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これは足と自転車を分けて考えるから分からなくなるんです.
簡単のために片足側だけに注目してみると, 足と自転車で構成される機構は
から構成される 四節リンク機構 [tamabi.ac.jp]となっていることが分かります. リンク先のアニメ(要Java?)でクランクレバー機構と
で、結局アシストになるの、ならないの?
リンク構造を維持するための条件とか、作用反作用の話は、無視ですか?
もちろんなります.
リンク構造の維持に関しては
の2箇所について考えれば十分です. この内, サドル・股関節接合節についてはペダルから受ける上向きの力が体重より小さければ接合が維持されます. 実際には体重以上になってもスタンディング体制で腕を使って引っ張ればさらに大きな力にも耐えられます. 足首・ペダル接合節については問題になるのは引っ張り状況での分離のみで, これについては足を伸ばすだけで済み, 基本的には力は不要です.
で, アシストになるかどうかってのは力学での仕事量で示すことができます. 基本的に 仕事量=力×移動量 となりますが, リンクについては無変形なのでリンクに沿った力は仕事量に影響しません. ですので, リンクで考慮すべき仕事は節に注目して 仕事量=トルク×回転角 となります. ここでトルクが発生するのはペダル部分だけとすると, 当然有効な仕事をしているのはペダルのみで足が行う仕事はありません. よってアシストになります. リンクには圧縮/引っ張りの応力がかかりますけど, それによる変移を伴わないので仕事としては0になるというのがリンク機構のミソです.
騙されていると思ったら, 自分で模型を作って実験してみたら良いと思います. 胴体部にどれだけの重量があれば腰が浮くことなく, また足首がペダルから浮かないようにするには膝などにどの程度のバネが必要かなど(エンジンのバルブスプリングと基本は同じで)面白いと思います. ちゃんと(リンクの質量や慣性モーメントなどを)計算したりすると機械科の学部1年ぐらいの内容ですが, 中学生ぐらいでもなんとかできるレベルかな. 本格的に勉強するなら「機構学」とかの教科書をあさってみると良いでしょう.
ただ, 実用的にはどうなのかな? 電池も持たないだろうし, せいぜい足首にかかる負荷を減らす程度の効果しかなさそうですけど.
同じくそう思う。足の動き以上にクランクの回転角が増える=仕事量が増えるここまでは正しいだろうが、アシスト(のつもり)の反作用を支える分だけ足は余分にトルクを必要とする。
多分現物はペダルが重い分速く走るだけのハイギアもどき状態ではないかと。
どこにぶら下げようか悩みつつ一応ココに
軸の固定にエネルギー消費しない補助具(例えばスキー靴のような足首固定)を使えば皮膚の圧迫感とかはかかりますが、拘束のための筋力は不要になりますよ。
普通に自転車用のビンディングペダルもありますし。まあ、素直にペダル軸を水平に保つリンクを付けるのが無難だとは思いますが、そんなの付けるとその重量なんかで普通のアシストに対するアドバンテージが無くなるんだろうな。
ペダルをなるべく水平に保つ補助機構があれば全く問題ありません。クランクレバー機構、もしくは、クランクスライダ機構のいずれでもよいですけど。ただ、ペダルの上下を入れ替える操作が容易ではなくなりますが。まあ一旦降りて入れ替えればいいだけでしょうけど。
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※ただしPHPを除く -- あるAdmin
ごく普通の四節リンク機構 (スコア:2, 参考になる)
これは足と自転車を分けて考えるから分からなくなるんです.
簡単のために片足側だけに注目してみると, 足と自転車で構成される機構は
から構成される 四節リンク機構 [tamabi.ac.jp]となっていることが分かります. リンク先のアニメ(要Java?)でクランクレバー機構と
Re:ごく普通の四節リンク機構 (スコア:0)
で、結局アシストになるの、ならないの?
リンク構造を維持するための条件とか、作用反作用の話は、無視ですか?
Re:ごく普通の四節リンク機構 (スコア:2, 興味深い)
もちろんなります.
リンク構造の維持に関しては
の2箇所について考えれば十分です. この内, サドル・股関節接合節についてはペダルから受ける上向きの力が体重より小さければ接合が維持されます. 実際には体重以上になってもスタンディング体制で腕を使って引っ張ればさらに大きな力にも耐えられます. 足首・ペダル接合節については問題になるのは引っ張り状況での分離のみで, これについては足を伸ばすだけで済み, 基本的には力は不要です.
で, アシストになるかどうかってのは力学での仕事量で示すことができます. 基本的に
仕事量=力×移動量
となりますが, リンクについては無変形なのでリンクに沿った力は仕事量に影響しません. ですので, リンクで考慮すべき仕事は節に注目して
仕事量=トルク×回転角
となります. ここでトルクが発生するのはペダル部分だけとすると, 当然有効な仕事をしているのはペダルのみで足が行う仕事はありません. よってアシストになります. リンクには圧縮/引っ張りの応力がかかりますけど, それによる変移を伴わないので仕事としては0になるというのがリンク機構のミソです.
騙されていると思ったら, 自分で模型を作って実験してみたら良いと思います. 胴体部にどれだけの重量があれば腰が浮くことなく, また足首がペダルから浮かないようにするには膝などにどの程度のバネが必要かなど(エンジンのバルブスプリングと基本は同じで)面白いと思います. ちゃんと(リンクの質量や慣性モーメントなどを)計算したりすると機械科の学部1年ぐらいの内容ですが, 中学生ぐらいでもなんとかできるレベルかな. 本格的に勉強するなら「機構学」とかの教科書をあさってみると良いでしょう.
ただ, 実用的にはどうなのかな? 電池も持たないだろうし, せいぜい足首にかかる負荷を減らす程度の効果しかなさそうですけど.
Re:ごく普通の四節リンク機構 (スコア:1)
# よけいな仕掛が増えてゆくのは筋が悪い証拠
notice : I ignore an anonymous contribution.
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
同じくそう思う。
足の動き以上にクランクの回転角が増える=仕事量が増える
ここまでは正しいだろうが、
アシスト(のつもり)の反作用を支える分だけ足は余分にトルクを必要とする。
多分現物はペダルが重い分速く走るだけのハイギアもどき状態ではないかと。
どこにぶら下げようか悩みつつ一応ココに
Re: (スコア:0)
損失も考慮しないとアシストシステムとしてどうかはわからないのでは。
軸を固定したモーターに通電しても電池は減りますし、
軸を固定している指も疲れますぜ。
Re:ごく普通の四節リンク機構 (スコア:1)
軸の固定にエネルギー消費しない補助具(例えばスキー靴のような足首固定)
を使えば皮膚の圧迫感とかはかかりますが、拘束のための筋力は不要になりますよ。
Re: (スコア:0)
普通に自転車用のビンディングペダルもありますし。
まあ、素直にペダル軸を水平に保つリンクを付けるのが無難だとは思いますが、
そんなの付けるとその重量なんかで普通のアシストに対するアドバンテージが無くなるんだろうな。
Re: (スコア:0)
ペダルをなるべく水平に保つ補助機構があれば全く問題ありません。
クランクレバー機構、もしくは、クランクスライダ機構のいずれでもよいですけど。
ただ、ペダルの上下を入れ替える操作が容易ではなくなりますが。
まあ一旦降りて入れ替えればいいだけでしょうけど。