Für Naseweise gibts hier Formeln zu einer Draisine. Diese können bei der Konstruktion sehr hilfreich sein und dir unter Umständen so manchen Ärger und Enttäuschung ersparen. Mit den hier angegebenen Formeln kannst du dir folgende Werte für deine Draisine ausrechnen:
Im Folgenden wird ein vereinfachtes Modell des Draisinenantriebes erklärt und die mechanischen Zusammenhänge hergeleitet. Beispiele helfen Dir beim Verstehen.
Achte beim Verwenden von Formeln auf die richtigen Einheiten!! Diese findest du in dieser Tabelle.
Wenn du mit deiner Draisine fährst, wird es von Bedeutung sein, wie hoch du mit dem Handhebel rauf und runter pumpen musst. Für den Fall, dass deine Kurbel direkt unter dem Befestigungspunkt des Pleuels am Handhebel liegt, kann man die maximale Auslenkung des Handhebels hmax einfach abschätzen. Abbildung 1 zeigt eine Seite des Handhebels in der Extremlage. d.h. die Kurbel ist gerade am obersten Punkt angelangt. Höher als so wird dein Handhebel nicht ausgelenkt werden. Nach unten hin stellt sich die Sache genauso dar.
In Abbildung 2 ist ein Draisinenantriebsmechanismus dargestellt.
Abbildung 2
Überlege dir: Für eine vollständige Pumpbewegung mit dem Handhebel (1 Periode), dreht sich die Kurbel einmal herum. Das bedeutet also, dass für einmal Pumpen pro Sekunde ωk=2π, für 2x Pumpen pro Sekunde ωk=4π, usw, ist. Diese Winkelgeschwindigkeit der Kurbel erfährt nun eine Übersetzung i, sodass für die Winkelgeschwindigkeit des Schienenrades gilt:
Das Schienenrad hat einen gewissen Radius rr, damit ergibt sich für dessen Umfangsgeschwindigkeit, die letztendlich der Fahrgeschwindigkeit der Draisine entspricht:Setzt man diese Beziehung für ωr oben ein, erhält man eine Formel für
die erforderliche
bei gegebener