Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

Täällä nojapyöräilijät voivat keskustella pystypyöräilystä.
jori
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 14011
Liittynyt: 15 Syys 2006, 19:00
Paikkakunta: Tampere, Petsamo

Re: Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

Viesti Kirjoittaja jori »

optimistx kirjoitti:

Kuva
Sinnen on nopeus m/s (skaala sivussa vasemmalla), punanen kiihtyvyys m/s2 kerrottuna 50:llä (jotta voisi saada samaan kuvaan), ja muut värit ennustettuja kiihtyvyyksiä pääteltyjen vastuskertoimien arvoilla.

Nyt on hienot systeemit. Nostan hattua.
Minä kyllä arvaisin, että on kyse keruutaajuuden interferenssistä reedreleen signaalin kanssa tai etuhaarukan värähtelyn resonanssista reedreleen kärkien kanssa. Tai molemmista. Kokeilepa laittamalla useampi magneetti kierrokselle. Jos osuvat poukkoilut samoille hetkille tai sitten ei. Viisastutaan siitä kuitenkin.

Jori

On se kumma hyypiö tämä ihminen.
Kun kerran omaksuu tietyn käsityksen ja asenteen jostain asiasta, tulee aivan kuuroksi ja sokeaksi todisteille, jotka kumoaisivat nuo käsitykset, ja varsinkin unohtaa ne. - Sakari Holma

Avatar
optimistx
Treenaileva sisällöntuottaja
Viestit: 675
Liittynyt: 26 Marras 2006, 18:49
Paikkakunta: Espoo

Re: Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

Viesti Kirjoittaja optimistx »

jori kirjoitti:

...
Nyt on hienot systeemit. Nostan hattua.
Minä kyllä arvaisin, että on kyse keruutaajuuden interferenssistä reedreleen signaalin kanssa tai etuhaarukan värähtelyn resonanssista reedreleen kärkien kanssa. Tai molemmista. Kokeilepa laittamalla useampi magneetti kierrokselle. Jos osuvat poukkoilut samoille hetkille tai sitten ei. Viisastutaan siitä kuitenkin.

Kiitos hatunnostosta. Semmoinen vaikuttaa enempi kuin yleensä luullaankaan.

Arvauksesi taitaa olla oikein. Pistin etupyörän akselin päät jämäköiden lankkutukien päälle ja uusin kokeen. Värähtelyjen amplitudi kuvassa väheni murto-osaan entisestä ja kiljahtelin riemusta.

Etupyörä tuettu akselien päistä lankkutelineeseen.
Etupyörä tuettu akselien päistä lankkutelineeseen.

.

Kiihtyvyys kuvissa on tietysti negatiivinen, vaikka se on piirretty positiiviseksi. (punaset arvot). Ennusteet on laadittu arvioimalla kiihtyvyys Y nopeuden neliön X funktiona Y = A + B * X pienimmän neliösumman avulla. Kertoimet A ja B määräytyvät sen mukaan, mitä arvopareja X(i), Y(i) käytetään optimoinnissa. Vihreä käyrä kuvaa kaikkia 8 rullauksen arvoja, keltainen 4 keskimmäistä (keltainen käyrä tässä tapauksessa vihreän takana), ja ruskea 2 keskimmäistä rullausta eli rullaukset 4 ja 5. Ruskea käyrä sopii kuvan mukaan kauniisti rullauksiin 4 ja 5, mutta eipä niinkään hyvin muihin. Pitää olla suuria ja pieniä nopeuksia mukana regressiokäyrää laskettaessa. Ei riittäne pari havaintoa.
Standardivirhe kaikkia kiihtyvyyttä laskettaessa on noin 0.07 eli käytännössä tyypillisesti 5 prosentin sisälle sattuu ennuste. On siis vielä paljon parannettavaa.

Jonkinlaisen resonanssi-ilmiön esiintymistä aiemmin taitaa tukea sekin seikka, että kiihtyvyyden häiriöhuiput osuvat kuvissa eri rullauksissa samoille nopeuksille.

Ideoittesi perusteella alkoi tuntua, että etuhaarukka on todella huono paikka releelle tarkkoihin mittauksiin pyrkiessä. Haarukka ilmeisesti taipuu ja värähtelee ja ne ilmiöt aiheuttavat signaalin aikaistumista ja myöhästymistä. Äkkipäätä arvellen takapyörän se tuki, joka menee yläviistoon (satulaa kohti), olisi parempi sijoituspaikka. Tosin polkemisen aiheuttama vääntö (aikanaan) saattaa sotkea sielläkin tilannetta. Liekö paras sijoituspaikka noin puolitoistametrinen ratakiskon pätkä takanavasta etunapaan ;)

Suurkiitos "arvauksista", nyt pääsee todella jatkamaan. Useampia magneetteja on kyllä tarkoitus pistää kehälle, jopa joka pinnaan kokeilumielessä.

Avatar
tavasti
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 2756
Liittynyt: 06 Elo 2007, 10:55
Paikkakunta: Kangasala
Viesti:

Re: Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

Viesti Kirjoittaja tavasti »

Hienot on systeemit, tuollainenhan pitäis olla jokaisella nojakki-tuunaajalla niin voisi mitata vierintävastusta ja ilmanvastusta!

