepu do výskoku ručička vystřelila kamsi nad 140 (víc neukazuje). :) Při zvednutí jednou nohou vylezla někam ke 120.

                                1 0
                                • nox159  

                                  Pokud by ses do pedálu opřel větší, než svoji váhou, pedál tě zvedne, misto toho, aby sám šel dolů

                                  Vzlétl jsi?

                                  0 0
                                • wladeq  

                                  Oukej, jsem ko*ot, může to u 75 kg člověka dát 100 a víc, beru ;-)

                                  1 0
                •  
                  Obsah tohoto příspěvku je blokován.
                  0 0
          •  

            Můj odhad byl taky kolem těch cca 20kg, ale při diskusi s profesorem mi bylo řečeno, že mám vycházet hlavně z toho výkonu, že měření je hodně individuální

            0 0
      •  

        Tohle mi bohužel moc neschválili, mám pracovat s výkonem

        0 0
        • motacek  

          Výkon si vypočítáš z krouticího momentu. Akorát si potřebuješ zvolit nějaké otáčky, třeba 60/min bude tak akorát.

          1 0
        • Arty22  

          jn, ale i tak by bylo nejlepší vyjít z velikosti síly, kterou jezdec působí na pedál a pak to přepočítat > moment > výkon

          0 0
          •  

            Také mě to napadlo, asi zkusím obě varianty a uvidím jak se budou lišit výsledky

            0 0
    •  
      Obsah tohoto příspěvku je blokován.
      0 0
    • Kosta  

      P = Mk((2PI*n)/60)

      Neznáš v době psaní BP? :D :D

      0 0
      • ˘Ö˘ Krab  

        Kde jinde hledat, než u Vojtěchovského.

        Tady je to včetně konkrétních čísel.

        0 0
      •  

        Samozřejmě znám, pracujeme s ním často :D přišlo mi dobré se zeptat a taky víc objasnit problém

        0 0

Nová reakce na zakládající

Pro zobrazení diskuse se prosím přihlaste nebo zaregistrujte.