Wielen & banden 

De wielen van de vluchtwagen zijn bepalend voor  onder andere: de mobilieit, de stabiliteit, de draaicirkel, het opstappen, de wiel-en gewichtsverdeling, de kans op slippen en hoeveel kracht het kost om de vluchtwagen voort te stuwen. In deze paragraaf worden de opties besproken en wat voor gevolg deze hebben voor het ontwerp.

Onderstel

Het onderstel heeft direct invloed op de gewichtsverdeling en indirect op de draaicirkel. De draaicirkel wordt bepaald door de combinatie van het stuurmechanisme en de wielverdeling. Voor het onderstel kan gekozen worden voor 2, 3 of 4 wielen die ieder zijn voor-en nadelen heeft.

 

2 wielen

Voordelen:

  • Het ontwerp is klein van omvang.
  • De draaicirkel is kleiner
  • Er kan hoge snelheid worden gemaakt.

 

Nadelen:

  • Erg instabiel

3 wielen 

2 achter 1 voor

Voordelen:

  • Enkel stuurmechanisme( als het stuur voor zit)

Nadelen:

  • Minder stabiel

 

2 voor 1 achter

Voordelen

  • Stabiel

 Nadelen

  • Grote draaicirkel
  • Potentiëel kleiner gezichtsveld

 4 wielen

Voordelen

  • Erg stabiel

Nadelen

  • Groot, niet wendbaar

Conclusie

  • De vluchtwagen krijgt 2 wielen achter en 1 wiel voor.

Banden

Profiel

Bij natte weersomstandigheden zijn banden met meer profiel beter voor de grip, bij droge weersomstandigheden kan men het beste banden kiezen met het minste profiel. Hoe minder profiel op de banden, hoe lager de rolweerstand is (biqq, 2014). De afmetingen van de wielen is niet van belang voor de rolweerstand zolang het contactoppervlakte voor een klein en groot wiel met de ondergrond gelijk blijft (Riezenbos C., 2014). In Nederland is het klimaat nat, dus is er gekozen voor banden met veel profiel

 

Diameter

De totale hoogte van de bestuurder in de berekende houding ( F+hoofd = 564+118= (P95)  is 671 mm. Een voorwaarde voor het vluchtvoertuig is dat het vluchtvoertuig maximal 800 mm hoog mag zijn, er is daarom nog een ruimte over van 129 mm. Wanneer de persoon zit op de hoogte van de wielas, mag de maximale diameter van het wiel niet groter zijn dan 260 mm (incl. banddikte). 

 

Banddikte

Er is gekozen voor een band met veel profiel voor veel grip. Een moutainbike band is daarom de beste keuze. Een brede fietsband zorgt ook voor extra grip en het remvermogen in de bochten neemt toe. De MBT-school adviseert banden van met een bandbreedte van 55-60 mm.

 

Band hardheid

Uit figuur 1. blijkt dat de rolweerstand op een veldweg het kleinste is bij 2.5 bar.

Figuur 1. grafiek rolweerstandcoëfficient tegenover de bandendruk in BAR

Conclusie

  • Er moet gebruik gemaakt worden van een mountainbike wiel met een breedte van 25mm.
  • De banden moet een bandendruk van 2.5 bar hebben.

Camberhoek

Op de Vrije Universiteit van Amsterdam is in 2010 een onderzoek gedaan naar de relatie tussen de camberhoek en de rolweerstand (van Breukelen K.). De rolweerstand coëfficiënt wordt hoger, naarmate de camberhoek toeneemt. Voor een handbike is vervolgens bekeken wat de consequentie hiervan is. De atleet moet 2% meer energie leveren om een snelheid van 36 km/uur te rijden met een handbike waarvan de wielen in 8° camber staan t.o.v. dezelfde handbike met 0° camber van de wielen. De rolweerstandcoëfficiënt neemt bij hoge snelheden (wat 36 km/uur is) echter af. Een camberhoek vergroot de wendbaarheid van een voertuig. Een positieve camberhoek kent geen voor- of nadelen, een negatieve camberhoek verbetert de wegligging tijdens het nemen van bochten, dus verhoogd de stabiliteit (zie figuur 2). Een klein nadeel is echter dat de bandenslijtage aan de binnenkant van de banden groter wordt en dat, zodra de aandrijving op de achterwielen zit, de constructie geavanceerder is.

 

Conclusie

Voor het vluchtvoertuig is het van belang dat deze een kleine rolweerstand heeft zodat er snel gevlucht kan worden. Er wordt daarom gekozen om geen camberhoek toe te passen bij het vluchtvoertuig

Figuur 2: Positieve en negatieve camberhoek