Ajokkina Nazca Paseo 26/26 ja opeteltavana kiertopalkinto-Python

"... mutta ei se toimi kuoppaisella savisella soratiellä, varsinkaan jyrkässä ylämäessä!"

Avatar
jviirret
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 12381
Liittynyt: 27 Elo 2006, 10:25
Paikkakunta: Raahe

Re: Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

Viesti Kirjoittaja jviirret »

optimistx kirjoitti:

Useampia magneetteja on kyllä tarkoitus pistää kehälle, jopa joka pinnaan kokeilumielessä.

Sitten saattaa loppua reed-releen "lukunopeus" kesken :roll:

Jukka

Riman ali ja suoraa ohi maalin...

Avatar
optimistx
Treenaileva sisällöntuottaja
Viestit: 675
Liittynyt: 26 Marras 2006, 18:49
Paikkakunta: Espoo

Re: Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

Viesti Kirjoittaja optimistx »

jviirret kirjoitti:
optimistx kirjoitti:

Useampia magneetteja on kyllä tarkoitus pistää kehälle, jopa joka pinnaan kokeilumielessä.

Sitten saattaa loppua reed-releen "lukunopeus" kesken :roll:

Jukka

Aiheellinen huomio, silla aivan varmasti jossain kohdin lukunopeus loppuu. Löytyi tälläinen sivusto, jossa jopa animaatioilla kuvattiin reed-releen toimintaa. Siellä kuvassa oli esimerkkinä reed-releen laadunvalvontatesti, jossa 2 millisekunnin kuluttua magneettikentän ilmestymisestä tutkittiin, kuinka alhainen on releen ylimenovastus.

Aika mietityttävä kuva se. Rele näköjään ei mene kerralla auki-tilasta (ei johda sähköä-tila) kiinni-tilaan (johtaa sähköä), vaan ponnahtaa takaisin kuin lattialle heitetty pallo, ainakin kerran. Se tuli kyllä huomattua kokeessakin, mutta näköjään se on reed-releen yleinen ominaisuus. Magneettikentän poistuttua releen kielet erkanevat suhteellisen äkkiä, noin 50 mikrosekunnissa ko. sivuston esimerkissä.

Jos aikoisi pompotella (pientä) reed-relettä auki kiinni nopeammin kuin parin ms:n välein (500 kertaa sekunnissa), täytyy varmaan olla tarkkana, ehkä jo aiemminkin.

Tässä sovellutuksessa riittää kyllä todeta vain se, että "nyt alkoi rele päästää virtaa läpi". Sitten ei välitetä pompotteluista esim. pariin millisekuntiin lainkaan. Kun olisi aika tarkkailla seuraavan pulssin alkua, niin seuraillaan tilannetta tarkoin. Tämä edellyttää tietysti sen, että seuraavan pulssin aikaisimmasta tapahtumahetkestä on jonkilainen aavistus. Olin kokeissa otaksunut esim., ettei seuraava pulssi voi tulla aikaisemmin kuin 200 ms:n kuluttua, muuten on häiriö tai piru merrassa.

Äh, huomautuksesi sai aivan puheripulin aikaan.

Kävin juuri pihalta kiekon, ja pistän toisen magneetin edellisen viereen. Näköjään pinnat menevät ristiin siten, että lähin luonteva paikka on 1/9 - kierroksen päässä. Kaiken järjen mukaan ne molemmat pitäisi voida lukea nopeassakin pyörityksessä, sillä esim. 10 kierrosta sekunnissa (vaikkapa 70 km/h), antaisi väliaikaa pulssien alkamishetkille 11 millisekuntia. Prosessori hommailee taajuudella 16 Mhz, siis 16 temppua mikrosekunnissa, joten 11 000 mikrosekuntia = 11 millisekuntia on sille lokoisaa joutenoloa. Releen tai minkä tahansa sisääntulon lukeminen veisi prosessorilta tiukan paikan tullen vain 1 käskyn.

Releen mekaaninen pomppiminen tuntuu antiikkiselta hommalta, ja pitkän päälle lienee järkevää korvata se jollain hankalalla, modernilla, mutkikkaalla, vika-alttiilla anturilla ;). Releen elinikäkin, parhaimmillaan miljardi pulssia, tuntuu aivan tarpeettoman vaatimattomalta; kunnon pyöräilijähän tekee miljardi pulssia suit sait. (vai tekeekö?).

Kun otetaan kieli poskelta takaisin suuhun, niin mikä anturityyppi oikeasti olisi hyvä ratkaisu huipputarkkaan mittaukseen?

tavasti kirjoitti:

Hienot on systeemit, tuollainenhan pitäis olla jokaisella nojakki-tuunaajalla niin voisi mitata vierintävastusta ja ilmanvastusta!

Kiva, kun noin sanot. Jos tämä homma onnistuu odotusteni mukaisesti, niin kyllä mittareita voi itsekukin tehdä tai jopa lainata mm. noihin tarkoituksiin. On silti vielä monta mutkaa matkassa, vaikka on jo ollut iloisiakin yllätyksiä. Asfaltin pinta voi vaihdella kovin, jopa saman pätkän ominaisuudet kosteuden, lämpötilan, yms mukaan.

