Sturen met 1 wiel of meedraaiende as

Een voorbeeld hiervan is de fiets. Deze heeft één voorwiel dat kan sturen en een vast achterwiel. Het zelfde geldt echter ook voor twee sturende wielen aan een meedraaiende as (mits er rekening gehouden wordt met de uitwendige diameter als dit van toepassing is).

De draaicirkel wordt bepaald door het snijpunt van de assen. Bij deze vorm van sturen is dit als vanzelfsprekend hoe men de draaicirkel kan berekenen. Als de afstand tussen de voor en achterwiel assen en de maximale rotatie van het stuurwiel bekend zijn, is de draaicirkeldiameter immers: 

 

 

 

 

Fuseebesturing

Fuseebesturing is in zekere mate gelijk aan het sturen met twee wielen. Het verschil is dat fuseebesturing twee vaste assen heeft, die beide niet kunnen bewegen tijdens het sturen. Het daadwerkelijke sturen wordt gedaan door het veranderen van de hoek tussen de as en het wiel. Tractoren zijn hier een voorbeeld van.

Waar rekening mee gehouden moet worden met fuseebesturing, is dat de wielen tijdens het sturen niet parallel aan elkaar staan. Om er voor te zorgen dat beide wielen de goede hoek maken, moeten ze door hetzelfde snijpunt gaan met de achterwiel as. De draaicirkel die het voertuig heeft, is verduidelijkt in de afbeelding links.

Het ontwerpen van dit systeem is gecompliceerder dan een normaal systeem waarin wielen dezelfde hoek maken. Het is echter wel te doen volgens het Ackerman principe. Het Ackerman principe zegt dat de fuseearmen en de spoorstang zo gekozen moeten worden dat deze een trapezium vormen, waarvan het snijpunt in een neutrale stuurstand op de achteras ligt. In dit geval zullen de wielen altijd de correcte hoek met elkaar maken.

 

Knikbesturing

Bij een knikbesturing roteert het voertuig door beide assen te roteren, en zo dus alle wielen te draaien. Dit heeft tot gevolg dat er een kleine draaicirkel gemaakt wordt. De draaicirkel van een voertuig met deze besturing is namelijk bepaald door het snijpunt van de twee wiel(ass)en. Dit is weergegeven in de afbeelding links.

 

Vluchtvoertuig

Een vluchtvoertuig is een voertuig dat niet regelmatig gebruikt hoort te worden. Hierdoor is het van belang dat het gebruik en de besturing voor een gebruiker intuïtief zijn en iedereen er dus zonder problemen op kan vluchten. Dit is de reden dat er gebruik gemaakt zal worden voor het ‘sturen met één wiel of meedraaiende as’. Dit is de meest voorkomende variant voor een voet of hand aangedreven voertuig en zal zonder moeite door iedereen gebruikt kunnen worden.

De maximale uitwendige draaicirkel van het vluchtvoertuig is 3500 mm. Dit is een gegeven randvoorwaarde voor het ontwerp. