Fahrdynamik und Ergonomie

Transkript

1 Fahrdynamik und Ergonomie ein bisschen Theorie für f r mehr Spaß in der Praxis. Jochen Kleinebenne Fahrrad-Forum 1

2 Themenüberblick Warum ist das richtige Fahrrad meist Liebe auf den zweiten Blick? > Erfahrung, persönliche Konstitution, der Bein-Motor... Kann man vom Äußeren eines Rades auf seine inneren Werte schließen? > ein Blick auf die Laufräder und das ergonomische Dreieck Welche inneren Radwerte braucht man eigentlich, um glücklich zu werden? > die Bedeutung des Rahmens Und wie kombiniert man das alles, um möglichst viel Spaß auf der Piste zu haben? > die richtige Mischung machts... 2

3 Warum ist das richtige Fahrrad oft erst Liebe auf den zweiten Blick? Jeder Mensch hat individuelle Ansprüche und Bedürfnisse an sein Rad die muß er aber erstmal kennen. Erfahrung sammeln. Experimente machen. realistische, ehrliche Selbsteinschätzung des eigenen Körpers entwickeln/kennen. 3

4 Die eigene Konstitution kennen Der Trainingszustand : Viel- oder Wenigfahrer, sportlicher Hintergrund, Zukunftsphantasie Die Beinarbeit als Motor: welche Leistung treibt das Fahrrad an. Leistung = (Kraft x Hebel) x Drehzahl 4

5 Der Antrieb: Trittfrequenz und Kraft Demonstration auf dem Velo-Simulator: Trittfrequenz (Drehzahl) und ihr Einfluß auf die Leistung häufigere Belastung ist vorteilhaft für den Stoffwechsel der Muskeln individuelle Konstitution ist die bestimmende Größe 5

6 Der Antrieb: das aufrichtende Moment die Pedalkraft und ihre Gegenkraft Körperschwerpunkt Oberkörperneigung in Abhängigkeit des aufrichtenden Momentes Zusammenhang Beinmuskulatur Becken Rückenmuskulatur 6

7 Kann man vom Äußeren eines Rades aus seine inneren Werte schließen? en? Fahrdynamik: die Laufräder (Durchmesser, Reifenbreite) Ergonomie: das ergonomische Dreieck (Tretlager, Sattel, Lenkergriff) 7

8 Der Einfluß der Laufräder Drall des Vorderrades, Demonstration der Kreiselkräfte an 2 verschiedenen Rädern Die Kreiselpräzession und ihre Wirkung auf die Lenkung, Demonstration in einem Fahrradrahmen Einlenkgeschw. = Kippmoment / Drall (Drall = Trägheitsm. x Winkelgeschw.) 8

9 Die Wirkung der Kreiselkräfte bei ausreichend hoher Geschwindigkeit fährt ein Fahrrad alleine, 9

10 Die Wirkung der Kreiselkräfte auch im Gelände... 10

11 Der Drall sein Einfluß auf das Fahrverhalten Einlenkgeschwindigkeit = Kippmoment / Drall (Drall = Masse x Radius^2 x Winkelgeschw.) großer Drall: kleine Einlenkgeschwindigkeit => langsames Einlenken: ruhig, träge kleiner Drall: große Einlenkgeschwindigkeit => schnelles Einlenken: wendig 11

12 Drall (Drehimpuls) verschiedener Laufräder Big Apple Big Apple Marathon Racer Racer Marathon Reifengröße mm Felgengröße mm Reifengewicht g Schlauch g Felge g gesamte rotierende Masse kg Geschwindigkeit km/h m/s Aussendurchmesser mm Umfang m 2,33 2,13 2,19 2,14 2,01 1,57 Drehzahl U/s 2,14 2,34 2,29 2,33 2,49 3,18 Winkelgeschwindigkeit rad/s 13,48 14,73 14,37 14,66 15,65 20,00 mittlerer Radius der Masse m 0,341 0,310 0,330 0,326 0,300 0,227 Trägheitsmoment kg*m^2 327,3 240,9 243,2 173,8 158,8 87,5 Drehimpuls, Drall kg*m^2*rad/s bezogen auf % 102% 100% 73% 71% 50% 12

13 Drall: Zusammenfassung bei gleicher Laufradgröße gibt es große Unterschiede im Fahrverhalten alleine durch die Reifenbreite bzw. sein Gewicht Laufradgröße und Reifenbreite lassen sich sinnvoll kombinieren breiter 26er fährt sich wie normaler 28er breiter 28er wird träger schmaler 26er wird wendig alles drunter ist nervös 13

