Tagarchief: tips

Hoe bouw je een lopende fiets ?

door Bram Bosch

Een fiets laten lopen is iets wat ik al een tijd wilde doen en het is ook al eerder gedaan door een aantal mensen. Maar het was toch iets wat ik graag zélf wilde doen. Vooral omdat het voor mij iets was dat mij “wel te doen” leek en heel gaaf om iets wat mensen normaal altijd zien rollen, nu te laten lopen.

Als ik nu terugkijk denk ik dat ik het vooral deed om de technische uitdaging en om het verwezenlijken van zo’n gaaf concept. Ik had echter nooit de tijd of de zin om een project van deze grootte te verwezenlijken.

Hierom leek mij dan ook het profielwerkstuk (P.W.S., een door school gesponsorde opdracht), een goede gelegenheid. Mijn vriend/werkpartner Freek en ik hebben voor ons onderzoek de vraag gesteld: “Kunnen wij een fiets laten lopen?”, en zijn aan de slag gegaan.

Een lopende fiets maken hebben wij in een aantal stappen gedaan. Hieronder worden die stappen beschreven en als laatste een stuk over wat je beter zou kunnen doen dan wij; de tips en tricks.

De eerste stap is bedenken welke poot je wilt gebruiken en hoeveel poten je wilt. Wij zijn voor de poot van het strandbeest gegaan. Dit is een poot bedacht door de kunstenaar Theo Jansen die een draaibeweging omzet in een loopbeweging. Verder hebben wij gekozen voor vier poten omdat er dan aan beide kanten van de fiets altijd een poot op de grond is en de fiets dus stabiel blijft. Vervolgens moesten we de maten van de poot, de twaalf magische getallen van Theo Jansen, in verhouding brengen met de fiets zodat de fiets in een normale stand  staat als de poten er aan zitten. Dit hebben wij gedaan door eerst een model van een poot te maken en daar te kijken hoe ver de krukas van de grond af zou zijn. Vervolgens hebben we gekeken waar we de krukas op de fiets ongeveer wilde hebben en hoe ver van de grond dat was. Door deze twee maten te vergelijken kregen we een goede verhouding.

De tweede stap is de materiaalkeuze. Wij zijn voor het materiaal voor de poten voor 12mm multiplex gegaan omdat het bij multiplex niet uitmaakt hoe je het zaagt, het blijft altijd even sterk en 12mm omdat het dan dik genoeg was om niet te buigen onder veel krachten en dun genoeg om praktisch te blijven. Verder hebben we voor de krukas staal gebruikt omdat daar veel kracht op moest komen en het weinig plek in moest nemen. Later hebben we er ook nog voor gekozen om alle bewegende delen met kogellagers te versoepelen omdat de poten dan ook rond blijven draaien als er kracht op komt te staan. Hierna hebben we met hulp van een model bekeken bij welke breedte van planken de poot nog soepel kan draaien.

De derde stap in het proces is het bedenken hoe je de poten aan de fiets wilt bevestigen. Dit wilden wij doen door een soort doos om de poten heen te maken en die dan vervolgens aan de achtervork van de fiets te bevestigen. Omdat we nog zo veel mogelijk van de poten wilden kunnen zien en het gewicht minimaal wilden houden hebben zijn we uiteindelijk uitgekomen op een doos die bestaat uit zes doosdelen, waartussen de poten zitten. Deze zes delen zitten bevestigd aan de plaat die vast zit aan de achtervork. Verder zijn deze delen verbonden met de krukas en het vaste punt. 

Één doosdeel bestaat uit een diagonale plank waar het vaste en krukas punt op zit. Deze diagonale wordt ondersteund door twee verticale, kortere planken. Zowel de verticale als diagonale planken hebben versmallingen op het einde die in de plaat passen die tegen de achtervork komt.

Stap vier is het zagen van alle onderdelen. We hadden ontdekt dat je precies één poot uit een plank van 121 x 61 cm kan halen en dat alle doos-planken ook uit twee platen te halen zijn. Om er voor te zorgen dat alle versmallingen en gaten op dezelfde plek zouden komen, hebben we de planken van de doos op elkaar geklemd en toen de versmallingen en gaten geboord en gezaagd.