Tässä ilmassapyörityskokeessa tuli vahingossa havainto, että "vierintävastuskerroin" kuvaa laakerin kiristyksen astetta, kuntoa ja herkkyyttä, ja "ilmanvastuskerroin*otsapinta-ala" kuvaa sitä, miten pinnat, rengas, vannne, heijastimet, venttiili yms vastustavat ilmaa (tosin ottamatta huomioon ilman suoraviivaista liikettä vielä). Eikös nämäkin olisi kiintoisia seikkoja numeroin ilmaistuina innokkaalle virittäjälle? Esim. näytti siltä, että laakeria kuvaava kerroin muuttui jopa sen mukaan, oliko laakerirasva kylmää vai lämmintä! (täytyy tarkistaa tämä otaksuma vielä toistokokeilla).


Allaolevassa kuvassa vihreä jana kuvaa laakerin aiheuttamaa hidastuvuutta, ja kulmakerroin ruskeista kolmion kateeteista kuvaa sitä, miten paljon ilman vastustaa pyörimistä. Punanen suora Y = A+BX on sovitettu havaintopisteisiin [Y, X], i = 0...207, ja on laskettu A ja B pienimmän neliösumman menetelmällä. Y-arvojen standardipoikkeama on 0.04. Vaaka-akselilla on nopeuden (m/s) neliö ja pystyakselilla kiihtyvyys (m/s2) negatiivisena kerrotuna 50:llä. Punasen suoran päissä olevat pisteet (2 kpl) eivät ole havaintoja.

Alkaa olla tässä jo ennusteet parin prosentin sisällä havainnoista useimmiten, tyypillisesti. Mutta vielä olisi parannettavaa. Miksi esim. tuossa havaintojoukossa on 3 kamelinkyttyrää? Miksi hiljaisimmilla nopeuksilla havainnot sojottavat alaspäin (sattumaa vai selkeä syy sille?). Täytynee ankkuroida kiekko vielä tukevammin ja tasapainottaa se niin hyvin kuin osaan ja katsoa, saadaanko pisteet upeaan jonoon.



Lisäys 8.9.
Nyt ovat pisteet aika tyydyttävässä jonossa. Rakensin lankuista betonilattialle kokolattiamaton päälle telineen, ja reed-rele sijaitsee erillisessä lattialla lepäävässä rakennelmassa. Näin eivät kiekon värähtelyt välity rele-anturiin.

Kiihtyvyyden (-hidastuvuuden) arvoja saatiin kokeeessa niin, että "standardivirhe" Y:lle on 0.016 m/s2 , kun Y on skaalattu kertoimella 100 ja pyöräytysnopeudet ovat enintään luokkaa 4 m/s (noin 2 kierrosta/s), eli kiihtyvyydelle "virhe" olisi 0.00016 m/s2.

Jos toisessa tilanteessa voidaan arvioida koko ajokin kiihtyvyttä tällä tarkkuudella pienissä nopeuksissa, niin mitä siitä voitaisiin sanoa ja mitä mahdollisuuksia se avaisi?

Olisi nyt sitten keksittävä reed-releen tärisemätön kiinnitys ajokkiin ja jatkettava maantietestejä.

2 magneettia 1/18 kierroksen välein (esim. noin 30 ms ero pulsseissa) näytti toimivan muuten hyvin, mutta saattoi olla jonkin verran keskinäistä vuorovaikutusta, ja magneettien erilaiset kentät pitäisi kompensoida. Jos tosiaan ottaisi joka pinnan ohitushetkestä tiedon, saattaisi joku muu anturi olla käytännöllisempi. Laserdiodi ja fototransistori olisivat muuten varmaan hyvät, mutta kuraantuvat tuossa tuokiossa.

PS. Onnistui renkaan staattinen tasapainotus lopulta vähän vaivan systeemillä. Hyllystä löytyi millin paksuista meltoa rautalankaa metrikaupalla. Siitä 300.0 mm:n pätkä, koukku päähän. Kiekon painavin kohta alhaalta käännetään 90 astetta sivulle, ja ripustetaan mittapätkä toiselle puolen vaakatasoon yhteen pinnaan lähemmäs tai kauemmas akselia niin, että kiekko ei pyörähdä enää ylös eikä alas mitenkään lirkuttelemallakaan. Jos esim. ko tasapainopaikka on 81 mm/320 mm (jossa 320 mm on painon lopullisen sijoituspaikan etäisyys akselista, lähellä vannetta), niin leikataan lopulliseksi painoksi lankaa (81/320)*300 mm = 75.9375 mm ( ;) ) ja kierretään paikalleen. Tämä edellyttää todella herkäksi säädettyä laakeria. (teippasin 20 mm eristysnauhaa vanteeseen merkiksi ja unohdin, että sehän kääntää itsensä alimmaiseksi tietysti!).
Tällä menetelmällä ei tarvitse vaakaa ja langan pituuden mittaamisen voi tehdä tarkemmin kuin ikinä tarvitsee. 2 pätkää, ja nyt ei kiekko heilahtele ennen pysähtymistään.

