【PM2020】ペダリング時のサドル荷重変動測定してみた<踏力での荷重変動みえる>

シートピラーへは8枚ゲージが貼ってあるのですが、左右曲げブリッジと前後曲げブリッジ用になってます。しかし、本当に欲しい分力は、サドルにかかっている鉛直荷重です。ペダリングのメインの反力は体重ですので、体重のペダリング時の変動が測定できないと意味がうすれます。

シートピラーの荷重方向のひずみを測定するブリッジ
通常は2ゲージ 2ダミーの4枚構成でブリッジを組みます。
共和のゲージ図のアクティブダミー結線です。
https://www.kyowa-ei.com/jpn/file/download/technical/strain_gages/pdf_wiring_001.pdf

 

■このブリッジの欠点は、軸力のゲインが低すぎる点と、ゼロドリフトが大きい点で、線形がでにくい方式なので、今まで何回もトライして失敗しているので、できるだけ、避けてます。しかし、体重を測定できないとサドル荷重がでないので、精度を犠牲にしてトライすることにしました。

=>シートピラー85kg体重をかけても40mV程度しか出力がでませんでした。ノイズが10mVくらいあるので、使えないので、ゲージ数を倍にして対応しました。

配線がぐちょぐちょになってしまったので、システムに組み込むときに、配線しなおします。

●キャリブレーション
20kgまでダンベルをのせて、校正してみました。
 ゼロドリフトが大きくて、6kgくらいゼロでばらつきます。
ゼロを除いて直線回帰すると結構まともな線形になってました。
 さらに、ダンベルを前方に移動するとドリフト5kgくらいでたりするので、カーボンシートピラーでダミーゲージ法だとクロストークが大きいので±6kg程度の荒い測定となります。

●初期測定
±6kg程度の誤差があるとして85kgの体重で乗ってみました。

①全体図
サドルにまたがって何も触れてなければ85kgでるはずですが、
90kg近い値になってます。ハンドルを触ると20kgくらい減ります。
更にペダリングはじめると15kgくらい減ります。さらに急加速すると
15kgくらい減ります。

②上図の普通に漕いでいる部分を拡大
最初は大きな荷重変動で漕ぎ始めます。
回しだすと変動幅は15kgレンジになります。踏力が10-15kgレベルなので、体重から踏力を得ているのが見えますが、変動周期は、左右1回転で1周期ですので、この辺はクランクトルクと比較してみてみないと詳細は分かりません。

 

③加速時を拡大した図

 加速時に周期が倍くらい長くなっているのですが、これが、ペダリング周期なのか、お尻荷重だけの周期なのか、トルク波形と比較してみます。

●以後
  サドル荷重も精度がわるいながらも現象が見えそうなので、トルク解析システムに組み込みます。サドルの荷重精度なんとかしたいので検討します。
 ハンドル荷重も準備中です。

 

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