1) Wrijving
treedt op als de voorwerpen niet bewegen ten opzichte van elkaar. Dit wordt gewoonlijk aangeduid met het symbool μs. De kracht die nodig is om een voorwerp in beweging te brengen wordt gewoonlijk bepaald door de statische wrijving. De maximale statische wrijvingskracht is gelijk aan μs maal de normaalkracht
2) Kinetische wrijving: treedt op als twee voorwerpen ten opzichte van elkaar bewegen en tegen elkaar aan wrijven. Dit wordt gewoonlijk aangeduid met het symbool μk, en is gewoonlijk kleiner dan de statische wrijving
3) Stick slip: is het "stuiterend" effect dat optreedt wanneer de wrijving het bewegende object eventjes tegenhoudt (stick) en dan weer laat schieten (slip); dit effect kan zich met hoge frequentie herhalen. Een voorbeeld hiervan is het bewegen van een strijkstok over een snaar om geluid voort te brengen. Stick slip is heel vervelend om onder controle te houden in machines: het versnelt slijtage en veroorzaakt trillingen
Nu werd de theoretische kant van wrijving besproken. Als we dit ook willen gaan toepassen in het praktische gaan we zien dat we ons gaan moeten concentreren op de wrijving van:
-De banden op de weg. We zullen hoogstwaarschijnlijk gebruik kunnen maken van slick banden die Sam Buys bij Michelin gratis heeft kunnen bemachtigen
-De wrijving van de pocketbike zelf. Bijvoorbeeld de lichtste en kleinste persoon uit de groep als piloot.
Verder werd er iets uitgewerkt dat we misschien wel zouden kunnen gaan gebruiken. Wij dachten er aan om een soort rad op het wiel te plaatsen waarop schoepen zijn bevestigd. Dit rad zou aan een zekere snelheid er voor moeten kunnen zorgen dat dit energie oplevert. Onze vraag is of dit haalbaar zou zijnen of dit niet te klein zou zijn om energiewinst te hebben. Hiervoor zouden we onze voorvork moeten verbreden. We zouden (indien ons idee mogelijk is) het vork zelf uit aluminium maken.
Foto's hierover zijn gemaakt maar konden nog niet op de wiki geplaatst worden
keramische lagers
In de keramische lagers zijn drie vormen te onderscheiden. De volledig keramische lagers, de hybride keramische lagers en de "single ball" hybride lagers, met op een aantal details na allen met dezelfde voordelen. De keuze dient dan ook bepaald te worden door de toepassing. Volledig keramische lagers Van een volledig keramische lager spreken we wanneer de ringen en de kogels gemaakt zijn van silicium nitride. Dit lager loopt zeer gemakkelijk rond en heeft het voordeel zeer licht te zijn en gebruikt te kunnen worden bij zeer hoge snelheden. Daarbij zijn zij corrosiebestendig, niet magnetisch en bestendig tegen temperaturen tot 1000°C.
Hun toepassingsgebied ligt dan ook meestal in machines die opereren onder zeer barre omstandigheden en waar speciale eisen gesteld worden aan de lagers, zoals in de voedings-, de metaalverwerkende of de chemische industrie. Het feit dat ze zeer flexibel zijn op het gebied van smering opent een volledige waaier van mogelijkheden. Ze mogen gesmeerd worden door alle gekende smeermiddelen, gaande van petroleum tot zuur of zelfs yoghurt. Hybride lagers Bij de hybride lagers zijn de kogels van Si3Ni4 terwijl de ringen vervaardigd zijn van staal. Dit resulteert in een slijtvaste lager die eveneens elektrisch isolerend is. Door het gebruik van de lichtere kogels komt het lager ook aanzienlijk minder onder druk te staan en is er een opmerkelijke lawaai- en vibratiereductie. Vergeleken met volledig stalen lagers moet men de levensduur van de hybride lagers ongeveer met een factor 10 vermenigvuldigen en kan de as-rotatiesnelheid verdubbeld worden. De hybride lager is bestand tegen temperaturen tot 500°C mits ze voorzien zijn van een speciale stalen ring. Een duidelijk voordeel van dit lager is dat ze direct zonder enige aanpassing kunnen gebruikt worden als vervanger van de normale stalen ring.
