Leistungsmessung am Tretboot

[Tretboot]

Hallo,
Ich bin zwar kein Triathlet, aber habe mich mal in eure Reihen geschlichen und hoffe, dass ich das richtige Unterforum erwischt habe.

Ich bin Schiffbaustudent aus Duisburg, und in meiner Bachelorarbeit möchte ich ein neues Renntretboot entwerfen. Mit unseren Tretbooten nehmen wir an internationalen Wettkämpfen gegen andere Schiffbau-Universitäten teil.

Einen kleinen Einblick in unser Team liefert das Fotoalbum IWR 2017-Ilawa auf unserer Facebook Seite:

https://www.facebook.com/Metazentrum/

Bei dem neuen Entwurf spielt auch die Auslegung der Mechanik eine Rolle und dabei ist es wichtig die auftretenden Kräfte zu kennen, um die Dimensionierung der Teile möglichst klein zu halten und trotzdem stabil genug.

Dafür wäre es interessant zu wissen, welche Eingangsleistung an den Pedalen möglich ist, hier wäre eine Leistungsmessung mit einem Powermeter an den Pedalen hilfreich.

Da es nur um die einmalige Bestimmung der Leistung geht und kein leistungsorientiertes Training geplant ist, lohnt sich die Anschaffung nicht.

Daher meine Frage an euch, gäbe es jemanden aus dem Raum Duisburg, der so ein Messgerät besitzt und bereit wäre mit uns zusammen die Leistung, die man auf dem Boot treten kann, zu bestimmen.

Interessant wäre es auch hier die Leistung unserer Fahrer mit der von trainierten Fahrern zu vergleichen.

Ich hoffe jemand hat Interesse oder kennt jemanden der Interesse an diesem Projekt haben könnte.

Bei Fragen einfach hier melden.

Vielen Dank für eure Antworten :)

[MattF]

Man kann es auf den Videos nicht genau erkennen, aber da sind Standard Fahrradkurbeln und Pedale verbaut?


Vielleicht auch ne Radladen oder einen Hersteller ansprechen, ob die das im Rahmen einer Promotion an auch verleihen.

[Trillerpfeife]

kann leider nix beitragen, aber toller Nick!

und viel Spass und Erfolg! :)

[Le Strue]

Was ne coole Kiste :Huhu:

Also am Einfachsten wären vermutlich ein paar Leistungsmesspedale. Sollte sich keiner finden, habe ich eine Ultegra Stages Kurbel und komme aus Wuppertal. Da ist natürlich die Frage, wie man die Kurbel an das Boot bekommt. Insgesamt stellt sich mir die Frage, warum Ihr den Spaß überhaupt messen wollt. Die möglichen Tretleistungen und Kräfte sollten wohl recht vergleichbar mit dem Rad sein und dazu gibt es ja bereits massig Daten. Oder wollt Ihr so genau an die Belastungsgrenzen der Teile gehen, dass Ihr Eure Beine auf dem Boot messen wollt?

[maximgold]

Die möglichen Tretleistungen und Kräfte sollten wohl recht vergleichbar mit dem Rad sein und dazu gibt es ja bereits massig Daten.Die Renntretbootfahrer sitzen ja ganz anders, d.h. sie können sich (auf den Bildern die ich gesehen habe) noch im Sitz abstützen, wo es den Rennradfahrer schon aus dem Sattel hebt. Da sind evtl. schon andere Kräfte möglich.

@TE: Deswegen könntest Du auch mal dort anfragen: https://www.velomobilforum.de/forum/index.php

[Nobodyknows]

Antworten habe ich auch keine...

Aber natürlich Fragen an den Schiffbaustudenten.

Beim lesen des Wortes "Renntretboot" dachte ich spontan nicht an ein Liegeradtandem quer zur Fahrtrichtung sondern an so etwas:

http://bike-blog.info/wp-content/uploads/2014/10/schiller-x1-wasserfahrrad-1.jpg

Warum sieht das was ihr macht so viel anders aus?
Liegt das einfach am Reglement? Ist das näher am Schiffbau?

