YADA bikeamaeleon

Gecreëerd op 21 januari 2012 14:24

Categorieën: Complete fiets

De YADA (betekent wie, waar, wat dan ook in Sanskriet) is ontworpen als reisfiets maar zou ook een goede pendelfiets zijn voor het combineren van openbaar vervoer met relatief lange afstanden of simpelweg het rijden door variërend landschap.

De conclusies/wensen na mijn fietsreis per MTB + BoB en per trike waren indertijd:

Fiets:
• een hoogwaardige, volgeveerde lowracer die gemakkelijk, snel en comfortabel grote afstanden overbrugt in het open veld,
• die traploos in de hoogte verstelbaar is 'met een druk op de knop' voor een dynamisch compromis tussen aerodynamica, wendbaarheid en veiligheid,
• in het stadsverkeer of bij een lange klim snel en gemakkelijk omvormbaar is tot een hoge stadsfiets met grote zithoek,
• en die in seconden compact ineenplooit bij aankomst aan bus, trein of luchtterminal.
• Transmissie moet toereikend zijn om zowel een wereldreisbagage de Pyreneeën op te hijsen, als onbelast langs de kanalen te racen.
• In opgevouwen toestand moeten de weke delen beschermd zijn door het kader.
• In de verschillende modi passen de naloop, wielbasis en stuurpositie bij de rijstijl.

Transport:
• Een aanhangwagen die de vering en rij-eigenschappen niet nadelig beïnvloedt,
• licht is en weinig wind- en rolweerstand heeft
• met een flexibel laadvermogen voor pendelen, winkelen en reizen
• met gewone fietstassen (de meeste reizigers hebben die al, er is een breed aanbod en de organisatie is beter in meerdere tassen met verschillende eigenschappen)
• die eenvoudig afneembaar is zonder heffen of afnemen van bagage
• waarvan de constructie simpelweg en in een paar seconden binnen het volume van de bagagetassen vouwt
• die als een stabiel rolkarretje mee te nemen is in de lift of de supermarkt
• en ook op een ergonomische manier draagbaar is.

En dat alles zo LOW-TECH mogelijk, en liefst nog mooi ook!

Met dit programma ontstonden, de laatste drie jaar, de volgende ontwerpen.

BAGAGE:

Het is begonnen met de trailer, ontworpen op de Psion met zicht op de Mekong in Laos. Deze is nog niet uitontwikkeld maar hieronder vindt u een schema.

Specificaties:
• Volume van de samengevouwen trailer: 75 x 50 x 50 cm indien vier grote achtertassen.
• Inline skate wieltjes voor het rollen als caddy. Ook gemakkelijk draagbaar (zachte zijkanten).
• Het veranderende gewicht van een daypack met voedsel en water verandert het evenwicht niet.
• Eén quickrelease regelt de dynamica. Het afkoppelen gebeurt in dusdanige stappen dat de problemen met het evenwicht van de fiets en trailer vermeden worden.
• De hoogte van de structuur is traploos instelbaar naargelang de hoogte van de tassen en de fiets.
• 20" of 26" wiel.

DE FIETS:

Het 3D model hieronder is gebaseerd op een "stressed skin' constructiewijze. Voordelen van deze constructiewijze zijn oa. de eenvoudige fabricage vanaf CAD/CAM uit gelaserde aluminiumplaten, met eenvoudige gereedschappen, en de mogelijkheid tot het recycleren van oude fietsonderdelen. Nadelen zijn esthetiek, wschl. kinderziekten, beperktere instelling van trapbuis, niet inwisselbaar zitje.

Ik experimenteer met deze aanpak voor de fun en vanuit de context dat het gemakkelijk moet te maken zijn door de gemiddelde huisvader vanaf een kit en standaard (lig-)fietsonderdelen. Voor seriële productie kan de Yada ook gewoon in ChroMo of aluminium buizerij, of CF uitgevoerd worden. Het polair inertiemoment (torsiestijfheid) van de sandwich is 132% van een 51/3 mm alu buis. Ook mengvormen zijn mogelijk: bv een carboncomposiet mouw rond de sandwich. Alles is mogelijk. Hout, alu en chromo staal blijken een vergelijkbare sterkte per gewicht te geven.

Gewicht van het frame met voorvork en zitting (CAD): 5.3 kg. De rest van de onderdelen (MTB naaf, stuur, wielen ed.): 8kg.

- Articulatie rond een stalen MTB achternaaf (middrive). De voorbuis is met een klem (40/40 stalen koker) rond het naaflichaam bevestigd en wordt voor het plooien (of veren cfr infra) iets gelost.

- De achterbrug wordt op- of neer gelaten met de Quick-Release (QR) bovenaan het veerelement. Onderaan het veerelement zit nog zo'n bevestiging (niet op de visualisatie) zodat de veer wegklapt voor de compactste vouwstand of de vering zachter gezet wordt.

- Zithoogte en -hoek van de fiets gaat van 24cm-15° naar 46cm-45°, je kunt je iets voorstellen als een geveerde Taifun en Mistral in één.
- Naloop en wielbasis varieren tussen 5 - 125 cm tot 8 -131 cm naargelang de modus, maar allerhande tussenstappen zijn ook mogelijk, bv voor het op smaak brengen van de naloop en beenhoek.

Hierboven de Yada in de allerlaagste stand. Dit is de "reis-stand": minimaal frontaal oppervlak, maximaal comfort, muurvaste wegligging op snelheid.

Het stuur is V-vormig, de armen bevinden zich volledig voor het lichaam, de handen staan in een ergonomische houding hiervoor. Het zicht voorwaarts is ongehinderd.