Liitteet
Ilmassapyöritys lankkkutelineessä kalliolla, vesiastioita painoina
Ilmassapyöritys lankkkutelineessä kalliolla, vesiastioita painoina
ilmassapyoritys.png (24.56 KiB) Katsottu 3598 kertaa
Avatar
optimistx
Treenaileva sisällöntuottaja
Viestit: 675
Liittynyt: 26 Marras 2006, 18:49
Paikkakunta: Espoo

Re: Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

Viesti Kirjoittaja optimistx »

Kuinka paljon energiaa varastoituu kiekon pyörimisliikkeeseen? Varastoituuko siihen enempi kuin suoraviivaiseen etenemiseen?

Kiekon suoraviivaiseen liikkeeseen varastoituu määrä

E1 = massa * nopeus 2 / 2

jossa massa on kiekon koko massa [kg] ja nopeus [m/s] on ajokin kulkunopeus.

Kiekon pyöriminen ottaa/antaa energiaa määrän

E2 = hitausmomentti * kulmanopeus2 / 2

jossa hitausmomentti lasketaan pyörimisakselin suhteen [kg*m2] ja kulmanopeus yksiköissä [rad/s], kulmanopeus = kehänopeus / säde.

Kuinka sitten mitataan, paljonko on kiekon hitausmomentti?

Ripustetaan kiekko lankaan kehältä heiluriksi. Tyrkätään se heilahtelemaan hieman kuin vanha seinäkello (estäen kiertymästä poikkisuuntaan päin), ja mitataan heilahdusaika T [sekuntia].
Mitataan yläpään ripustuskohdan etäisyys napa-akselin keskikohdasta, olkoon se L [metriä].
Hitausmomentti langan yläpään akselin suhteen on

J1 = T2 * kiekonmassa * g * L / (2*pi)2

(g = 9.81 m/s2)
Steinerin säännöllä saadaan hitausmomentti navan akselin suhteen:

J2 = J1 - kiekonmassa * L2

Määrittelin sähköpyöräni etukiekon hitausmomentin ylläkuvatuilla kaavoilla. Heilahdusaika 30 heilahdukseen oli 58.85 s eli T = 58.85/30 = 1.961 sekuntia.
Etäisyys heilurin yläosan liikkuvan langan alkukohdasta kiekon navan keskikohtaan oli 0.885 metriä. Kiekon massa oli 2.028 kg. Laskettiin

J1 = 1.716 kg*m2

ja

J2 = J1 - 2.028 kg * 0.8852 m2 = 0.1278 kg*m2

Tämä on siis samansuuruinen hitausmomentti kuin 1 metrin etäisyydellä akselista kieppuva 0.1278 kilogramman massapisteen hitausmomentti.

Toinen havainnollinen tapa olisi kysyä, millä yhdellä etäisyydellä pitäisi kiekon koko massan sijaita, jotta sillä olisi 0.1278 kgm2 hitausmomentti :

0.1278 kg*m2 = 2.028 kg * x2
josta

x = 0.251 m

Haa, miten tämä suhtautuu kiekon mittoihin? Kiireesti mittaamaan:

Kiekon ulkosäde = 0.295 m renkaan ulkopinnasta mitattuna.
Vanteen ulkosäde = 0.260 m

Saadaan sitten tämän tapauksen muistisääntö: Rennierin etukiekon energianvarastointikyky on sama kuin jos sen kaikki massa olisi keskittynyt
9 millimetriä vanteen ulkopinnasta keskustaan päin. Tuntuu aika luonnolliselta.

Nyt sitten viimein määrittelemään suhde E1 / E2 eli suoraviivaisen liikkeen energia jaettuna pyörimisenergialla:

E1 / E2 = (0.5 * m * v2 ) / ( 0.5 * m * x2 * (v/r)2 = (r/x)2

Kun tässä tapauksessa r = 0.295 m ja x = 0.251 m, niin E1/E2 = 1.38.

Tämän kiekon suoraviivainen liike sisältää 38 % enempi energiaa kuin pyörimisliike. Tai pyörimisliike 28 % vähempi kuin suoraviivainen.
(kiekossa on siis yhtäaikaa suoraviivaisen liikkeen energiaa JA pyörimisenergiaa).

Kun kiekon paino tässä tapauksessa on noin 2 kg , niin kahden kiekon (yht. 4 kg) pyörimiseen varastoituu
energiaa yhtä paljon kuin tarakalla olevaan 4kg*0.72 = noin 3 kg lisämassaan. Kun kuski ajokkeineen kaikkineen on noin 120 kg, niin
3 kg:n lisäys on aika pieni.

Tuntuisi siltä, että tavanomaisten kiekkojen ominaisuudet tältä kannalta eivät poikkea kovin paljon toisistaan. Kiekon paino on
helppo mitata ja otaksuma, että hitausmomenttiin sisältyvä etäisyys (neliönä) on jossain vanteen sisällä, ei liene kaukana totuudesta.

