Playing with a POWER METER.

Riz(雌猫。2歳児)との日々を綴ります。ときどき自転車もね。

2017-04

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昔とった杵柄で

************************
2月20日(水)のワークアウト

自宅~三郷往復31km

SRM #1(往路)
Tim:0:26:10
Pw:186W(nom.)
HR:127bpm(ave.)
Cad:99rpm(ave.)
Spd:31.4km/h(ave.)

SRM #2(復路)
Tim:0:30:45
Pw:196W(nom.)
HR:128bpm(ave.)
Cad:90rpm(ave.)
Spd:26.7km/h(ave.)

Entire workout (全体)
Dist:31km
Tim:1:06:25
Pw:187W(nom.)/180W(ave.)
HR:125bpm(ave.)
Cad:91rpm(ave.)
Spd:28.0km/h(ave.)
TSS: 80.3 (IF0.852)


weight: 56.6kg/7.9%

************************


L3。

tempoレベルで約1時間。


今日のエドサイは穏やかだなあーと思ったら復路が結構な向い風でした。南風なの?

いつの間にかそんな季節なのかしら?






***

15年くらい昔、プラントエンジニアリングなんて職種にいたので機械設計をかじっていました。

機械設計でいまでも覚えている公式はモーターの動力計算。


P=9.8(Wsin α+μWcos α) V/η

ここで
P=出力W
W=荷重kg
V=速度m/sec
α=勾配(rad)
μ=摩擦係数
η=機械伝達効率

・平地ならα=0なんだから、sinα=0、cosα=1、∴Wsin α+μWcos α=μ・W


よって、平地での出力計算は

出力P(W)=9.8×荷重W(kg)×速度V(m/sec)×摩擦係数μ÷伝達効率η


・μ(摩擦係数)は垂直に持ち上げるのを1として、車輪を用いて非常に滑らかな路面を走る場合を0.01。
 設計屋さんがよく使う数値は0.03だったような?

・η(機械効率)は効率悪いウォームギアで0.6~0.7。効率のいいのがボールネジで0.95以上。
 チェーン駆動は比較的効率よくって、0.9くらいの係数だったような? 



この昔とった杵柄で、自転車の動力計算をしてみるとー


ex.

W=体重+自転車+装備=68kg

V=走行速度30(km/h)=8.333(m/sec)

α=平地として0

μ=摩擦係数0.01(仮に)

η=機械伝達効率チェーン駆動で0.9(仮に)


9.8×68(kg)×8.333(m/s)×0.01÷0.9=61.7(W)


この計算式は、巨大なクレーンやワーク台車を100m/mで動かしたりする場合に
使う(結果は○○kW単位)ので、あまりに出力が小さい自転車の算出には向かない。

走行抵抗(空気抵抗)が含まれていないのと、摩擦係数と機械効率(μ/η)のファクターが大きすぎるのは致命的。






がしかし。


手元にここ一ヶ月の三本ローラー実走データがある。


逆算すれば空気抵抗を除いたローラー台でのμ/ηを予想することは多分、できる。








条件を整えるため、

・ホイールとタイヤは全て同一のも(MAVIC COSMOS & MICHELIN PRO2RACE)
・熱ダレを考慮し同一の三本ローラーで時間帯が同じ(室内温度が同じ)もの
・出力、速度、心拍が10分以上安定しているもの

以上に限定してサンプルをピックアップしました。
(結果、8件のサンプルしかとれなかった)

8つのサンプルをエクセルシートで計算した結果がこちら。


ローラー出力計算




もしもチェーン駆動での機械伝達効率が0.9くらいなら、転がり抵抗分は

約0.017

ということに。


これを前出の動力計算に当てはめてみると107W(30km/h時)という数値になる。


三本ローラーにあって実走にないのは三本ローラー(ローラー径100φ)自体の慣性モーメントとローラーの回転抵抗。

実走にあって三本ローラーにないのはライダー自体の慣性モーメントと路面走行抵抗。



ムムム?






***

計算が本当だとすると、30km/hなんて速度はローラー上で100W少々、真空パイプ中の実走なら多分60W少々で走れることになる。

ここ一ヶ月の実走データでみると、30キロ走行での平均出力は190~200Wくらい。

ということは約70%が空気抵抗ということが、想像できる。




同時に、


転がり抵抗と機械伝達効率は意外にも大きな要素である、ということもわかる。










だからどうした?というハナシなんですが。



コメント

日曜日はお疲れ様でした。
この結果からいくと、最近プロの機材の間で地味に流行っているセラミックベアリングは案外有効なのかもしれませんね。

ちなみにこの式は自分も卒研で使いました。
見た瞬間に軽く気分がへこみましたが(笑

サッチャンどーも。
そういえば現役&専門家でしたね。
忘れちゃわないウチに力学系いろいろ教えてください。
僕はもうすっかり忘れましたorz。。。

このネタもうちょっと突き詰めていけばタイヤ&ホイールチョイスのヒントになると思うんだけど?


しかしながら現時点での結論は
「先頭を引くな」ってことだけですw

安価白...お疲れ様...勉強に成ります
平地を走るのに一番の敵は...空気抵抗...速度が増すほど手強い
何時も空気が邪魔と思ってました...でも酸素も無いとね~

私も300㍗くらいの脚になりたい...
りょう君この前の不動峠1本目12分2.3本目でも13分台だったそうです...早くなる良い方法は無いかなー

yama師匠>
リョウさんクラスになるともはや参考にならないですね(苦笑
住んでる世界が違いすぎ。

毎日PM見ながら走っていると残酷なまでに現状を見せ付けられます。突然出力アップなんてありえない。
これはもう素直に現状を受け入れるしかないですね。

対策は「毎日乗る」
地味だけどそれしかないのかなーって思っています。

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プロフィール

安価白

Author:安価白
安価白(アンカホワイト)

輪工房teamAPEX
Squadra Crsa Aprico
坂とれ会所属。


坂が好きです。
(速くはないけど)


@CaffeBarApricoのなかのひとです。

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