De middrive verschaft het nodige bereik voor het internationaal reizen. De gereorganiseerde kransjes van de voorste pignon worden 'gebioshift' door onder het zitje de kettingbuis te verschuiven. Deze is gemakkelijk bereikbaar en er kan ook in stilstand geschakeld worden (achteruit trappen). De retourrol fungeert als kettingspanner. Misschien zal er een conflict optreden ter hoogte van de kruising van de kettingbuizen, daarom is er plaats voorzien voor een derailleur net onder de dubbele QR.

Voor de stuurgeometrie heb ik gepoogd een Unifying Theory te vinden van de theorieën van Bill Patterson en Mark Stonich, zie mijn vroegere posting op de lijst over naloop en control spring.

Alle parameters (zithoogte en -hoek, beenhoek, stuurpositie, balhoofdhoek) blijven echter vrij instelbaar naargelang de voorkeuren en omstandigheden.

Hierboven ziet u een aantal andere aspecten van de Yada.

Dit zou een setup kunnen zijn als je'm niet gebruikt om te reizen maar om te racen. De voorbuis is (10°, overdreven om didactische redenen) geroteerd.
Het balhoofd staat vertikaler waardoor de fiets nerveuzer gaat sturen (niet mijn kopje thee maar voor sommigen wel). De zithoek is vlakker (tot 20° IIRC). Deze instelling kan ook gebruikt worden om de afstand tot de trappers fijn te regelen.

De middrive is hier vervangen door een enkele ketting, in dit geval is de trekkende ketting nog omgeleid boven de nu vastgezette kettingrol maar dat hoeft niet. In deze setup wordt ook het deinen bij het optrekken gecompenseerd. Een eerdere versie van het ontwerp had een enkele ketting die in stadsstand boven en in reisstand langs het voorwiel ging.

Nog een theorietje van mij dat in de praktijk zou moeten uitgetest worden:

Tussen de platen van het middenframe en de voorbuis kan een elastomeer geplaatst worden, voorgespannen met een QR tussen de benen. Bij een lange rit over de steenwegen kan deze QR gelost worden. Trillingen en kleine schokken worden dan opgevangen door de voeten (die daarvoor gemaakt zijn en die je toch mee hebt), zonder veel weerslag op de kettinglijn. Dit kan enkel met een vrij regelmatige spin. Bij het optrekken of klimmen kan deze 'antropogene' voorvering geblokkeerd worden door de QR weer vast te zetten.

Hierboven de Yada met een geometrie vergelijkbaar met de Hurricane Tour. De achterbrug is hierbij over ongeveer een derde van de afstand neergelaten. Dit geeft een vrij conventionele naloop... some like it.

Steden doorkruisen is op een lage racer geen pretje. Met de Yada op stadsstand zou dat kunnen beteren. Bij het eerste stoplicht de QR onder het zitje lossen, zitje omhoogtrekken, QR vastzetten, stuur omdraaien en klaar.

In de hoogste stand is de naloop 5 cm vanwege het omdraaien van de vork. Samen met de ergonomische positie van de handen, de half gestrekte armen en de korte control spring geeft dit een wendbare stadsfiets.

De vertikale zithouding geeft een goed overzicht en zichtbaarheid. Het effect van een eventuele halftransparante staartpunt met strobo hoog in de lucht zal slechts voor de ervaren ligfietser te harden zijn.

Ook voor lange beklimmingen is dit de beste stand: een goede controle, strakkere achtervering, betere zithouding.

Wat natuurlijk nog beter is dan te verdwalen in eindeloze saaie voorsteden is bij de eerste bushalte of station simpelweg fiets en aanhanger samen te vouwen en naar het centrum te sporen.

Fiets op de skatewieltjes van de neksteun zetten, voorwiel eruit, voorbuis naar beneden en je kan de fiets achter je aan rollen, net als de trailer.

Het pakket heeft in deze 'pendelstand' maximale dimensies van (cm) 102 x 90 x stuurbreedte, dat moet je overal kwijt kunnen.

De kwetsbare en vettige delen zitten mooi beschermd binnenin - geen gedoe, hij moet ook meekunnen in de koffer om in de stad te gaan shoppen. Of om na een avondje uit met je lief mee te liften.

Als het nog compacter moet kan je ook het achterwiel uitnemen zodat de vork tot tegen het zitje komt. Afmetingen zijn dan 95 x 58 x stuurbreedte. Dit platte pakket zonder veel uitstekende delen kan gemakkelijk in een sportzak en in het vliegtuig.

Er is geen balhoofdbuis. Twee alu blokjes, waar de balhoofdset in past, verbinden de 'skins' van de voorste sandwich. Bergruimte kan in het frame. Er kunnen ook volle flenzen gebruikt worden.

Puntlasten worden waar nodig gespreid. De vertikale platen van het middenframe worden versterkt met een alu lat aan de binnenkant die van het onderste bevestigingspunt van de veer naar de QRs vooraan loopt.

De verschillende modules kunnen gemakkelijk ingewisseld worden, zo is het de bedoeling om de toch vrij omvangrijke achterbrug later voor een sierlijke carbon brug in te wisselen.

De voornaamste principes van modulaire articulatie rond een naaf, frictie van tweedimensionale platen en het omdraaien van stuur en voorvork zijn ook in andere configuraties mogelijk.
Niet in 3D maar wel in plan staan onder andere een flashy koolstofvezel versie, en een Lange WielBasis voorste module waarbij het geheel samenvouwt tot een vergelijkbare compactheid.

Enjoy!!!

Met dank aan alle fijne mensen in de HPV community worldwide.

Redactie