Ps. Heilurissa siis kiekko heilahtelee kuin se kulkisi ajokissa eteen-taakse, ei siis esim. poikittain! On myös huolehdittava, että koko heiluri käyttäytyy kuin yksi jäykkä kappale (ripustuslanka on kuin seinäkellon ripusvarsi, muuttuvia kulmia on ainoastaan ylimpänä ripustusakselin alapuolella; kiekko ei siis saa tempoilla langassa vinksin vonksin).

jori
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 14011
Liittynyt: 15 Syys 2006, 19:00
Paikkakunta: Tampere, Petsamo

Re: Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

Viesti Kirjoittaja jori »

Hienoa, että selvitit tämänkin perusteellisesti. Tästä on ollut muinoin ketju, jossa asiaa on käsitelty karkealla tasolla. http://www.nojapyorafoorumi.fi/viewtopi ... ista#p6669

Jori

On se kumma hyypiö tämä ihminen.
Kun kerran omaksuu tietyn käsityksen ja asenteen jostain asiasta, tulee aivan kuuroksi ja sokeaksi todisteille, jotka kumoaisivat nuo käsitykset, ja varsinkin unohtaa ne. - Sakari Holma

Avatar
optimistx
Treenaileva sisällöntuottaja
Viestit: 675
Liittynyt: 26 Marras 2006, 18:49
Paikkakunta: Espoo

Re: Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

Viesti Kirjoittaja optimistx »

jori kirjoitti:

... Tästä on ollut muinoin ketju, jossa asiaa on käsitelty karkealla tasolla. http://www.nojapyorafoorumi.fi/viewtopi ... ista#p6669

Oletpa oikein selkeästi kuvannut, ja on hyödyllistä olla linkki.


Tein 5 koetta Rennierin etupyörää ilmassa pyöräyttäen. Oli määritelty vierintää ja ilmanvastusta kuvaavat kertoimet aiemmin ja kokeella oli tarkoitus selvittää, kuinka tarkoin niillä voi ennustaa liikettä.
Oikeasti ajokki on paikallaan, mutta renkaan ulkopinta kulkee matkoja, joihin liittyy aikoja ja nopeuksia.

Mikroprosessorin ohjelma ei tiedä, kummasta tapauksesta on kysymys. Se ennustaa samanmuotoisilla kaavoilla liikkeen tulevaisuutta: aikoja, matkoja, nopeuksia, kiihtyvyyksiä , energioita jne.

Liitteet
5 pyörityskoetta etupyörä ilmassa: kuinka tarkoin voi ennustaa tulevaisuutta?
5 pyörityskoetta etupyörä ilmassa: kuinka tarkoin voi ennustaa tulevaisuutta?
5pyorityskoetta.jpg (66.89 KiB) Katsottu 3520 kertaa
Avatar
optimistx
Treenaileva sisällöntuottaja
Viestit: 675
Liittynyt: 26 Marras 2006, 18:49
Paikkakunta: Espoo

Re: Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

Viesti Kirjoittaja optimistx »

Yleensä noloja juttujaan kertoessan tapahtuman kertoja-päähenkilö loppujen lopuksia aivan viime hetkellä kääntää tapahtuman voitokseen.

Tässä tapauksessa ei taida semmonen onnistua. Mutta on ehkä lohdutukseksi muille, kun yritetään tarkastella, kenellä suurin töppäys.

World Trade Centerin kaksoistornien tuhoamisen 10-vuotispäivänä 11.9 touhuilin innoissani renkaanpyöritystesteissä työhuoneessa. Kun hädin tuskin tunnettavat värinät olivat olleet riesa, niin oli reed-rele telineessä lattialla, ja etupyörä magneetteineen muhkeassa lankkutelineessä erillään siitä. Jotta lankkutelineen värähtelyt vaimentuisivat tipotiehensä kokonaan, kiinnitin sen puristimilla tiukasti kiinni painavaan ja jämäkkään tietokonepöytään.

Loppu onkin historiaa.

Eipäs tirskuta siellä takarivissä!

Niin, vaikka vain herkin sormin saattoi ajoittain "kuulla" värähtelyitä, silti alkoi tietokoneesta kuulua mielenkiintoisia sirinöitä aivan renkaan pyörimisen tahdissa. Kas, onko jotenkin kaiuttimenjohdot ottamassa häiriöitä itseensä? Sehän on kätevää, kuulee, milloin kiekko pyörii ja milloin pysähtyy.

Molemmille kovalevyille kävi kuin WTC:n torneille.

Kukahan keksisi sanoa edes JOTAIN lohdullista ...

Avatar
mhelander
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 3772
Liittynyt: 20 Syys 2010, 22:55
Paikkakunta: Oulu

Re: Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

Viesti Kirjoittaja mhelander »

optimistx kirjoitti:

Molemmille kovalevyille kävi kuin WTC:n torneille.

Kukahan keksisi sanoa edes JOTAIN lohdullista ...

Osta olkaimet ! - vitsi, vitsi -

Siis vaihda pyörivät kovot SSD-levyihin. Voit kolistella puuceetä enemmänkin ja ei ota itseensä, ainakaan kovot. Samoin vauhti paranee ja luonto pelastuu (=pienempi virrankulutus, ainakin kovossa).

-Mika

Käytössä: omavalmisteet Evo off-roader @ 2015 & Vendetta kopio @ 2012, tehtaalta M5 CrMo Lowracer @ 2010
Myydyt: Proto off-roader omavalmiste @ 2012-2016, MetaPhysic (26"/29er & 700c) @ 2011-2017.

Mustasudenkorento
Sisällöntuottaja
Viestit: 1690
Liittynyt: 14 Maalis 2008, 13:50
Paikkakunta: Oulunsalo

Re: Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

Viesti Kirjoittaja Mustasudenkorento »

optimistx kirjoitti:

Molemmille kovalevyille kävi kuin WTC:n torneille.