Gruß
N. :Huhu:

[sybenwurz]

@TE: Deswegen könntest Du auch mal dort anfragen: https://www.velomobilforum.de/forum/index.php

Oder generell in der HPV(=Human Powered Vehicle)-Szene. Da gehts ja nicht rein ums Fahrrad, sondern um jede Art Fahr- oder Flugzeug, die mit Muskelkraft betrieben wird, also mithin auch Wasserfahrzeuge.

[Le Strue]

Ich stelle gerade fest, dass mein Horizont definitiv zu klein war. Ich dachte ich hätte langsam alles mit Fahrrad durch :Lachanfall:

[Nobodyknows]

Ich stelle gerade fest, dass mein Horizont definitiv zu klein war. Ich dachte ich hätte langsam alles mit Fahrrad durch :Lachanfall:

Nee, nee. Es geht immer weiter.

Man stelle sich vor: Triathlonveranstalter bekommen keine Radstrecken mehr genehmigt....und man kommt nach dem Schwimmen aus dem Wasser, die T1 befindet sich auf einem Bootssteg / an einer Kaimauer und man besteigt sein Tretbootrad...Tretradboot...also man bleibt auf dem See oder im Fluß.
Ich finde das hätte was.

Gruß
N. :Huhu:

[Tretboot]

Wow erstmal Vielen Dank für die ganzen Antworten

Ich versuch mal die Fragen der Reihe nach zu beantworten:

Die Pedale und Kurbeln sind Standardteile vom Fahrrad. Also sollten die üblichen Messpedale/Kurbeln verwendet werden können.

Firmen und Händler wären auch eine Möglichkeit aber der Weg ist oft nicht einfach, wenn man nicht jemanden kennt, der jemanden kennt und es kann daher auch schon mal etwas dauern.

Ein weiterer Vorteil hier im Forum wäre, dass man nach Möglichkeit jemanden hat, der das Gerät kennt und bedienen kann.

Die Gründe für die Messung sind vielseitig:
Einerseits sind unsere Rennen sehr kurz (bspw. 100m Sprint in 20 sek), auf dem Rad liegt der Fokus ja eher auf längeren Strecken. Oder irre ich mich da?

Außerdem die andere Sitzposition, die sich wahrscheinlich auswirken wird, und der Wiederstand gegen den man tritt, also der Widerstand vom Propeller, könnte auch Einfluss haben.

Einen gewissen Spielraum brauch man bei den Bauteilen schon, jedoch spielt das Gewicht bei meinem Entwurf leider eine große Rolle, daher will ich die Teile möglichst knapp bemessen.

Das Reglement lässt eigentlich einen weiten Spielraum. Unser Ansatz versucht eine Umlenkung/Getriebe, also Verluste im Antriebsstrang zu vermeiden. Die Propeller Achse liegt quer in Fahrtrichtung, also auch die Achse der Pedale. Beim Rad liegen beide Achsen quer zur Fahrtrichtung.

Vielen Dank für die Hinweise mit dem velomobil Forum und den HPV, da werde ich mich auch mal umschauen.

@le strue
Vielen Dank für das Angebot, könntest du dir vorstellen uns mal zu besuchen damit wir messen können, gerne auch mit Probefahrt oder wie könntest du dir das vorstellen?

[merz]

Also ein Pedalpowermeter leihweise ist hier sicher drinnen, ist ja off season - würde das reichen?


m.
P.S. Cooles Thema übrigens!

[Le Strue]

@le strue
Vielen Dank für das Angebot, könntest du dir vorstellen uns mal zu besuchen damit wir messen können, gerne auch mit Probefahrt oder wie könntest du dir das vorstellen?

Klar, das wäre kein Problem. Rest gerne per pm.

