Mechanische Grundlagen

Aufgaben des Getriebes und der Schwungmassen

Das Schaltgetriebe erfüllt zwei Aufgaben:

  1.  Es hilft bei der Simulierung des Massenträgheitsmomentes des Radfahrers.
  2.  Es dient zur Veränderung der Tretfrequenz bei isokinetischen Tests, ohne die gerade aktive Vorgabedatei ändern zu müssen.

Das Massenträgheitsmoment des Atheleten beim Radfahren ist in erster Linie dafür verantwortlich, dass der Tretzyklus beim Radfahren eine annähernd konstante Winkelgeschwindigkeit aufweist, obwohl das Drehmoment (Leistung) des Radfahrers in vertikaler Stellung der Kurbeln fast bei Null liegt. Hätte das Ergometer keine Schwungmasse, würde bei hoher Leistung bei dieser Kurbelstellung die Tretfrequenz fast auf Null abfallen, der Tritt würde dann sehr ´unrund´ werden.

In den folgenden Abbildungen ist angegeben, wie man mit Hilfe der beiden Schwungmassen und dem Getriebe eine annähernd dem Fahrergewicht identische Schwungenergie einstellen kann.

Die kinetische Energie des Radfahrers ist dabei gleich der Rotationsenergie der Schwungscheiben.

Die Kinetische Energie des Radfahrers ist: E = v² x m/2

Es muss allerdings bei leistungsdiagnostischen Untersuchungen berücksichtigt werden, dass die Regelschwankung auf den einzelnen Leistungsstufen linear zur Schwungmassengröße ansteigt. Will man eine möglichst geringe Regelschwankung, fährt man ohne Zusatzmasse im 3. oder 4. Gang am besten. Es ist auch hilfreich auf eine kleinere Übersetzung zu schalten, wenn die Leerlaufreibung des Ergometers im 3. oder 4. Gang höher als die Anfangsleistung beim Stufentest ist. Im 4. Gang ist die Leerlaufreibung bei 90 Umdrehungen etwa 80 Watt, im 1. Gang etwa 50 Watt. Demzufolge ist es nicht möglich Leistungswerte unter 50 Watt zu regeln.

Die Schwungscheiben können nach Entfernen des linken Ergometerdeckels durch Lösen der messingfarbenen Sicherungsmutter einfach gewechselt werden. Es reicht, die Sicherungsmutter handfest anzuziehen.

Die kleine Schwungscheibe wiegt 4,6 kg, die große Schwungscheibe 9,1 kg.

 

Gallerie

Mechanische Grundlagen - Getriebe u. Schwungmassen

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