Door hun uitmuntende prestaties bij hoge snelheden, kunnen zij worden toegepast op assen van gereedschapsmachines en zijn zij excellent voor handgereedschappen en elektrische motoren waar hoge snelheden en elektrische isolatie van groot belang zijn. Pompontwerpen daarentegen genieten dan weer van het voordeel dat het hybride-lager zeer tolerant is op het gebied van slechte smering.
Ook de tandarts kan genieten van de voordelen van de keramische lagers, want de conventionele lagers in zijn boormachientjes die het normaal zwaar te verduren krijgen tijdens sterilisatie, gaan nu door het gebruik van keramiek tot 10 keer langer mee. En in de sportwereld kent het hybride lager een groeiend succes in het in-line skating en in het wielrennen. "Single ball" Hybride lagers Met de "single ball" hybride lager spreken we over een gepatenteerd ontwerp van SKF. In dit lager is één van de kogels een keramische kogel, en alle andere zijn de normale metalen kogels. Zoals dat geldt voor de andere twee soorten lagers is deze lager zeer slijtvast. De enkele keramische kogel houdt het kogelloopvlak vrij van binnendringend vuil in stoffige en vuile omgevingen en beperkt tevens de kostprijs van het lager. Vooral de mechanische overbrengingen in auto’s en in industriële installaties en de machines gebruikt in de mijnbouw, die meestal functioneren in een zeer agressieve omgeving, kunnen van de voordelen van de "single-ball" hybride lager genieten. Stroomisolerende functie Het is reeds lang gekend dat lagers door elektrocorrosie beschadigd worden. Deze schade kan ontstaan wanneer in elektrische machines door spanningsverschillen stroom door het lager loopt. Het fenomeen komt trouwens frequenter voor door de stijgende vermogens van elektromotoren in combinatie met thyristor- en transistorregelingen. Ook al is de motor optimaal gewikkeld, toch is het bij aanzienlijke vermogens bijna onvermijdbaar dat er spanningsverschillen optreden. Tot de risicogroep behoren de tractiemotoren, zwaardere elektromotoren, generatoren en wiellagers van elektrisch aangedreven treinstellen. Zelfs bij het lassen aan een stilstaande machine kan door het fout plaatsen van de aardklem van het lasapparaat schade aan de lagers berokkend worden. In het verleden loste men dit probleem op door het gebruik van lagers met koolstof sleepringen, maar die verloren vaak hun functie door hun grote slijtage. De oplossing werd gevonden in het gebruiken van keramiek.
Voor deze toepassingen maakt men ook dikwijls gebruik van keramisch gecoate lagers, vaak te herkennen aan hun matgrijze kleur. Deze wordt door middel van plasmaspuiten op het lager aangebracht en zorgt ervoor dat een minimale doorslagspanning van 500V bereikt wordt. De afmetingen en specificaties / prestaties zijn identiek aan die van de normale standaardlagers. En de vraag of ze zonder enige verandering een standaardlager kunnen vervangen, kunnen we bevestigend beantwoorden. Toch een aantal beperkingen Niettegenstaande het grote aantal voordelen zijn er toch een aantal nadelen of beperkingen aan het gebruik van keramische lagers. Zo zijn ze allergisch aan zuiver water. Het zuiver water blijkt een interactie aan te gaan met de keramiek, die hierdoor aangetast geraakt en sneller sporen van slijtage gaat vertonen. Door de grote hardheid van de keramische kogels is het contactoppervlak tussen de kogels en het loopvlak ook kleiner, waardoor er ongeveer 15% meer belasting optreedt. Deze belasting zorgt bijvoorbeeld bij hybride lagers voor een sneller opkomende materiaalmoeheid van de stalen loopringen. Niettegenstaande dit, is het in 90% van de gevallen de smering die de levensduur van een lager bepaalt en dit is een van de stokpaardjes van de keramische lagers.
De lagers die we zouden gebruiken zouden keramische hybride lagers zijn, deze hebben als groot voordeel dat ze gesmeerd kunnen worden door zowat alles. Van de gewone smeermiddelen tot zelfs yoghurt. bovendien zijn deze lagers zeer goed elektrisch isolerend en dit is zeer handig als je een elektro pocketbike bouwt. de lagers kunne ook hoge snelheden aan.