Kukahan keksisi sanoa edes JOTAIN lohdullista ...

Mitäs niille sitten niin kuin todellisuudessa tapauhtui?
voiskohan linuksilla kaivella mitäs siellä on jällellä...
Selvisikö sinulle mikä kyseisen tapahtuman aiheutti?

Vastatuuli vihaa meitä... tahtoo alemmas....
http://kotisivu.suomi.net/mustasudenkorento/

Avatar
mhelander
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 3772
Liittynyt: 20 Syys 2010, 22:55
Paikkakunta: Oulu

Re: Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

Viesti Kirjoittaja mhelander »

Mustasudenkorento kirjoitti:

Mitäs niille sitten niin kuin todellisuudessa tapauhtui?
voiskohan linuksilla kaivella mitäs siellä on jällellä...
Selvisikö sinulle mikä kyseisen tapahtuman aiheutti?

Magneetit on myrkkyä kiintolevyille joita ei ole magneettisuojattu. Toki sama voi päteä myös puhaltimiin tms...

-Mika

Käytössä: omavalmisteet Evo off-roader @ 2015 & Vendetta kopio @ 2012, tehtaalta M5 CrMo Lowracer @ 2010
Myydyt: Proto off-roader omavalmiste @ 2012-2016, MetaPhysic (26"/29er & 700c) @ 2011-2017.

Avatar
optimistx
Treenaileva sisällöntuottaja
Viestit: 675
Liittynyt: 26 Marras 2006, 18:49
Paikkakunta: Espoo

Re: Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

Viesti Kirjoittaja optimistx »

Mustasudenkorento kirjoitti:

...
Mitäs niille sitten niin kuin todellisuudessa tapauhtui?
voiskohan linuksilla kaivella mitäs siellä on jällellä...
Selvisikö sinulle mikä kyseisen tapahtuman aiheutti?

Kiitos ideasta. Olen joskus Linuxin Knoppix-variantilla pelastellut tiedostoja, mutta onneksi nyt ei tarvinnut.

Täytyy olla värinöistä johtunut ilmiö, kun muutaman minuutin sisällä molemmat särkyivät: toisesta kuuluu ääntä kuin luku/kirjoituspää yrittäisi epätoivoisesti liikkua, ja toinen rätisee vaimeammin. Bios ilmoittaa, ettei tunne moisia laitteita. Toiseen koneeseen yksitellen vaihdettuina bios ei suostu sielläkään tunnistamaan.
Ei tuossa taloudellista vahinkoa eikä ajallista tappiota syntynyt paljoakaan, kun oli läppärissä ja muistitikuilla yms kaikki tärkeä.

Enempi kolhi itsetuntoa tuommoinen tyhmistely. Siksi en heti viitsinyt kertoakaan...

Mhelanderin idea SSD-levystä täytyy pistää korvan taakse. Mikroprosessorin puolella SD-tikku tulee kyllä olemaan vakiotavaraa, ei mitään kovoja siellä.
Magneettivaroitus on paikallaan. Ne ovat olleet yli metrin päässä pc:stä, joten eivät tällä kertaa ole syyllisiä.

Avatar
optimistx
Treenaileva sisällöntuottaja
Viestit: 675
Liittynyt: 26 Marras 2006, 18:49
Paikkakunta: Espoo

Re: Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

Viesti Kirjoittaja optimistx »

Etupyörän pyörittelyn seuraaminen ja liikkeen ennustaminen on nyt siinä tilassa, että ohjelmisto huomaa ja ottaa huomioon, jos "polkee" (eli antaa kädellä lisää vauhtia"), tai jarruttaa. Se käyttää annettuja vierintää ja ilmanvastustusta kuvaavia kahta kerrointa liikkeen ennustamiseen "polkemisien" ja jarruttamisien väliajoilla. Lisäksi se laskee, mitkä kertoimet saattaisivat kuvata liikettä tarkemmin.

jori taisi mainita, että vierintävastus pienillä nopeuksilla on hieman erilainen kuin suuremmilla. Näyttää tässä kiekonpyörityksessä olevan aika johdonmukaisesti niin, että aivan pienillä nopeuksilla vierintävastuskertoimen pitäisi olla jopa 5-10 % suurempi. Tosin kädellä ei kiekon kehään saa vauhtia kuin noin 14 km/h ja pienet nopeudet ovat luokkaa 1-4 km/h.

Luulin jo välillä, että ennustetarkkuus riittäisi esim. huomaamaan sen, kun teippasin noin 10 cm2 teipinpalan poikittain pinnojen keskivaiheille. Ei erottanut :( . Mutta toiveita on. Jos tosiaan yrittäisi tällä systeemillä viritellä pieniäkin seikkoja ajokissa, niin ratkaisevaa on, etteivät satunnaiset seikat peitä tutkittavaa juttua. Monilla ajoretkien toistoilla voi yrittää saada "signaalia" esiin, mutta se on kovin työlästä ja saattaa jäädä siksi tekemättä. Jos jokin oma muutos ajokkiin vähentää ilmanvastusta esim. 5 %, niin sen huomannee ennen pitkää ilman mikroprosessoriakin. Unelmana on, että jos levittäisi kyynärpäitään hieman sivulle, niin ohjelma ärähtäisi, että mitäs siellä leikitään vakavilla asioilla tai ystävällisesti huomauttaisi kiinnostuneelle ajajalle jotain kaunista ;).