Stap vijf is het in elkaar zetten van de poten. Dit hebben wij gedaan met kogellagers in de delen die moeten bewegen en door de kogellager een bout waar moeren opgedraaid zijn om de kogellager op zijn plek te houden en om afstand te creëren tussen de planken.

Stap zes is het bouwen van de doosdelen. Dit hebben wij gedaan door alle planken in de gleuven van de onderste plaat te zetten en de planken op elkaar te lijmen. Vervolgens kun je de delen er weer uit halen, dit is belangrijk voor de installatie van de krukas en de poten.

Stap zeven is het plaatsen van de poten in de doos. Eerst hebben we de krukas assen die door de doos moeten aan de stangen vast gelast en daarna poot voor poot de poot-assen tussen de doosdelen gelast. Hiervoor was het handig dat de delen er nog uit konden omdat we zo veel werkruimte konden creëren. Hierna hebben we de doosdelen vastgelijmd aan de onderste plaat.

Stap acht is de laatste stap: het bevestigen van de doos aan de fiets. Dit hebben wij gedaan door de onderste plaat voor de staande achtervork te zetten en een andere plaat erachter en deze met elkaar te verbinden door vier bouten strak aan te draaien.

Als het goed is kan de fiets nu lopen!

 

Dit was bij ons niet het geval…

Wij ontdekten dat we een fout hadden gemaakt in één van de berekeningen. Daarom moesten wij de krukas aanpassen en het vaste punt verplaatsen. Ook moesten we een aantal stukken van de poten inzagen omdat deze stukken door de aanpassingen aan de positie van de poot wel degelijk tegen elkaar aan kwamen.

 

 

Tips en tricks:

Reken alles na en maak een model. Wij hebben dit maar gedeeltelijk gedaan en daardoor hebben we waarschijnlijk een significante fout gemaakt in de berekening.

Kogellagers zijn cruciaal. Wij hadden ons model eerst gemaakt zonder iets van versoepeling en zodra je de planken dichter bij elkaar wilt brengen of er kracht op wilt zetten is er haast geen beweging in te krijgen. Ze zijn wel vrij duur, maar hier moet je niet op bezuinigen.

Als het kan: probeer de krukas anders te bouwen dan wij hebben gedaan. Wij hebben de krukas uit stukjes opgebouwd en in elkaar gelast. Hierdoor kwam er erg veel kracht op de lassen te staan waardoor er ook een aantal braken. Verder vloog het hout ook een keer in brand omdat we het onvoldoende nat gehouden hadden. Achteraf gezien hadden we het misschien beter met buizen en schroeven kunnen construeren.

Gebruik een decoupeerzaag en een kolomboor. Wij hebben eerst alles met de hand gezaagd en dat kostte onverwacht veel tijd. Verder is een kolomboor erg handig omdat je echt rechte gaten nodig hebt voor de kogellagers. Ook bespaart het veel tijd.

Neem een fiets die je niet meer gebruikt. Wij hebben een aantal dingen van de fiets moeten veranderen zoals de achtervork rechtbuigen. Dit is niet heel goed voor een fiets en kan ook fout gaan.

Neem de tijd. Wij hebben dit gedaan als schoolopdracht, waar een inleverdatum opzat. Hierom hebben wij een paar dingen overhaast, of helemaal niet gedaan: de fiets kon lopen maar de aandrijving met de trappers is niet afgekomen. Dus als je dit voor school wilt doen plan overdreven veel tijd in voor de bouw, want er gaat zeker iets mis!

Let op de breedte. Toen wij met het ontwerp bezig waren realiseerden wij ons ineens dat ons project door een normale deur heen moest om op school te kunnen komen. Hiervoor moesten wij ons project aanpassen. Wat zijdelingse stabiliteit betreft: we konden er op zitten maar dan wiebelde de fiets wel veel. 

Waarom je een lopende fiets zou bouwen? Na dit alles zou je je misschien afvragen waarom je dit zou willen bouwen. Ik heb dit project ervaren als een uitdaging voor mijn denk- en doe-vermogen aangezien deze twee allebei vaak op de proef gesteld werden. Ook was het een project waarbij de kennis van de goniometrie in de praktijk werd gebracht en het eindresultaat (filmpje hier onder) maakte het alle moeite waard.

Freek en ik zijn erg trots op het eindresultaat!