Blog > Komentarze do wpisu

Rower magnetyczny, zasada działania i pomiar mocy.

Nie każdy rower magnetyczny dysponuje pomiarem mocy, a nie każdy pomiar mocy ma wiele wspólnego z rzeczywistością. Zacznijmy jednak od początku, to znaczy od zasady działania roweru magnetycznego. W jednym z poprzednich artykułów wspomniałem, że magnetyczny stacjonarny rower treningowy jest bezdotykowy.

Magnetyczny rower treningowy zasada działania

Jak to możliwe, skoro podczas jazdy czuje się realne obciążenie? Jest to związane z tak zwanymi prądami wirowymi, które pojawiają się w pełnym, odlanym z przewodzącego materiału kole zamachowym. Kiedy koło zamachowe obraca się, a magnesy stałe znajdują się w jego bezpośrednim sąsiedztwie, powstałe prądy wirowe indukują pole magnetyczne, które przeciwdziała zmianom pola magnetycznego zewnętrznego. Ubocznym efektem istnienia prądów wirowych jest ciepło wytwarzane w materiale koła zamachowego. To właśnie tu zostaje większość ‘sił’ trenującego.

Prądy wirowe są pożądanym zjawiskiem w kuchenkach elektrycznych z płytą indukcyjną, w maszynach do zgrzewania, ale zupełnie niepotrzebną w przypadku transformatorów sieciowych i przetwornic impulsowych. 

Przeczytaj więcej o rowerze treningowym. Co kupić, aby nie żałować?

Od czego zależy siła oporu? Oczywiście w przypadku roweru treningowego, natężenie prądów wirowych zależy od prędkości koła zamachowego i odległości od magnesów oraz samej siły magnesów stałych. W ślad za natężeniem prądów wirowych idzie też siła oporu, którą czuje użytkownik roweru. Regulator oporu zazwyczaj jest połączony mechanicznie (linka) z systemem mocowania magnesów stałych i zmiana jego położenia, zmienia odległość magnesów od koła zamachowego roweru, dzięki czemu przy zachowaniu optymalnej kadencji można regulować opór.

Trwałość magnetycznego roweru treningowego. Jeżeli rower magnetyczny jest bezdotykowy, oznacza to też, że bardzo trudno go uszkodzić, co jest dość powszechne w przypadku rowerów  mechanicznych, zwłaszcza tych z paskiem oporowym. Jedyny sposób zniszczenia roweru magnetycznego przy normalnym użytkowaniu, to pompowanie w niego przez dłuższy czas mocy, której nie uda się wypromieniować w postaci ciepła, a więc chodzi tu o przegrzanie. Zakładając, że część elementów wewnątrz jest zbudowana z tworzywa sztucznego, niektóre z nich mogą wypaczyć się pod wpływem temperatury. Poza tym można z czystym sercem polecić takie, nawet niedrogie urządzenie, jako sprzęt na długie lata.

Czy pomiar mocy jest wart dodatkowych wydatków? Posiadam rower magnetyczny HMS M9239, który zakupiłem za około 500zł. Ma on koło zamachowe o ciężarze 6kg, co zapewnia w miarę płynny ruch, nawet przy dużych obciążeniach. Niestety, wadą tego roweru jest bardzo prosty system regulacji mocy, a także zupełny brak możliwości jej pomiaru. Co ciekawe, na wyświetlaczu istnieje zapis spalonych kalorii, ale zupełnie nie zależy od ustawienia pokrętła regulacji obciążenia. Jest to więc bezwartościowa liczba, będąca prędkością podzieloną przez pewną stałą wartość, a jej obecność ma jedynie uatrakcyjniać wygląd i być może wprowadzać w błąd ufnego użytkownika.

Czy można oszacować moc na tym rowerze, domowym sposobem? Okazuje się, że tak. Wypływa to z liniowej zależności tętna i mocy w szerokim zakresie pracy tlenowej. Jeżeli więc znamy choć z dużym przybliżeniem swoją moc na jakimkolwiek pulsie, a także puls spoczynkowy, możemy z dużym przybliżeniem oszacować też i moc na poszczególnych ustawieniach oporu w naszym rowerze magnetycznym.

Aby dokonać takiej kalibracji, trzeba uzbroić się w pulsometr (albo skorzystać z pulsometru na rowerze – jeszcze nie sprawdzałem, na ile jest on dokładny, ale nie spodziewałbym się zbyt wiele). Wsiadamy na rower, robimy krótką rozgrzewkę na stałej kadencji (stała prędkość na wyświetlaczu roweru) i niskim obciążeniu, a następnie, przeskakujemy na coraz wyższe obciążenia, pozostając na każdym około 4-5 minut, zachowując stałą kadencję. Pod koniec każdego z okresów jazdy na stałym obciążeniu, zapisujemy nasz puls dla tego progu. Tworzy nam się krzywa pulsu w funkcji obciążeń oznaczonych na osi "x" kolejnymi cyframi {1,2,3,4,5,6}:

 Stacjonarny magnetyczny rower treningowy i pomiar mocy

Załóżmy na przykładzie, że autor generuje 100W na pulsie 140/min, a jego tętno spoczynkowe podczas siedzenia na rowerze bez pedałowania wynosi 80/min. 