Prijs van de lagers voor de wielen: 50 euro
Prijs van de lagers voor het stuur: 80 euro
treedt op als de voorwerpen niet bewegen ten opzichte van elkaar. Dit wordt gewoonlijk aangeduid met het symbool μs. De kracht die nodig is om een voorwerp in beweging te brengen wordt gewoonlijk bepaald door de statische wrijving. De maximale statische wrijvingskracht is gelijk aan μs maal de normaalkracht
2) Kinetische wrijving: treedt op als twee voorwerpen ten opzichte van elkaar bewegen en tegen elkaar aan wrijven. Dit wordt gewoonlijk aangeduid met het symbool μk, en is gewoonlijk kleiner dan de statische wrijving
3) Stick slip: is het "stuiterend" effect dat optreedt wanneer de wrijving het bewegende object eventjes tegenhoudt (stick) en dan weer laat schieten (slip); dit effect kan zich met hoge frequentie herhalen. Een voorbeeld hiervan is het bewegen van een strijkstok over een snaar om geluid voort te brengen. Stick slip is heel vervelend om onder controle te houden in machines: het versnelt slijtage en veroorzaakt trillingen
Nu werd de theoretische kant van wrijving besproken. Als we dit ook willen gaan toepassen in het praktische gaan we zien dat we ons gaan moeten concentreren op de wrijving van:
- De banden op de weg. We zullen hoogstwaarschijnlijk gebruik kunnen maken van slick banden die Sam Buys bij Michelin gratis heeft kunnen bemachtigen
- De wrijving van de pocketbike zelf. Bijvoorbeeld de lichtste en kleinste persoon uit de groep als piloot.
Verder werd er iets uitgewerkt dat we misschien wel zouden kunnen gaan gebruiken.
Wij dachten er aan om een soort rad op het wiel te plaatsen waarop schoepen zijn bevestigd. Dit rad zou aan een zekere snelheid er voor moeten kunnen zorgen dat dit energie oplevert. Onze vraag is of dit haalbaar zou zijnen of dit niet te klein zou zijn om energiewinst te hebben. Hiervoor zouden we onze voorvork moeten verbreden. We zouden (indien ons idee mogelijk is) het vork zelf uit aluminium maken.
Foto's hierover zijn gemaakt maar konden nog niet op de wiki geplaatst worden
keramische lagers
In de keramische lagers zijn drie vormen te onderscheiden. De volledig keramische lagers, de hybride keramische lagers en de "single ball" hybride lagers, met op een aantal details na allen met dezelfde voordelen. De keuze dient dan ook bepaald te worden door de toepassing.
Volledig keramische lagers
Van een volledig keramische lager spreken we wanneer de ringen en de kogels gemaakt zijn van silicium nitride. Dit lager loopt zeer gemakkelijk rond en heeft het voordeel zeer licht te zijn en gebruikt te kunnen worden bij zeer hoge snelheden. Daarbij zijn zij corrosiebestendig, niet magnetisch en bestendig tegen temperaturen tot 1000°C.
Hun toepassingsgebied ligt dan ook meestal in machines die opereren onder zeer barre omstandigheden en waar speciale eisen gesteld worden aan de lagers, zoals in de voedings-, de metaalverwerkende of de chemische industrie. Het feit dat ze zeer flexibel zijn op het gebied van smering opent een volledige waaier van mogelijkheden. Ze mogen gesmeerd worden door alle gekende smeermiddelen, gaande van petroleum tot zuur of zelfs yoghurt.
Hybride lagers
Bij de hybride lagers zijn de kogels van Si3Ni4 terwijl de ringen vervaardigd zijn van staal. Dit resulteert in een slijtvaste lager die eveneens elektrisch isolerend is. Door het gebruik van de lichtere kogels komt het lager ook aanzienlijk minder onder druk te staan en is er een opmerkelijke lawaai- en vibratiereductie. Vergeleken met volledig stalen lagers moet men de levensduur van de hybride lagers ongeveer met een factor 10 vermenigvuldigen en kan de as-rotatiesnelheid verdubbeld worden. De hybride lager is bestand tegen temperaturen tot 500°C mits ze voorzien zijn van een speciale stalen ring. Een duidelijk voordeel van dit lager is dat ze direct zonder enige aanpassing kunnen gebruikt worden als vervanger van de normale stalen ring.
