Drží! A vydrží? Aneb zátěžové testy sedla

Drží! A vydrží? Aneb zátěžové testy sedla

Po pár měsících testování pod cyklistickými zadky a pozitivních zpětných ohlasech od jezdců jsme se přemístili se sedlem do testovací laboratoře v libereckém VÚTS (konkrétně na oddělení Výpočty a modelování). Na pořad dne se dostaly mechanické zkoušky sedla.

Zatímco v KOA jsme ověřovali, jestli umíme správně vymodelovat a vyrobit svrchní část sedla, ve VÚTS jsme se zaměřili na karbonový skelet a ližiny, respektive na spojení těchto dvou součástí sedla. Aby bylo vše, jak má, probíhaly mechanické zkoušky podle ISO normy. Ta stanovuje 4 zátěžové stavy, které sedlo musí vydržet.

Zleva: Martin, Václav a Jirka analyzují naměřené hodnoty.Zleva: Martin, Václav a Jirka analyzují průběh mechanický zkoušek.

Spoje jsou kritickým bodem konstrukcí a během vývoje jsme museli nejprve vyřešit, jaký spoj pro ližiny a skelet vybrat. Běžně se ližiny ke skeletu připevňují šrouby, lepidlem, nebo je možné ližiny rovnou zalaminovat ke skeletu. Během vývoje sedla jsme vyzkoušeli a testovali všechny tyto varianty. Jako nejvhodnější řešení se nám nakonec ukázal lepený spoj. V rychlosti montáže lepidlo vítězí, navíc je to vzhledově čistší a lehčí řešení.

Karbonový nosná konstrukce sedla na vázeKarbonový skelet s ližinami na váze. Když říkáme, že naše sedlo je ultralight, tak to myslíme vážně.

Když jsme věděli, jak součásti spojit, bylo potřeba vymyslet čím. Spoj mezi skeletem a ližinami je poměrně komplikovaný, dochází zde k namáhání v tahu a odlupu. Navíc mají obě části specifický tvar. Museli jsme tedy najít takové lepidlo, které je dostatečně pevné i pružné. Vytipovali jsme tři druhy lepidla s různým poměrem pevnosti a pružnosti, kterými jsme slepili sedla pro mechanické zkoušky.

3D tištěné sedlo uchycené v trhačceSedlo upevněné v trhačce při zatížení v zadní části skeletu.

Nastal čas mechanických zkoušek. Sedlo jsme připevnili k sedlovce, tak jako na kole a uchytili jsme ho v trhačce (přístroj pro měření mechanických vlastností). Mechanické zkoušky jsme prováděli vertikálním zatížením směrem vzhůru v přední a zadní části skeletu (na nákresu níže). Podle normy musí takto zatížené sedlo vydržet sílu 400 Newtonů, což odpovídá tíze 40 kg. Tenhle způsob zatížení nesimuluje jízdu na kole, ale spíš manipulaci se sedlem. Třeba když nastavuješ sedlo nebo kdybys zvedal/a kolo za sedlo.

Nákres uchycení sedla a vertikálního zatížení v přední a zadní části sedlaNákres uchycení sedla a vertikálního zatížení v přední a zadní části.

Na sedle máme lepené spoje dva, přední a zadní. Kritičtější je přední, jelikož je zde lepená plocha mnohem menší. To znamená, že je spoj při stejné zátěži vystaven většímu napětí.

Během testování jsme dosáhli u jednotlivých lepidel hodnot síly 260 N, 370 N a 650 N. Z naměřených hodnot je na první pohled jasné, že první dvě lepidla netvoří adekvátně pevný spoj a nemají tedy dostačující vlastnosti pro lepení sedla.

Martin a Václav analyzují poškození spoje po zátěžové zkoušceMartin a Václav analyzují poškození na karbonovém skeletu a ližinách sedla po zátěži v trhačce.

Třetí lepidlo naopak dosáhlo 160 % normou požadované hodnoty (400 N), tím pádem se nám na lepený spoj perfektně hodí. K porušení navíc nedošlo přímo ve spoji, ale vytrhla se karbonová vlákna z nosné konstrukce. To znamená, že ani pevnější lepidlo by již nedokázalo zvýšit pevnost lepeného spoje. V dalším kole mechanického testování nás čeká cyklický zátěžový test simulující zatížení sedla při jízdě na kole. O tom si ale povíme někdy příště.

Takže drží a vydrží!

Martin, Jirka a Václav s nadšením pozorují úspěšnou zátěžovou zkoušku spojeZleva: Martin, Jirka a Václav s úsměvem vyndávají třetí vzorek, který úspěšně obstál v mechanických zkouškách.


Napsat komentář

Veškeré komentáře budou před zveřejněním schváleny

Košík (0)

Zatím se v košíku nic nenachází.