Die vorliegende interdisziplinäre Projektarbeit im Fachbereich Maschinenbau an der Hochschule Pforzheim beschäftigt sich mit dem Thema der systematischen Erfassung von Parametern der Vorderradgabel auf die dynamischen Vorgänge beim Radblockieren und Überschlag.
Es wird auf die Grundlagen der Vorderradfederungen eingegangen und im speziellen die axiale und radiale Bewegung der Federgabel beschrieben. Die axiale Bewegung wird durch die die Federungs- und Dämpfungseinheit beschrieben. Die radiale Bewegung wird als Durchbiegung der Stand- und Tauchrohre, durch die bei einer Bremsung auftretenden Kraft verursacht.
Nach der Herleitung wie die Bewegungen in Feder- und Dämpferrichtung sowie in Fahrtrichtung zu berechnen ist, ist die im Projekt „BikeSafe“ genutzte Federgabel von der „Magura GmbH & Co. KG“ vermessen und ausgewertet worden. Die berechneten Werte sind annähernd gleich wie die gemessenen Werte und stellen eine gute Grundlage für weitere Untersuchungen dar.
Eine Marktanalyse der in Europa genutzten Federgabeln zeigen, dass die im Projekt „BikeSafe“ eingesetzte Federgabel nicht dem Durchschnitt der Federgabeln entspricht, die bei E-Bikes in Europa eingesetzt werden. Die als speziell für E-Bikes ausgeschriebenen Federgabeln weisen andere Spezifikationen auf als „normale“ Federgabeln.
Die in der Vorhabenbeschreibung des Projektes „BikeSafe“ als „neue Formen der Mobilität“ beschriebene Thematik wird als ressourcenschonend und energieeffizient bezeichnet. Diese Formen sollen ausreichend sicher gemacht und deren Akzeptanz langfristig gesichert werden. Beispielsweise stellen E-Bikes eine solche neue Form dar. Das Innovationspotential, E-Bikes sicherer zu machen, welche mit höherer Durchschnittsgeschwindigkeit unterwegs sind als Fahrräder, ist eine Marktchance für Hersteller von Sicherheitssystemen für E-Bikes.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Grundlagen Fahrradfederungen
- Wirkende Kräfte auf die Vorderradfedergabel
- Vorderradfederungen
- Bewegung in Federrichtung
- Federung
- Dämpfung
- Bewegung in Fahrtrichtung
- Überschlägige Berechnung der Durchbiegung und des Nachlaufs
- Messungen
- Messung der Bewegung in Federrichtung
- Messung Federung
- Messung Dämpfung
- Messung der Bewegung in Fahrtrichtung
- Auswertung der Messungen
- Auswertung der Messung der Federung
- Auswertung der Messung der Dämpfung
- Zugstufendämpfung
- Druckstufendämpfung
- Auswertung der Messung in x-Richtung der Federgabel
- Marktanalyse E-Bike Federgabeln
- Trekkingrad, MTB und Cityrad Gabeln
- Gruppe Trekkingrad
- Gruppe Mountainbike
- Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Projektarbeit untersucht die wichtigsten Parameter der Vorderradgabel eines Fahrrads und deren Einfluss auf das dynamische Verhalten bei Radblockierungen und Überschlägen. Ziel ist es, ein besseres Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen Gabel, Reifen und Fahrwerk zu entwickeln.
- Analyse der Kräfte auf die Vorderradgabel
- Untersuchung des Federungs- und Dämpfungsverhaltens
- Messung und Auswertung dynamischer Vorgänge bei Radblockierung
- Marktanalyse von E-Bike Federgabeln
- Ableitung von Empfehlungen für die Konstruktion sicherer Fahrradsysteme
Zusammenfassung der Kapitel
Einleitung: Die Einleitung führt in das Thema der Projektarbeit ein und beschreibt das Projekt BikeSafe sowie die Aufgabenstellung und Zielsetzung. Sie erläutert den Fokus auf die systematische Erfassung wichtiger Parameter der Vorderradgabel im Zusammenhang mit dynamischen Vorgängen beim Radblockieren und Überschlag. Der Bezug auf die Sicherheit im Fahrradkontext wird hervorgehoben.
Grundlagen Fahrradfederungen: Dieses Kapitel befasst sich mit den physikalischen Grundlagen von Fahrradfederungen. Es werden die auf die Vorderradgabel wirkenden Kräfte detailliert analysiert und verschiedene Arten von Vorderradfederungen beschrieben. Die Bewegung der Gabel in Feder- und Fahrtrichtung wird untersucht, wobei die Konzepte der Federung und Dämpfung im Detail erklärt werden. Eine überschlägige Berechnung der Durchbiegung und des Nachlaufs liefert erste quantitative Erkenntnisse.
