Nojapyörän kulkuvastusten mittaamisesta

[jori]

Mulla on jossakin "RChung":n tekemä excel-taulukko jolla saa laskettua vierintä- ja ilmanvastukset alamäkirullauksilla.

Mittaukseen tarvitaan luotettava pyörän nopeusmittari joka tallettaa luvut sekunnin välein, sekä luotettavaa tietoa lasketun mäen korkeuserosta (ja tietysti että samasta kohdasta mäkeä otetaan mitatut arvot taulukkoon). Kuski, starttiproseduuri, kamppeet, ajoasento jne pitää olla hyvin vakioitu eli harjoiteltu. Jokainen lähtöpisteen ylitys rullaamalla hieman eri aloitusnopeudella.

Muistaakseni sillä sai muutamalla laskulla riittävän luotettavuuden että toistojen lisääminen ei enää parantanut tarkkuutta. Laiskana olen vain kerran viitsinyt tehdä ko mittaukset, ei vaan jaksa (ja silloin vani ei ollut ajokunnossa että olisi saanut rikospaikalle enemmän mitattavia kiekkoja, pyöriä ja gummeja).

Mulla käytössä oli topo-kartoista varmistettu Muhoksen Metelinmäen korkeustiedot, niiden vertailu Garmin Edge 500:n barometrisesti mitattuun korkeuteen sekä Edge 500 joka mittasi nopeuden vain pyörän sensorilta GPS ei-aktiivisena.

Nyt on mittauskalusto vähän paremmassa jamassa, eTrex 35 saa myös 1s mittaustahtiin ja se osaa pyöräsensorin, samppelit saa tarvittaessa 1s tahtiin ja purkuun ei tarvita USB-kaapelia. Läppärikin on parempi mutta jaksaako lähteä...

Alamäen rullamisessa ei pysty kompensoimaan tuulen vaikutusta mitenkään. Samoin mäen jyrkkysarvot pitää arvata tai mitata jostain omine epävarmuuksineen. Näistä syistä alamäeä rullaamalla tehdyt mittaukset ovat epävarmoja.

Arin taselaskentaan perustuva regressiomenetelmä on tuulen ja mäen kannalta paljon parempi, kun sama tie ajetaan molempiin suuntiin tulee mäen ja tuulen vaikutus kompensoitua matematiikalla. Kun ei tarvitse polkea korkean rullausmäen huipulle, viitsii tasaisella tehdä useamman stintin, niin mittausdataa tulee enemmän ja siinäkin mielessä tulos paranee mäkimittaukseen verrattuna. Arin menetelmän ainoa vaikeus on sen hieman monimutkainen matematiikka, mutta ei se haittaa, sillä sitä pystyy kyllä soveltamaan ymmärtämättä laskennan kulusta mitään. Tekee vain ohjeen mukaan, niin tulee tarkkoja tuloksia.

Ei pidä myöskään unohtaa Optimisx nimimerkin mittausjärjestelmää, jolla kyetään mittaamaan ilman- ja vierintävastuksen lisäksi polkemisteho ja sen vaihtelu. Optimistx ei ole viime aikoina kirjoitellut nojapyöräfoorumille, mutta pitkä historia hänellä on täälläkin. Tässä viimeisiä tutkimuksia kulkuvastusmittausrjärjestelmän kehitystyöstä.
http://www.tiede.fi/keskustelu/4004011/ ... ammasvalit

Kylläs se nyt taas on niin, että ei tarvitse mennä etsimään mallia ulkomailta. Nojapyöräfoorumilla homma osataan paremmin.

[Reippailija]

Kunkas tämmöinen data keruu:
Kun Fillarin nopeusmittarissa on myös matkamittari 10 metrin resoluutiolla, kuvataan nopeus ja matka (tai aika) videolla.
Saatetaan ajopeli kunnon alkunopeuteen tarvittaessa auton tai prätkän avittamana. Numerot Exeliin ja tuumailemaan?
Toinen: vedetään pitkähköllä narulla (autolla tai prätkällä) jossa matkalaukkuvaaka ja fillarin nopeusmittari lähekkäin ja kuvataan taas...
Toistetaan monta kertaa ja kumpaankin suuntaan.
Tuossä lähellä on paikka ja iltaisin hiljaista. Hauskaa ainakin olisi!
Mikäs se matemaattinen toimenpide olikaan jolla rullausvastus erotetaan ilmanvastuksesta?

[Härski]

.. Asia vaivaa edelleen..

