06-Jun-2025, 11:36 AM
TLDR:
Het aluminium kettingwielnokje van de Raptobike Midracer is niet bestand tegen metaalmoeheid. Als je veel op het kleine blad rijdt en/of vaak veel kracht zet gaat hij vroeger of later kapot. Een stalen nokje zou dit probleem niet hebben.
Zoals beloofd een snelle schatting van de spanning in het kettingwielnokje:
![[Afbeelding: ?u=https%3A%2F%2Fdata.strucalc.com%2Fupl...75010e4843]](https://external-content.duckduckgo.com/iu/?u=https%3A%2F%2Fdata.strucalc.com%2Fuploads%2Fbending_stress_2_e97514c933.png&f=1&nofb=1&ipt=c98862528a9cf835eade89a167f0805285dcd5a203087c34e3c84275010e4843)
Buigmoment = kracht * afstand = kracht * 12mm
Reactiekracht op het kettingwiel = kettingkracht * wortel(2); (de kettinghoek over het kettingwiel is ongeveer 90°)
Kettingkracht = trapkracht * (kettingbladradius / cranklengte); mijn 50t kettingblad heeft een radius van (ongeveer) 10cm, cranklengte 172.5. (kettingbladradius/cranklengte)=0.58
Hoe hard duw ik op het pedaal? ongeveer mijn hele gewicht als ik echt hard aanzet, 850N.
Traagheidsmoment I = 427 mm^4
Formules invullen....
1.41*0.58*850N*12mm*5mm / 427 = 98 N/mm^2
Wow dat is best wel veel. De breeksterkte van puur aluminium is maar 11 (daarom is het nokje gemaakt vaan een aluminium legering, maar we weten niet welke...)
Ongeacht de legering is deze grafiek interessant (en hij geldt precies voor de aluminiumlegering onbekend, wat handig
):
![[Afbeelding: S-N_curves.PNG]](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/30/S-N_curves.PNG)
98Mpa = 14Ksi (blegh amerikanen). 3*10^8 cycles tot breuk volgens de grafiek.
3*10^8 cycles / 90 omwentelingen per minuut = groot getal .... / (60*24*365)= 6 jaar.
Natuurlijk is deze berekening grof en gebaseerd op onzekerheden dus foutmarge zomaar plusminus 50%.
Maar ik reken ook nog conservatief.
Stel dat je uitgaat van de worst kaas: klein kettingblad (39t), een zware sterke rijder die graag kracht sprintjes trekt (1200N?).
even rekenen.... Dan wordt het 176Mpa = 25.5 KSi, <10^6 cycles= <17 uur.
Ik heb zo'n vermoeden dat de ontwerper van het kettingnokje deze berekening niet heeft gemaakt, anders was die wel wat dikker geweest (of van staal).
Of heb ik ergens een fout gemaakt?
Het aluminium kettingwielnokje van de Raptobike Midracer is niet bestand tegen metaalmoeheid. Als je veel op het kleine blad rijdt en/of vaak veel kracht zet gaat hij vroeger of later kapot. Een stalen nokje zou dit probleem niet hebben.
Zoals beloofd een snelle schatting van de spanning in het kettingwielnokje:
Buigmoment = kracht * afstand = kracht * 12mm
Reactiekracht op het kettingwiel = kettingkracht * wortel(2); (de kettinghoek over het kettingwiel is ongeveer 90°)
Kettingkracht = trapkracht * (kettingbladradius / cranklengte); mijn 50t kettingblad heeft een radius van (ongeveer) 10cm, cranklengte 172.5. (kettingbladradius/cranklengte)=0.58
Hoe hard duw ik op het pedaal? ongeveer mijn hele gewicht als ik echt hard aanzet, 850N.
Traagheidsmoment I = 427 mm^4
Formules invullen....
1.41*0.58*850N*12mm*5mm / 427 = 98 N/mm^2
Wow dat is best wel veel. De breeksterkte van puur aluminium is maar 11 (daarom is het nokje gemaakt vaan een aluminium legering, maar we weten niet welke...)
Ongeacht de legering is deze grafiek interessant (en hij geldt precies voor de aluminiumlegering onbekend, wat handig
):98Mpa = 14Ksi (blegh amerikanen). 3*10^8 cycles tot breuk volgens de grafiek.
3*10^8 cycles / 90 omwentelingen per minuut = groot getal .... / (60*24*365)= 6 jaar.
Natuurlijk is deze berekening grof en gebaseerd op onzekerheden dus foutmarge zomaar plusminus 50%.
Maar ik reken ook nog conservatief.
Stel dat je uitgaat van de worst kaas: klein kettingblad (39t), een zware sterke rijder die graag kracht sprintjes trekt (1200N?).
even rekenen.... Dan wordt het 176Mpa = 25.5 KSi, <10^6 cycles= <17 uur.
Ik heb zo'n vermoeden dat de ontwerper van het kettingnokje deze berekening niet heeft gemaakt, anders was die wel wat dikker geweest (of van staal).
Of heb ik ergens een fout gemaakt?