Messungen: Dieses Kapitel beschreibt die durchgeführten Messungen zur Erfassung der Bewegung in Feder- und Fahrtrichtung der Vorderradgabel. Es werden die Methoden zur Messung der Federung und Dämpfung detailliert erklärt und die verwendete Messtechnik spezifiziert. Die Methodik der Datenerhebung bildet die Grundlage für die anschließende Auswertung.
Auswertung der Messungen: Hier werden die im vorherigen Kapitel gewonnenen Messdaten ausgewertet. Die Auswertung umfasst die Federung, die Dämpfung (sowohl Zugstufe als auch Druckstufe) und die Bewegung in x-Richtung der Federgabel. Die Ergebnisse liefern quantitative Daten über das dynamische Verhalten der Gabel unter verschiedenen Bedingungen.
Marktanalyse E-Bike Federgabeln: Dieses Kapitel präsentiert eine Marktanalyse von E-Bike Federgabeln, unterteilt nach Trekkingrädern, Mountainbikes und Cityrädern. Es werden verschiedene Gabeltypen und deren Eigenschaften im Hinblick auf Gewicht und Funktionalität untersucht. Diese Analyse bietet einen Einblick in den aktuellen Stand der Technik und mögliche Entwicklungstrends.
Schlüsselwörter
Vorderradgabel, Fahrradfederung, Dämpfung, Radblockierung, Überschlag, dynamische Vorgänge, Messtechnik, Marktanalyse, E-Bike, Sicherheit.
Fahrradfederungen: Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Was ist der Inhalt dieser Projektarbeit?
Die Projektarbeit untersucht die wichtigsten Parameter der Vorderradgabel eines Fahrrads und deren Einfluss auf das dynamische Verhalten bei Radblockierungen und Überschlägen. Sie umfasst eine detaillierte Analyse der Kräfte auf die Gabel, eine Untersuchung des Federungs- und Dämpfungsverhaltens, Messungen und Auswertungen dynamischer Vorgänge, eine Marktanalyse von E-Bike Federgabeln und die Ableitung von Empfehlungen für die Konstruktion sicherer Fahrradsysteme.
Welche Kapitel beinhaltet die Arbeit?
Die Arbeit gliedert sich in folgende Kapitel: Einleitung, Grundlagen Fahrradfederungen, Messungen, Auswertung der Messungen, Marktanalyse E-Bike Federgabeln und Zusammenfassung und Ausblick. Jedes Kapitel behandelt spezifische Aspekte der Vorderradfederung, von den physikalischen Grundlagen bis hin zur Marktanalyse.
Welche Themen werden in den "Grundlagen Fahrradfederungen" behandelt?
Dieses Kapitel analysiert detailliert die auf die Vorderradgabel wirkenden Kräfte, beschreibt verschiedene Arten von Vorderradfederungen, untersucht die Bewegung der Gabel in Feder- und Fahrtrichtung (inkl. Federung und Dämpfung) und bietet eine überschlägige Berechnung der Durchbiegung und des Nachlaufs.
Wie werden die Messungen durchgeführt?
Das Kapitel "Messungen" beschreibt die Methodik zur Erfassung der Bewegung in Feder- und Fahrtrichtung. Es werden die Methoden zur Messung der Federung und Dämpfung detailliert erklärt und die verwendete Messtechnik spezifiziert. Die Datenerhebung bildet die Basis für die spätere Auswertung.
Wie werden die Messdaten ausgewertet?
Die Auswertung der Messungen umfasst die Federung, die Dämpfung (Zugstufe und Druckstufe) und die Bewegung in x-Richtung der Federgabel. Die Ergebnisse liefern quantitative Daten über das dynamische Verhalten der Gabel unter verschiedenen Bedingungen.
Was beinhaltet die Marktanalyse?
Die Marktanalyse konzentriert sich auf E-Bike Federgabeln, unterteilt nach Trekkingrädern, Mountainbikes und Cityrädern. Sie untersucht verschiedene Gabeltypen und deren Eigenschaften bezüglich Gewicht und Funktionalität, um einen Einblick in den aktuellen Stand der Technik und mögliche Entwicklungstrends zu geben.
Welche Schlüsselwörter beschreiben die Arbeit?
Schlüsselwörter sind: Vorderradgabel, Fahrradfederung, Dämpfung, Radblockierung, Überschlag, dynamische Vorgänge, Messtechnik, Marktanalyse, E-Bike, Sicherheit.
Welche Zielsetzung verfolgt die Arbeit?
Die Arbeit zielt darauf ab, ein besseres Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen Gabel, Reifen und Fahrwerk zu entwickeln und Empfehlungen für die Konstruktion sicherer Fahrradsysteme abzuleiten.
- Arbeit zitieren
- Robert J. G. Wenndorff (Autor:in), 2015, BikeSafe Federgabel als Teil des Sicherheitssystems von E-Bikes, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/386649