Puls wartości graniczne

Wyliczmy więc jaka jest moc podzielona przez różnicę pulsu pomiędzy pracą a spoczynkiem. Wartość ta to nachylenie prostej zależności puls – moc. W tym przypadku będzie to 100W/(140-80), czyli około 1.67 W/puls. Przy wzroście mocy o 1.67W, mój puls przyrasta o jedno uderzenie na minutę.

Moc i puls

Znając więc puls na poszczególnych obciążeniach, można wyliczyć też moc dla każdego z nich.

Moc_dla_obciążenia_x = (puls_dla_obciążenia_x puls_spoczynkowy) * współczynnik (np.1.67 W/puls).

W moim przypadku tabela mocy dla poszczególnych obciążeń będzie wyglądać następująco:

Magnetyczny rower treningowy pomiar mocy

Tym sposobem wykalibrowaliśmy moc na rowerze treningowym, oczywiście jedynie dla pewnej kadencji, dla której dokonywaliśmy pomiarów. Jeżeli ktoś chciałby mieć bardziej uniwersalną kalibrację, może powtórzyć powyższą metodę dla kilku prędkości. Szacunek ten może być znacznie dokładniejszy, niż tanie sposoby pomiaru mocy dostępne w komercyjnych rowerach magnetycznych w cenie około 1000 złotych. Polecam go wszystkim, którzy chcą w domowym zaciszu śledzić swoje osiągnięcia fitness.

Recenzja roweru HMS M9239 pojawi się w jednej z kolejnych notek. Tymczasem zapraszam do skorzystania z górnego menu i przejrzenia innych zasobów bloga. 

czwartek, 18 października 2012, mathmed
Jeśli treść artykułu spodobała Ci się, polub oficjalną stronę mathmed na facebooku i bądź informowany o nowościach na stronie :
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...
Ponad 150 artykułów na blogu, wyszukaj :
Możesz też podzielić się ze znajomymi treścią artykułu klikając przycisk "lubię to" poniżej:

TrackBack
TrackBack w tym blogu jest moderowany. TrackBack URL do wpisu:
Komentarze
Gość: , host-73.98.pxs.pl
2012/10/21 00:50:22
Świetny artykuł o rowerach stacjonarnych /magnetycznych/.
Zastanawiam się ile kilometrów, godzin może taki rower przejechać zanim się rozpadnie/zużyje, bo z artykułu wynika, że jest to swojego rodzaju "perpetuum mobile". Czy takie badania były robione? Czy np. rower magnetyczny sprzed 15/20 lat traci swoje właściwości, zakładając oczywiście, że łożyska wytrzymają?
-
2013/01/01 21:55:28
Sądzę, że elementy mechaniczne związane z łożyskami magnetycznego roweru treningowego mogą się poddać po pewnym czasie, podobnie jak regulatory obciążenia (zazwyczaj są plastikowe), jednak same magnesy stałe biorące udział w hamowaniu nie powinny. Jedynym sposobem w jaki można pozbawić magnes swoich właściwości jest jego silne podgrzanie. Mowa tu o temperaturach znacznie powyżej 100*C. To w zasadzie się nie zdarza podczas normalnego użytkowania.
-
2013/01/16 22:38:21
Bardzo fajny tekst. Podoba mi się. Blog też.
-
Gość: faure, aui100.neoplus.adsl.tpnet.pl
2014/01/03 18:30:48
A ja mam problem z nowym rowerem magnetycznym. Regulacja oporu poprzez pokretło. niestety nastaw maksymalny jest moim zdaniem niewystarczajacy, oceniam ze taki jak jest powinien być gdzieś w 60% -70% zakresu, a nie na 100%. Poniewaz nie chce mi sie rowerka rozkrecać i oddawać do sklepu mam pytanie jak można samemu poprawić opór. Przez skrócenie linki?
-
2014/01/05 22:10:53
Wydaje się, że wszystko powinno działać po skręceniu idealnie, a konieczność przeróbek może wskazywać na wadliwy egzemplarz modelu roweru magnetycznego. Oczywiście skrócenie/wydłużenie linki może rozwiązać problem. Trudno jednak powiedzieć na pewno. Dobrze by było, żeby mógł Pan wsiąść na inny, podobny cenowo rowerek magnetyczny i porównać zakres regulacji - np. w jednym ze sklepów sportowych - są często wystawione.
Ewentualnie można spróbować jazdy na 100% obciążenia z wysoką kadencją przez 15 minut, jeśli pojawi się zapach rozgrzanego plastiku, osłona ulegnie rozgrzaniu - to prawdopodobnie jest koniec regulacji. Jeśli nie, stawiałbym na wadliwy egzemplarz.
-
Gość: faure, aul167.neoplus.adsl.tpnet.pl
2014/01/20 12:07:27
Dziękuje za odpowiedz. Zdjąłem obudowę, skróciłem linkę, troche sie poprawiło. Za mało, więc pewnie oddam sprzet do sklepu.
Jestem członkiem agregatora naukowego researchblogging.org