De nieuwe meetmethode

Vaak wordt met een vermogensmeter in de crank (SRM) het vermogen gemeten, of er wordt van een berg afgerold en gekeken naar de eindsnelheid en looptijd. Deze methodes hebben te veel variabelen en dus werd er naar een nieuwe meetmethode gezocht.

Na brainstormen en doorgronden van het probleem kwamen twee eenvoudige meetopstellingen ter tafel; een meetopstelling waarbij twee lagers zijn belast met 490 Newton (= 50kg) en een meetopstelling waarbij de lagers nagenoeg onbelast zijn (6N). 

De belaste meetopstelling bestaat uit een massief stalen wiel van 50kg dat roteert om en op een speciale naaf waar de te onderzoeken lagers in worden geplaatst. Aan de opstelling is een fietscomputer gemonteerd en met de ingestelde waarde van 1667 mm geeft deze exact het toerental weer. 30.0 km/h is nu 300 omwentelingen per minuut. Nu kan het toerental en de tijd nauwkeurig gemeten worden en is eenvoudig de hoekvertraging te berekenen en daarmee het tegenwerkende koppel (Nmm). Deze tegenwerking is deels luchtweerstand en deels rolweerstand.  Omdat de luchtweerstand kwadratisch is met het toerental en de rolweerstand lineair met het toerental is de luchtweerstand te elimineren. De luchtweerstand is nagenoeg 0 bij 50 omwentelingen per minuut. Dit is de nulmeting en de metingen bij 300 omw/min zijn referentie metingen. 300 omw/min is gelijk aan 38km/h bij 28” wielen.

Voorbeeld: we willen van lager A met afdichting B de vermogenstoename weten die door de afdichting bij 300 omw/min wordt veroorzaakt. We meten van het lager in meest lichtlopende conditie het verlies bij 300 omw/min en doen dit ook bij hetzelfde toerental met afdichting. Het verschil is nu de toename door de afdichting. De luchtweerstand is natuurlijk bij beide gelijk.

Daarna doen we hetzelfde met als extra toevoeging vet. Het verschil in vermogen is nu te wijten aan het vet.

De tweede meetopstelling werkt bij onbelaste toestand. En word alleen uitgevoerd ter referentie bij de lagerafdichtingen omdat deze onafhankelijke zijn van de belasting. Hoe werkt deze opstelling: (zie foto) de boormachine heeft een doorn ingeklemd waar een lager op geperst is. Over het lager wordt een touw gelegd met aan de ene kant een massa van en aan de andere kant een massa van die op een nauwkeurige weegschaal staat. (Zou het lager geen wrijving hebben dan zou de weegschaal 500 – 100 = 400 moeten aangeven) Als de boormachine nu wordt aangezet trekt het lager door de wrijving de 500 massa iets omhoog waardoor de weegschaal minder aangeeft. Dit verschil in massa vermenigvuldigd met de arm (mm) en de gravitatie constante (9,81 N/mm²) geeft het koppel (Nmm).