Ai niin, vanhaa numeronpurijaa kiehtoo kovin, kun ilmanmolekyylit ovat ehdotelleet ohjelmaan logaritmeja, kosineita, arctangentteja, eksponenttifunktioita aivan sisäkkäinkin. Miten ne tietävätkään semmoisista, kun kolmioita tai logaritmitaulukoita ei ole mailla halmeilla ;).
Vakavammin: Jos differentiaaliyhtälöä v'(t) = a + b*v2 ratkoo, niin noita juttuja sinne siunaantuu. Aah!
(a ja b negatiivisia kumpikin, a on vierintää kuvaava kerroin ja b ilmanvastusta, v on nopeus ilman suhteen, ajan funktio, ja v'(t) on nopeuden derivaatta ajan suhteen eli kiihtyvyys, tässä tapauksessa negatiivinen eli hidastuvuus).

Lisäys maanantaina 19.9:
Tuli tehtyä sivupolku reed-releen sielunelämään: miten tarkasti hän yksinkertaisessa tapauksessa antaa kierrosajan ja siitä johdetut suureet?
Tein erillisen ohjelman, joka katsoi prosessorin kelloa joka kerran, kun releestä tuleva signaali muutti tilaansa. Kellon katsomisen erottelukyky on 4 mikrosekuntia (eli 4 miljoonasosasekuntia). Ohjelma tulosti näitä ajankohtia näytölle tiirailtavaksi.

Rele on Prophet-firman "polkupyörätietokoneessa" (noin 8 euron laite kaikkineen).

Näköjään ennen kuin rele asettuu magneetin ohituksen ajaksi johtavaan tilaan, se vaihtaa tilaansa edestakaisin noin 4-6 kertaa hyvin nopeasti, tyypillisesti noin 12 mikrosekunnin väliajoin, eli viettää useita kymmeniä mikrosekunteja tuossa vipinätilassa. Ei hyvä. Mutta magneetin ohitettua releen, rele kimmahtaa johtamattomaksi tyypilliseti ilman pompahtelua, joskus harvoin oli pomppu pistänyt silmään raporteissa (tai sitten oli havaintovirhe).

Kun kiekko pyörii hitaasti, se saattaa aktivoida releen aikaisemmin kuin nopeasti viuhahtaessaan. Rele näytti olevan päällä noin 1/50 - 1/100 -kierroksen ajan.

Vaikka rele oli erillisessä telineessä, niin ilmeisesti magneetti pinnassa lähellä vannetta venkoilee ja vipottaa kaikkea muuta kuin täydellistä ympyrärataa. Se saattaa mikrometriskaalassa olla välillä lähempänä tai kauempana relettä, vaikka silmä ei huomaisi mitään vaihtelua. Rengas, vanne, pinnat värähtelevät ilmeisesti, vaikka silmä ei näe, mutta magneetin kenttä saattaa vaihdella ja siten reed-releen signaalin ominaisuudet.

Kun taulukoi ensin pulssimuutosten ajankohdat, sitten niiden aikaerot, sitten peräkkäisten aikaerojen erot ja vielä näin saatujen erotusten erot, niin saa näkyviin viimein sarakkeen, josta näkyy "häiriöt" tai "virheet", vaikka ei tietäisikään suoraan, milloin signaalin pitäisi saapua. Ei siis mitään matemaattista mallia tässä ohjelmassa sille, milloin signaalin pitäisi tulla.

Ilmeni, että noin 500 millisekunnin (= puolen sekunnin) pyörähdysajalla signaalin "virheen" hajonta on noin 30 mikrosekuntia, eli 68 % kierrosajoista on tuolla tarkkuudella "oikein". Lohdullista! Virhe suurenee olennaisesti, kun kiekko pyörii kävelyvauhtia tai alle, mutta sillä ei varmaan ole tulevaisuudessa suurta merkitystä.

30 mikrosekuntia on jo niin hyvä tarkkuus, että tuskin paljon parempaa kannattaa odottaa, kun prosessorin kellonkin erottelu on 4 mikrosekuntia. Tähän 30 mikrosekunnin tarkkuuteen pääsee siten, että ottaa pulssin (varsinaisen ) etureunan ja takareunan keskiarvoajankohdan perustaksi. Ei siis pulssin toista reunaa tai pomppuja ennen varsinaista asettumista. Molempien reunojen käyttö pienentää virhettä siten, että jos esim. jollakin kierroksella magneettikenttä olisi heikompi, niin etureuna myöhästyy, mutta takareuna aikaistuu, joten keskiarvo saattaa hyvinkin olla "oikein". Kokeessa tämä periaate näytti puolittavan tyypillisesti virheen, mikä lienee odotettavaakin.

Sydän väristen odotan sitten tilannetta, jossa nämä telineessäpyörittelyt korvataan maantiellä oikeasti ajamalla. Näen virtuaalipainajaisia soikeista vanteista, kiemurtelevista pinnoista, vapisevista haarukoista ja tutisevista ukoista.