Door hun uitmuntende prestaties bij hoge snelheden, kunnen zij worden toegepast op assen van gereedschapsmachines en zijn zij excellent voor handgereedschappen en elektrische motoren waar hoge snelheden en elektrische isolatie van groot belang zijn. Pompontwerpen daarentegen genieten dan weer van het voordeel dat het hybride-lager zeer tolerant is op het gebied van slechte smering.
Ook de tandarts kan genieten van de voordelen van de keramische lagers, want de conventionele lagers in zijn boormachientjes die het normaal zwaar te verduren krijgen tijdens sterilisatie, gaan nu door het gebruik van keramiek tot 10 keer langer mee. En in de sportwereld kent het hybride lager een groeiend succes in het in-line skating en in het wielrennen.
"Single ball" Hybride lagers
Met de "single ball" hybride lager spreken we over een gepatenteerd ontwerp van SKF. In dit lager is één van de kogels een keramische kogel, en alle andere zijn de normale metalen kogels. Zoals dat geldt voor de andere twee soorten lagers is deze lager zeer slijtvast. De enkele keramische kogel houdt het kogelloopvlak vrij van binnendringend vuil in stoffige en vuile omgevingen en beperkt tevens de kostprijs van het lager. Vooral de mechanische overbrengingen in auto’s en in industriële installaties en de machines gebruikt in de mijnbouw, die meestal functioneren in een zeer agressieve omgeving, kunnen van de voordelen van de "single-ball" hybride lager genieten.
Stroomisolerende functie
Het is reeds lang gekend dat lagers door elektrocorrosie beschadigd worden. Deze schade kan ontstaan wanneer in elektrische machines door spanningsverschillen stroom door het lager loopt. Het fenomeen komt trouwens frequenter voor door de stijgende vermogens van elektromotoren in combinatie met thyristor- en transistorregelingen. Ook al is de motor optimaal gewikkeld, toch is het bij aanzienlijke vermogens bijna onvermijdbaar dat er spanningsverschillen optreden. Tot de risicogroep behoren de tractiemotoren, zwaardere elektromotoren, generatoren en wiellagers van elektrisch aangedreven treinstellen. Zelfs bij het lassen aan een stilstaande machine kan door het fout plaatsen van de aardklem van het lasapparaat schade aan de lagers berokkend worden. In het verleden loste men dit probleem op door het gebruik van lagers met koolstof sleepringen, maar die verloren vaak hun functie door hun grote slijtage. De oplossing werd gevonden in het gebruiken van keramiek.
Voor deze toepassingen maakt men ook dikwijls gebruik van keramisch gecoate lagers, vaak te herkennen aan hun matgrijze kleur. Deze wordt door middel van plasmaspuiten op het lager aangebracht en zorgt ervoor dat een minimale doorslagspanning van 500V bereikt wordt. De afmetingen en specificaties / prestaties zijn identiek aan die van de normale standaardlagers. En de vraag of ze zonder enige verandering een standaardlager kunnen vervangen, kunnen we bevestigend beantwoorden.
Toch een aantal beperkingen
Niettegenstaande het grote aantal voordelen zijn er toch een aantal nadelen of beperkingen aan het gebruik van keramische lagers. Zo zijn ze allergisch aan zuiver water. Het zuiver water blijkt een interactie aan te gaan met de keramiek, die hierdoor aangetast geraakt en sneller sporen van slijtage gaat vertonen. Door de grote hardheid van de keramische kogels is het contactoppervlak tussen de kogels en het loopvlak ook kleiner, waardoor er ongeveer 15% meer belasting optreedt. Deze belasting zorgt bijvoorbeeld bij hybride lagers voor een sneller opkomende materiaalmoeheid van de stalen loopringen. Niettegenstaande dit, is het in 90% van de gevallen de smering die de levensduur van een lager bepaalt en dit is een van de stokpaardjes van de keramische lagers.
De lagers die we zouden gebruiken zouden keramische hybride lagers zijn, deze hebben als groot voordeel dat ze gesmeerd kunnen worden door zowat alles. Van de gewone smeermiddelen tot zelfs yoghurt. bovendien zijn deze lagers zeer goed elektrisch isolerend en dit is zeer handig als je een elektro pocketbike bouwt. de lagers kunne ook hoge snelheden aan.
Prijs van de lagers voor de wielen: 50 euro
Prijs van de lagers voor het stuur: 80 euro