Verwirrend scheint nur zu sein, das die einen eher die Frage betrachten, warum Peter der Kandidat ist, bei dem die Ritzel brechen, warum also bei ihm die senkrecht zum Radius wirkenden Kraft auf das Pedal vermutlich sehr groß ist und die anderen losgelöst davon nur die Frage betrachten, was belastet das Ritzel prinzipiell.
Wenn das Ritzel überlastet wird, hängt das nur von der Kraft ab, die auf das Ritzel wirkt. Warum die Kraft aufgebracht werden muss, ist völlig gleich.
Wenn Peter mit 50 Kilo Gepäck unterwegs ist und eine 20% Steigung mit 6 km/h hochfährt, leiste er etwa 250 Watt, die aber bestimmt nicht kontinuierlich. Stattdessen wird er wohl zwischen 45 und 135 Grad kräftig reintreten und verschenkt dabei noch mal überschlagen 15%. D.h. er bringt nur die Hälfte der Zeit Kraft auf und muss die verschenkte Kraft kompensieren. Daher wird er etwa mit 560 Watt treten, die auch als Spitze in den Antrieb gehen. Nun muss man anhand der Übersetzung ausrechnen, mit welcher Frequenz er tritt. Dann kann die Kraft, die am Ritzel wirkt, errechnet werden.
Noch mehr Kraft wird er einsetzen, wenn er an einer 20% Steigung anfährt und auf 6 km/h beschleunigt. Allein sein Gewicht von 100 Kilo reicht für 981 Newton. Da man ja bekanntlich hochspringen kann, kann diese Kraft wohl leicht erhöht werden. Wenn Peter die Kraft in die Pedal steckt um 50 cm Meter hoch zu springen, müsste er wohl insgesamt fast 1500 N und ggf. auch mehr aufbringen können.
F2 = 175 mm x 1500 N / 40 mm = 6562,5 N
Am Kettenblatt liegen also 6562,5 N an wenn Peter mit 1500 N tritt, seine Kurbeln 175 mm lang sind und das Kettenblatt einen Radius von 40 mm hat.
M1 = r1 x F1 F2 = M1 / r2
M1 = Drehmoment am Tretlager r1 = Kurbellänge F1 = Kraft die der Fahrer beim Treten aufbringt r2 = Radius des Kettenblatts F2 = Kraft am Kettenblatt
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