Draaicirkel
Drie of vier wielen
De grootte van een draaicirkel wordt bepaald door een aantal aspecten. De lengte van het voertuig speelt bijvoorbeeld een belangrijke rol. Hoe verder de assen van de wielen uit elkaar staan des te groter wordt de draaicirkel, zoals in onderstaand figuur.
Naast de lengte van het voertuig speelt de uitslag van de stuurhoek ook een belangrijke rol. Hoe kleiner de uitslag van de stuurhoek hoe groter de draaicirkel.
Figuur 1 Weergave van de wielbasis afstanden in relatie tot de draaicirkel.
Verder moet er besloten worden hoeveel wielen het vluchtvoertuig gaat krijgen. Het vluchtvoertuig moet bestuurd kunnen worden door iedereen. Ook door mensen die niet kunnen fietsen, vandaar dat een voertuig met twee wielen afvalt. Er wordt dus gekeken of er een voertuig met drie of vier wielen gemaakt moet worden.
Drie wielen
Driewielige voertuigen worden vaak gebruikt op plekken waar het erg smal maar waar evenwicht noodzakelijk is. Verder zijn er bijvoorbeeld nog driewielige voertuigen die gebruikt worden door kinderen omdat ze licht sturen en snel kunnen draaien, zoals de driewieler. Voertuigen met drie wielen hebben een kleine draaicirkel. Dit komt door een grote uitslag van de stuurhoek, omdat hij maar 1 stuurwiel heeft.
Vier wielen
De vierwielige voortuigen zijn al erg veel te vinden op de markt. Er zijn auto’s, skelters, quads etc. Dit zijn mooie voertuigen maar hebben zeker nadelen. Al deze voertuigen hebben namelijk een grote draaicirkel en kunnen niet gebruikt worden in kleine ruimtes. Dit komt met name door de twee voorwielen die een kleine uitslag van de stuurhoek hebben. Een vierwielig voertuig heeft een brede voorkant, zoals er geconstateerd kan worden in onderstaand figuur.
Figuur 2 Momentane draaicirkel bij 4 wielen.
Deze brede voorkant zorgt er automatisch voor dat de draaicirkel groter wordt. Vierwielige voertuigen zijn wel een stuk stabieler dan driewielige voertuigen. Door de voorkant een stuk minder breed te maken en de wielen vlak naast elkaar te monteren, zal de draaicirkel kleiner worden. Voor het vluchtvoertuig is gekozen voor een achterwiel aandrijving. Met een vierwielig voertuig moet er goed gekeken worden naar wringing. Tijdens het nemen van een bocht met een voertuig met een aangedreven vaste as zal er veel wringing ontstaan. Tijdens het maken van de bocht zal het buitenste wiel een grotere afstand moeten afleggen dan het binnenste wiel. Met een achterwiel aandrijving moet er dus een differentieel naar de wielen lopen die de aandrijvende kracht verdeelt over de wielen, terwijl deze ongelijk kunnen draaien. Neemt men een vaste as met een tandwiel voor aandrijving, dan zou bij iedere bocht het binnenste wiel wringen, met als resultaat dat de banden slijten en het rijgedrag van de auto slecht wordt. Het gebruiken van een differentieel voor het vluchtvoertuig zal veel te moeilijk worden en is te weinig tijd voor.
Tijdens de analyse is gebleken dat achterwiel aandrijving voor het vluchtvoertuig het meest rendabel is. Tijdens het gebruik van twee wielen achter zal er te veel wringing ontstaan, tenzij er gebruik word gemaakt van een differentieel. Aangezien dit te veel tijd in beslag gaat nemen kan dit niet gebruikt worden. Er kan geconcludeerd worden dat het vluchtvoertuig alleen aangedreven kan worden door een achterwiel. Dit betekent dat het voertuig drie wielen moet hebben.
Berekening draaicirkel
Voor de zekerheid zijn er nog berekeningen gedaan voor de draaicirkel van het driewielige en het vierwielige voertuig.
Drie wielen.
Sin(α)=w/R
R=w/ Sin(α)
Stel:
wielbasis=1200 mm
α=50°
R=1200/sin(50)
R=Straal=1566,5 mm
Draaicirkel=1566,5x 2=3133 mm
Vier wielen.
Sin(α)=w/R
R=w/ Sin(α)
Stel:
wielbasis=1200 mm
α=50°
Spoorbreedte=700 mm
Sin(α)=overstaant/schuine zijde=wielbasis/R’
R’=wielbasis/sin(50)=1200/sin(50)=1566,5 mm
L’=L-spoorbreedte
L=√(R’^2 - wielbasis^2)=√(1566,5^2 – 1200^2)=√(1013922)=1007 mm
L’=1007 - 700=307 mm
Tan(β)=overstaande/aanliggende zijde=wielbasis/L’=1200/307=3,9
β=75°
