Estructura de cuatriciclo sociable. ¿Tamaño del rotor del freno de disco?

Estoy construyendo un cuadriciclo. Se planea que este sociable pese alrededor de 120 lbs / 54.5 kg. La única "Guía" para el tamaño adecuado del rotor en función del peso es una que encontré de Magura. El peso promedio del piloto/piloto calculo que es de alrededor de 200 lbs / 90,7 kg. Esto sumaría hasta 520 lbs / 236 kg. Cortado por la mitad para usar la hoja guía (dos ruedas versus cuatro), obtengo un peso total de 260 lbs / 118 kg. El uso en la calle o fuera de la carretera dice rotores de 160 mm por todas partes. La otra consideración que debo tener en cuenta es que las reclinadas tienen la mayor parte del peso en la parte trasera, 60/40. Durante el frenado, hay un cambio de peso, lo sé, pero ¿supera el 50/50 durante el frenado fuerte? Los rotores de 160 mm simplemente no suenan bien o lo suficiente. Y estoy usando palancas de cable doble dúplex, una delantera y otra trasera.

Bienvenido a Bicicletas @SRHampton. Al igual que con todos los miembros nuevos, recomendamos hacer el recorrido para aprovechar al máximo el sitio y, dado que está preguntando, también vale la pena Cómo preguntar . Supongo que sabes quiénes serán los ciclistas, pero 90 kg cada uno parece demasiado alto. Sin embargo, es mejor hacer suposiciones de diseño pesimistas. Pero, ¿qué pasa con el uso de rotores de 180 mm? Parecen ser cajeros automáticos más baratos.
La mayoría de los cuadriciclos comerciales son inherentemente lentos (velocidad única y ni siquiera engranado alto). Como la energía que necesitarás disipar escala con el cuadrado de la velocidad pero solo linealmente con la masa, es posible que no necesites tanto frenado como, por ejemplo, una bicicleta de descenso. Sin embargo, si está construyendo para la velocidad, es posible que tenga problemas. Comercialmente, los frenos de tambor en el eje motriz parecen comunes
Para Chris H 21, Mi diseño incluye un sistema de accionamiento para llenar el vacío entre los automóviles y las bicicletas o velomóviles. Estoy disparando a una velocidad promedio de 25 mph, con un máximo de alrededor de 35 mph.
Para andy256, 180 mm parece ser bastante común y hay muchos tipos disponibles. Gracias. ¡Además, revisaré el sitio durante el fin de semana!
Mi prototipo será de cable, pero ¿tiene mayor ventaja el hidráulico?
¿Por qué apuntas a esa distribución de peso? Eres el diseñador, puedes decidir eso. 160 mm suena muy pequeño para una bicicleta de 4 ciclistas, los he visto en un quad de un solo ciclista. Tal vez pregunte a estos tipos: bentrideronline.com/messageboard/showthread.php?t=110943 ya que alguien que lo hizo parece estar en el foro.

Respuestas (1)

Tiene dos consideraciones, la disipación de energía (se sobrecalentará) y la fuerza de frenado (se detendrá en una distancia corta o incluso se detendrá en una pendiente empinada). Dudo que el sobrecalentamiento sea un problema, pero tener 4 frenos dividirá la fuerza que aplicas a las palancas. El uso de calibradores hidráulicos solucionará el problema de la división de fuerzas, pero puede encontrar un problema de volumen de fluido (carrera de palanca).

Los cálculos necesarios son newtons de fuerza por metros divididos por segundos es igual a vatios.
La fuerza de frenado máxima está limitada por el coeficiente de fricción neumático-carretera, que es inferior a 1,0 en la práctica común, 0,85 es normal, por encima de uno solo es común en neumáticos de autos de carreras especialmente seleccionados para temperaturas cálidas. Entonces, la masa multiplicada por 9,8 (convierte Kg de masa en newtons bajo la aceleración gravitacional de la tierra) multiplicada por 0,85 da la fuerza de frenado máxima en newtons. Los newtons divididos por la masa en Kg dan la aceleración en metros por segundo por segundo. El frenado es aceleración, solo que en la otra dirección.
Entonces, si tiene 520 kg, la fuerza máxima de frenado es 4332N, una aceleración de 8,33 m/s^2. De 15 m/s a cero = 1,8 segundos (a nivel del suelo) La energía cinética en julios es 0,5 veces Kg por velocidad al cuadrado. En este caso 58500j. Dividido por 1.8 segundos es 32.5Kw dividido por 4 frenos es 8.1Kw por rotor. La capacidad calorífica del acero oscila entre 460 y 510 j por k, 58 500/480 = 122 k de aumento de temperatura en un kg de acero. Los rotores de 160 mm parecen oscilar entre 50 y 140 g, 100 g es común, por lo que un total de 400 g, 58 500/(480*0,4) = aumento de 305 k, esto es aceptable, tampoco tiene en cuenta la pérdida de calor por radiación y el aire durante el 1,8 segundos.

No tengo a mano la fórmula para la disipación de calor continua del rotor, esto o las pruebas serían necesarias para largas secciones cuesta abajo o paradas repetidas rápidas. Los vatios de calor en un descenso largo son cero a la velocidad terminal y cero en una parada, la potencia máxima de frenado se produce al 60% de la velocidad terminal. El rango de 42%-72% TV es mayor que 0,9 de potencia máxima, 0,5 de potencia máxima se produce al 20% y al 88% de la velocidad terminal. Y, por supuesto, el impulso final para detenerse en la parte inferior de la colina larga es mucho menor al 20 % que al 88 % tv, por lo que aunque los rotores deberían estar igualmente calientes justo antes de intentar detenerse desde cualquier velocidad, ciertamente no serán iguales. después de la parada.

Los julios de energía potencial de una colina son iguales a la altura vertical en metros por la fuerza gravitatoria en newtons. (kg*9.8 aquí en la tierra) Joules por segundo equivalen a watts.

Lo siento, no tengo tiempo, así que no puedo dar la pendiente de la colina a la ecuación de la fuerza de frenado. Sus vectores simples deberían ser fáciles de buscar.

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