Avatar
optimistx
Treenaileva sisällöntuottaja
Viestit: 675
Liittynyt: 26 Marras 2006, 18:49
Paikkakunta: Espoo

Re: Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

Viesti Kirjoittaja optimistx »

Ilmanvastuskerroin riippuu nopeudesta?
Ilmanvastuskerroin riippuu nopeudesta?
ilmanvastuskertoimia.png (10.69 KiB) Katsottu 3399 kertaa

Kuvassa on havainnoista laskettuja ilmanvastuskertoimia viidestä kiekon pyöräytyksestä ilmassa.Yläreunassa olevat mustat numerot 0..14 ovat renkaan ulkopinnan nopeuden neliöitä yksikössä (m/s)2 ja vasemmalla olevat punaset luvut ovat ilmanvastuskerroin kerrottuna negatiivisella vakiolla.
Nähdään esim., että kuvan oikeanpuoleisin sininen neliö sanoo "ilmanvastuskertoimen" olevan noin -0.00215 , kun kiekko pyörii suunnilleen nopeudella neliöjuuri 12.7 = 3.5 m/s.

Ihanteellisessa tilanteessa ilmanvastuskerroin on vakio kaikilla nopeuksilla eli kaikkien sinisten neliöiden pitäisi olla samalla vaakasuoralla , esim. korkeudella -0.002000.

Onko kuvan havaintojen ja laskelmien perusteella kiekon pyöriessä sen ilmanvastuskerroin nopeudesta riippumaton vakio? Ovatko poikkeamat vakioarvosta satunnaista havaintovirhettä tai laskennan epätarkkuutta?

Näyttää siltä että noin nopeudella 1.5 ... 2 m/s ( kuvassa välillä 2 ..4 (m/2)2 ) "ilmanvastuskerroin" olisi noin -0.0019 , mutta esim. kuvan välillä 8 ...10 se aika vakuuttavasti olisi luokkaa -0.0021. Kun neliöt ovat ryhmittyneet tietyllä nopeusalueella melkein yksimielisesti hyvin lähekkäin pystysuunnassa, ei voi uskoa olevan kysymys sattumasta. (kuvan alin sininen neliö on kokenut enempi ilmanvastusta kuin muut, ja syynä lienee se, että tuo havainto syntyi yhden pyöräytyksen ensimmäisenä ja luultavasti käsi aiheutti renkaaseen sivuttaissuuntaistkin värähtelyä, lisäten hetkeksi ilmanvastusta).

"Ilmanvastuskerroin" olisi kuvan mukaa nopeusluokasta riippuen noin välillä -1.9 ... -2.1 promillea. Jos laskelmissa väkisin otaksutaan se vakioksi esim. tasan -2.0 promilleksi, niin laskelmiin tulee jopa +- 5 % virhe! (100 * 0.1 promillea / 2 promillea) Silloin ei ole mahdollisuuksia huomata ajokissa ja ajajassa edes 5 % muutoksia ilmanvastuksessa. On tarpeen taulukoida ilmanvastuskerroin nopeuden mukaan ja käyttää niitä ennustuksissa ja vertailuissa.

Olin ensi alkuun järkyttynyt tästä havainnosta. Eikö luonnonlait enää olekaan voimassa? Koejärjestelyssä kiekko on lankkutelineessä, ei tuulta huoneessa.Mutta ilmanvastukseen vaikuttaa lankkutelinekin esim. siten, että suuremmalla nopeudella kiekon mukaansa tempaama ilmavirta törmää yhä pontevammin lankkuihin ja lisää ilmanvastusta verrattuna täysin vapaassa tilassa pyörimiseen. Kuvan mukaan nopeuden kasvaessa "ilmanvastuskerroin" suurenee, eli kuvassa laskeutuu alemmaksi suuretessaan. Mutta tämä esteillä ympäröinti on käsiteltävä oikein myös oikeassa ulkona pyöräilyssä, kun siellä ilmaa ahdistetaan milloin mihinkin välikköön, kainaloihin, tien pintaa vasten jne. On otaksuttavaa, että tosielämässä kerroin on vielä enempi oudosti käyttäytyvä kuin tässä aika kliinisessä kokeessa.


Arvot oli laskettu näin.
Pyöräytettiin kiekko vauhtiin. Joka kierroksella talletettiin magneetin ohittamisen keskikohdan ajankohta 4 mikrosekunnin resoluutiolla aikatauluun. Aikataulu suodatettiin 21 elementtiä pitkällä suodattimella (kosinipainotus, painokertoimiksi poinittiin kosinifunktion arvoja tasavälein väliltä -pi/2, +pi/2). Poimittiin suodatetusta aikataulusta joka 20. elementti uuteen aikatauluun (eli noin 20 kierroksen välein talletettuja painotettuja keskiarvoja käytettiin). Ajankohdista laskettiin nopeudet, ja nopeuden derivaatat eli kiihtyvyydet. Kiihtyvyyden derivaatta nopeuden neliön suhteen antaa ilmanvastuskertoimen ko. ajankohdan tienoilla.

Viimeksi muokannut optimistx, 28 Syys 2011, 15:39. Yhteensä muokattu 1 kertaa.
Vastaa Viestiin