[Jimmi]

Achtung. Off topic. LD Tretbootfahren

https://www.youtube.com/watch?v=cLoPkrTBhcQ

Gruß

[JENS-KLEVE]

Ich habe Vector 2 Wattmesspedale von Garmin, damit könnte ich problemlos in Duisburg vorbeischauen, ich komme aus Kleve. Meine Pedale messen beide Seiten und sind für Rennrad-Klickschuhe.

[Thorsten]

und der Wiederstand gegen den man tritt, also der Widerstand vom Propeller, könnte auch Einfluss haben.
Wenn der Widerstand extrem klein ist, kann der einen Einfluss haben. Wenn man z.B. die Kette am Fahrrad weglässt, wird man durch die limitierte Maximaldrehzahl kaum 300 Watt gegen die freilaufende Kurbel zustande kriegen. Für die maximale Leistung musst du in den optimalen Drehzahlbereich (Langstrecke ca. 80 - 100 U/min, Sprints höher) kommen, der sich halt mittels Getriebe/Schaltung auf den Widerstand optimieren lässt. Der absolute Widerstand ist also für die Leistung außer in den Extrembereichen null und unendlich eher sekundär.

Für die Auslegung der Teile ist vielleicht eher die Belastung durch das Drehmoment entscheidend, das auch bei niedrigen Drehzahlen fürs Verbiegen der einzelnen Komponenten sorgt, ohne dass die Leistung in dem Moment schon extrem hoch wäre.

[huegenbegger]

Da Du ja lediglich an der maximal auftretenden bzw. der mittleren dauerhaft auftretenden Kraftspitze am Pedal zur Auslegung interessiert bist, würde ich einfach versuchen herauszufinden wieviel Watt an Liegerädern getreten werden, Spitze und Mittel.
Dann muss man nur noch herausfinden wie die hardware und software die Watt errechnen und über die Kurbellänge hast Du dann die benötigten Kräfte zur Auslegung des Systems.
Alternativ kann man doch auch einfach eine Beinpresse verwenden und über die gedrückten kg und Hebel der Mechanik die Kraft zurückrechnen.

Für erstes Verfahren würde ich Kontakt zu zB power2max aufnehmen, ich kann mr gut vorstellen, dass die Dir weiterhelfen können und werden.

Wattwerte von Leistungssportlern bekommt man zB aus Literatur, sowohl Mittel als auch Maximalwerte
Wattmessung im Radsport und Triathlon
Hunter Allen, Andrew Coggan
Spomedis, 2012 - 368 Seiten

Oder

2011-12-12 Dissertation DOI: 10.18452/16422
Pedalkraft, Muskelaktivität und physiologische Kenngrößen auf Ergometer, Laufband und Bahn bei Elitebahnradsportlern
Strunz, Janine
Philosophische Fakultät IV

Ich bezweifle, dass euch ein Test an eurem Gefährt mit einem Wattmesser einen Vorteil gibt, es sei denn ihr habt euren Testaufbau mit zusätzlichem DMS versehen um die Dynamik des Systems zu erfassen.

Als Startpunkt sollte jeder handelsübliche Leichtbaurahmen genügen, die fallen ja nachweislich nicht auseinander.

[huegenbegger]

Wenn der Widerstand extrem klein ist, kann der einen Einfluss haben. Wenn man z.B. die Kette am Fahrrad weglässt, wird man durch die limitierte Maximaldrehzahl kaum 300 Watt gegen die freilaufende Kurbel zustande kriegen. Für die maximale Leistung musst du in den optimalen Drehzahlbereich (Langstrecke ca. 80 - 100 U/min, Sprints höher) kommen, der sich halt mittels Getriebe/Schaltung auf den Widerstand optimieren lässt. Der absolute Widerstand ist also für die Leistung außer in den Extrembereichen null und unendlich eher sekundär.

