Road-de-Touring

Effects of Frictional Loss on Bicycle Chain Drive Efficiency (2001) を読んだ。
pdfはこちら。

概要
・チェーンの伝達損失を摩擦モデルで計算した。
・スプロケ歯数、回転数、パワーをふった実験で伝達効率を測った。
・トルクが小さい条件では計算よりも実験の効率が低かった。
・摩擦損失以外の損失の要因として振動減衰が考えられる。


チェーンの構成
　ピンはアウターリンクサイドプレートに固定される。
　ピンの外側にブッシュがあり、その間で滑る。
　ブッシュはインナーリンクサイドプレートに固定される。
　ブッシュの外側にローラーがあり、その間で滑る。
　ローラーはギアとかみ合う。

摩擦損失のモデル
　１．ピンとブッシュの間
　　チェーンがスプロケを出てまっすぐになるときに回転して擦れる。
　　同様にチェーンリングに入るときにも回転して擦れる。
　　このときフリーチェーンテンションに比例した摩擦損失が生じる。
　　ここで、フリーチェーンテンションはリアディレーラーがチェーンの進行方向と
　　反対向きに引っ張る力である。
　　ペダルのトルクがかかるギアとローラーの間は滑らないので摩擦損失は生じない。
　　回転角度は歯数が多いほど小さく損失は少ない。

　２．チェーンラインのずれ
　　１と同様だがチェーンラインの曲がり角度を乗ずる。
　　角度は微小なので損失も微小で無視できる。　

　３．ブッシュとローラーの間
　　１と同様で、フリーチェーンテンションに比例した摩擦損失が生じる。　


実験の伝達効率は、
　　トルクが大きいほど高い。
　　トルクが同じなら回転数(40~80rpm)には無関係。
　　スプロケ歯数が多いほど高い。
実験と計算の比較で、50rpm100Wでは摩擦係数0.25だとギア比3通りで計算とよく合う。
トルクが小さい条件では計算よりも実験の効率が低い。

摩擦損失は熱として失われるはずなので、チェーンとギアの発熱をサーモグラフィーで測った。
予想に反して損失が大きいほど発熱が大きくならなかった。

計算と実験の差の要因にはチェーンの振動の減衰が考えられる。
トルクが大きくてチェーンテンションが大きいとチェーンの動きが抑えられて効率が上がると考えられる。

チェーンラインをずらしても効率の違いは小さかった。
潤滑剤を変えても効率は変わらなかった。


感想
チェーンラインをずらして効率が変わらないのは意外。
ただし100W60rpmで比べていてトルクの大きい条件での影響は不明。
こちらの文献ではラインをずらしたら効率は下がった。ただしディレーラーは無し。
これが2020年に出ているあたり、公のデータは少なそう。

トルクの小さい領域は実際にはあまり使わないので摩擦モデルで十分な気がする。
摩擦以外の損失について同じ著者の続編でモデル化していた。

官能評価が難しい製品で思い出したのが電動ゆりかごのMamaｒoo。
定価の半額くらいで3か月レンタルをしてみたところ、ゆりかごで眠ることはないが、アトラクションとして不思議な顔で静かに揺られていることはある。揺れ方のパターンを変えてもダメなときはダメで大きな違いはなさそうだ。大人の方が楽しんでいるくらいである。
ホワイトノイズを出す機能があるが、これも効果のほどは不明。
根元の可動部に安全装置はついていないようで、試しに手を挟むとぐりぐりと押しつぶされた。

人が抱っこすると落ち着いて寝ることもあるものの、肘や肩に疲労が蓄積する。
機械でできないものか。
例えばマネキンを動かすとして何を指標にしたらよいか。
心地よさについて子供は忖度をしない。
抱っこと同等の安心感を与えることはとても難しそうな気がする。

パワータップの販売が終了したらしい。
一つの時代の終わりを感じる。

学生時代の2008、2009年に使っていた。
当時はパワーメーターといえばSRM、SRMといえば高価で購入不能で、事実上存在しないに等しかった。
パワータップを貸与で使う幸運にめぐまれたものの、大変重いので、パワーを計測することはパフォーマンスに影響を与えた。量子力学のようである。

練習で使うのはよいが、レースで使うかどうか常に悩まされた。
決戦ホイールとしてデュラのC24を持っていて、主要レースではデュラホイールを使っていたと思う。
大きな決断の一つは2009年ツールド北海道をパワータップで走ったことだった。
決戦ホイールであれば完走できたとは思わないが、データが残っている。
案の定、10分付近の生涯最高パワーを記録している。

社会人になって購入し2012～2014年に使っていたが、パイオニアを入手して売った。
そしてつい先日幸運にも中古品を譲り受けた。
まだもうしばらく世話になるつもりである。

粉ミルクを溶かす水の条件は、
塩素を抜いて、70℃である。
水道水から塩素を抜くには煮沸させる必要がある。

素直に作ると、
・100℃で煮沸して、
・70℃に冷まして粉ミルクを溶かして、
・40℃に冷まして飲ませる
となる。面倒である。

当初は哺乳瓶の外面を流水で冷やしたりしていたが時間がかかるし面倒。
湯冷ましとして一度煮沸したお湯を冷やして冷蔵庫に保管する方法もあるがこれも面倒。
お湯作りは効率的にやりたい。

たどり着いた今のやり方は、
・風呂のお湯を出すついでに調乳ポット（温度指定のできる電気ケトル）に入れて煮沸
　熱効率のよい給湯器のお湯を使う
・煮沸したお湯を断熱ポット（加熱機能のない魔法瓶）に入れておく
・ミルクの注文が来たら、ポットのお湯を調乳ポットで70℃に加熱
　煮沸からの経過時間によるが、70℃以上なら常温のポットに入れれば適当に冷めるし、
　70℃以下でもわりとすぐ70℃に加熱できる
・粉ミルクを規定の半分強の70℃のお湯で溶かす。
・残りの半分弱の量のペットボトルのミネラルウォーター（軟水）を入れて40℃に冷やす。

これならいつ注文が来ても2分もあればできるのでよい。