Ja nyt kun tuli tuolanen kotikutonen kinneri hommattua niin aihe on taas niin sanotusti tapetilla. Kovasti kiinnostaisi selvittää laitteen kulkuvastukset, että saisi tuleville [kori?] muutoksille jotain faktapohjaa että mihin suuntaan on viritykset laitetta viemässä.

Rullauskokeita kävin jo tekemässä eräänä tyynenä ehtoona mahdollisimman tasisella suoralla. Neljä minuutin mittaista rullausta edes takas kahdella eri nopeudella samassa kohden tietä ja Datankeruuna ihan kännykän GPS- applikaatio.

Nyt tällä hetkellä on rullauksista Nopeustieto 5s välein syötetty exeliin ja lisäksi exelin syötetty kaavaa sen verran että liike- ja pyörimisenergian saa kustakin pisteestä selville..

Mitäs sitten!? Hieman katellu vinkkejä kuinka regressioanalyysejä tehdään, mutta arvelin täältä myös kysyä, josko säästyisi muutamalta harmaalta hiukselta.. Ari muistaakseni oli tehnyt jokaisen rullauksen alulle ja lopulle energiataseen erikseen.. Eli meneekö metsään jos teen niin ja lasken niiden niistä pienimmän neliösumman menetelmällä halutut tiedot?

Sitäkään en ole vielä kerennyt pähkimään että Mitenkäs eri suuntiin tehdyt rullauksen saadaan samaan analyysiin.. Meneeks se sit muuten samoin, kuin toiseen suuntaan tehdyille rullauksille, mutta pienimmän nelösumman analyysiin laitetaan mäen kaltevuus ja tuulisuus vain negatiiviseksi?

Hmm..

[ajarmala]

Rullauskokeita kävin jo tekemässä eräänä tyynenä ehtoona mahdollisimman tasisella suoralla.
Ari muistaakseni oli tehnyt jokaisen rullauksen alulle ja lopulle energiataseen erikseen.. Eli meneekö metsään jos teen niin ja lasken niiden niistä pienimmän neliösumman menetelmällä halutut tiedot?
Sitäkään en ole vielä kerennyt pähkimään että Mitenkäs eri suuntiin tehdyt rullauksen saadaan samaan analyysiin.. Meneeks se sit muuten samoin, kuin toiseen suuntaan tehdyille rullauksille, mutta pienimmän nelösumman analyysiin laitetaan mäen kaltevuus ja tuulisuus vain negatiiviseksi?

Juuri tuolla viisiin. Laadit energiataseen rullauksille. Kun rullataan molempiin suuntiin yhtä monta kertaa eri nopeuksilla voi optimointialgoritmeilla laskea parhaat arvot tuntemattomille muuttujille: tien kaltevuus, tuuli, vierintävastus ja ilmanvastus.

Tämä on aika mielenkintoista siksi että, kun minulle kemian tekniikan opiskelijana polilla aikoinaan suurinpiirtein ensimmäiseksi opetettiin taselaskenta. Eli jotta kemiallisen yksikköprosessin saisi matemaattisesti haltuun laaditaan taseita niin pitkään, että kaikki muuttujat saadaan selville. Taseet siis laaditaan massalle, energialle ja entropialle. Sama taselaskenta pätee myös muihin ilmiöihin. Nämä rullauskokeet ovat siitä helppoja, että ei tarvitse laatia kuin energiatase.

[takakeno]

Täällä ootellaan DF:n mittaustuloksia.
T:Jere

[Härski]

Hiukan on vettä virrannut (ja olutta) siitä kun tämmösiä laskuja on edes yrittäny ajatella..

Liike energian laskeminen tietyllä nopeudella tuntuis onnistuvan, mutta hieman tökkii ajatus tuon liikevastusten kuluttaman energian laskemisesta mittauspisteiden välillä. Sitähän tässä menetelmässä käsittääkseni selvitetään ja sen jälkeen kun mitapisteiden välinen hukattu liike-energia on selvillä, annetaan exelin ratkaisimen iteroida parhaimmat arvot muuttujille.

Liikevastustenkin laskeminen staattisessa- [tai tasaisen kiihtyvyyden] tilanteessa taitaa onnistua, joista kuvittelen osaavani laskea kuljetun matkan kautta hukatun energian. Tässä puolestaan on kyseessä tuntemattomalla hidastuvudella muuttuva nopeus ja siten on myöskin kuljettu x-matka.

Jotenkin haisee sille että staattisen tilanteen kulkuvastuksista pitää vääntää jonkin sortin integraali, että saadaan ratkaisin huomioimaan muuttuvan vastuksen lisäksi laskemaan kuljettu matka oikein..

Olenko lainkaan kärryillä?