14 Das ergonomische Dreieck Es wird definiert durch die Lage seiner Eckpunkte: Tretlager, Sattel, Lenkergriff Sattel Lenkergriff Tretlager 14

15 Das ergonomische Dreieck Besonders aufgrund der Lage der Lenkergriffe relativ zum Sattel bzgl. Höhe und Abstand lassen sich 4 Grundtypen des ergonomischen Dreiecks klassifizieren: 15

16 Typ Holland Lenkergriff sehr nah am Sattel Sattel Tretlager 16

17 Typ Allround Sattel Lenkergriff erhöht Tretlager 17

18 Typ Dynamik Sattel Lenkergriff gleichhoch Tretlager 18

19 Typ Sport Sattel Lenkergriff tiefer Tretlager 19

20 Idealtypische Sitzhaltungen abhängig vom Typ des ergonomischen Dreiecks nimmt der Mensch die folgenden Haltungen an: (idealtypisch, weil es sich um den Normalmenschen handelt, das sind bekanntlich nicht alle) 20

21 Typ Holland 21

22 Typ Allround 22

23 Typ Dynamik 23

24 Typ Sport 24

25 Ergonomisches Dreieck: Zusammenfassung Fahrräder lassen sich anhand der 3 Punkte einfach klassifizieren und anhand der Dimensionen auf Eignung prüfen. (Zumindest für normale Körpermaße) Anhand der Anforderungen des Beinmotors an die Oberkörperneigung kann der individuell passende Typ gesucht werden. 25

26 Welche inneren Radwerte braucht man eigentlich, um glücklich zu werden? Was macht überhaupt glücklich auf dem Rad? Glück (Spaß) = effiziente und angenehme Umsetzung der Körperarbeit in Fortbewegung, gepaart mit Fahrspaß Leichtlauf (daß die Technik dabei bestens funktioniert, ist eigentlich selbstverständlich) Das harmonische Zusammenspiel von Mensch und Rad. 26

27 Muskelarbeit - angenehm und effizient Jeder Muskel hat einen bestimmten Bereich, in dem er arbeiten kann. Wird die Wirbelsäule rund, sind die Rückenmuskeln überdehnt und können nicht arbeiten, ergo auch nicht trainiert werden. Auch die Muskeln des Schultergürtels haben einen bestimmten Arbeitsbereich, den sie einfordern, wenn die Arme bei geneigtem Oberkörper Stützlast übernehmen. 27

28 S-Form der Wirbelsäule Die S-förmige Wirbelsäule gewährleistet, daß die Rückenmuskulatur aktiv arbeiten kann und dabei Arme und Schultern entlastet werden. Die Die Rückenmuskeln sind dabei deutlich zu ertasten. 28

29 Rechter Armwinkel Die Die Einleitung der Stützkraft über die Oberarme in die Schulter ist auf Dauer nur angenehm, wenn der Winkel zwischen Oberarmen und Wirbelsäule etwa einem rechten Winkel entspricht. 29

30 Die Dominanz des rechten Armwinkels 90 Winkel für optimale Muskelbeanspruchung zu kleiner Winkel durch geringen Lenker-Sattel- Abstand Kompensationshaltung zur Verbesserung der Oberkörperbelastung Beckenaufrichtung 30

31 Die Dominanz des rechten Armwinkels Demonstration auf dem Velochecker mit Einstellung z.b. Dynamikhaltung optimale Einstellung: S-Form / rechter Winkel (Stützkraft?) zu kurze Einstellung: Kompensationshaltung (Stützkraft!) Handgelenks-, Schulter- oder Nackenprobleme sind ursächlich Rückenprobleme! 31

32 Zusammenfassung Die beste Sitzhaltung auf dem Rad ist individuell abhängig auch von der Konstitution der Rückenmuskulatur. Die Länge des Rahmens hat entscheidende Bedeutung, damit der Körper angenehm belastet wird. 32

33 Und wie ist die richtige Mischung? Die Antriebsleistung des Bein-Motors und die Rückenmuskulatur korrespondieren miteinander und führen zu einer bevorzugten Sitzhaltung. Die Kombination mit der richtigen Fahrdynamik des Rades bringt den Fahrspaß. 33

34 Die Wolke der richtigen Mischungen Sport 5 Sitzhaltung Dynamik Allround Holland 4 wendig (kleiner Drall) mittel Fahrdynamik träge (großer Drall) 34

35 Beispiel (1) 35

36 Beispiel (2) 36

37 Beispiel (3) 37

38 Beispiel (4) 38

39 Beispiel (5) 39

40 Beispiel (6) 40

41 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 41

42 Zeit zum Dialog... 42