Für die Auslegung der Teile ist vielleicht eher die Belastung durch das Drehmoment entscheidend, das auch bei niedrigen Drehzahlen fürs Verbiegen der einzelnen Komponenten sorgt, ohne dass die Leistung in dem Moment schon extrem hoch wäre.
Ich glaube die aufgebrachte Kraft/Leistung ist bei niedrigen Drehzahlen/Trittfrequenzen durchaus mit am höchsten, denk mal an die Bahnradsportler, die beim Start jenseits der 1000 Watt erzeugen, dies aber durchaus nicht über das Rennen halten 😉

[Thorsten]

Vermutlich könnten sie die 1000 Watt auch mitten im Rennen mal kurz treten, aber am Anfang sind sie am sinnvollsten eingesetzt, um so schnell wie möglich aus dem elenden Bereich der niedrigen Geschwindigkeit rauszukommen. Also lieber nicht allzu gemütlich beschleunigen.

[Tretboot]

Vielen Dank für eure Mithilfe


Durch die Messung erhoffe ich mir aus Leistung und Drehzahl Rückschlüsse auf das Moment zu erlangen. Außerdem besteht hier die Frage ob es für unsere Fahrer besser wäre die Übersetzung geringer einzustellen oder so hoch wie möglich, also ist es besser mehr Drehzahl zu generieren oder über die eingebrachte Kraft die Leistung zu erzeugen.
Ein weiterer Punkt ist, das die Mechanik durch Kreuzgelenk und Propeller der in verschiedenen Anströmfeldern arbeitet nicht ganz rund läuft. Das könnte auch dazu führen das unsere Werte noch weiter von Messungen auf dem Fahrrad abweichen.


Für die maximale Kraft eignet sich das hinüber schauen zu Werten von Leistungssportlern, da muss ich zustimmen. Aber neben der Ausleung der Wellen und anderen Teile , steht auch die Frage im Raum würden unsere Fahrer (die definitiv keine Leistungssportler sind) unter den anderen Bedingungen auf dem Boot es überhaupt schaffen, meinen Entwurf in die gewünschte Gleitphase zu bringen oder verhungert man in der Verdrängerfahrt. Ein weiterer Punkt ist, dass eine weitere Bachelorarbeit im Raum steht, welche sich mit einem neuen Propeller beschäftigen soll, hier könnte man die Messwerte auch noch einmal heranziehen, da wir bisher nur auf die Leistung nach den Verlusten am Propeller schließen können. Also besteht auch noch weiteres Interesse an den Messwerten.

Ich werden mich bei den beiden die Angeboten haben vorbei zu schauen mal melden und hoffe das sich da ein Termin finden wird :)

[Thorsten]

Außerdem besteht hier die Frage ob es für unsere Fahrer besser wäre die Übersetzung geringer einzustellen oder so hoch wie möglich, also ist es besser mehr Drehzahl zu generieren oder über die eingebrachte Kraft die Leistung zu erzeugen.
Dürft ihr eine Schaltung einbauen? Eine Rohloff (oder bei beschränktem Budget eine Alfine), bei der ihr das Ritzel auf der Abtriebsseite auf der 6-Loch-Bremsscheibenaufnahme befestigt.

[Tretboot]

Eine Schaltung ist nicht verboten und war auch oft schon im Gespräch, aber da die Boote auch rückwärts fahren müssen, wird eine normale Schaltung leider schwierig.

Zwischen den Rennen haben wir jedoch die Möglichkeit die Kette auf andere Ritzel zu verschieben.

[Thorsten]

Gerade bei Facebook gesehen:
https://www.facebook.com/siamagmedia/videos/2027085974191984/

[ThomasG]

Gerade bei Facebook gesehen:
https://www.facebook.com/siamagmedia/videos/2027085974191984/
Geile Sache :-O :-) - bloß auf Klickies sollte man dabei wohl besser verzichten, sonst sauft man dabei noch ab, wenn`s extrem schlecht kommt.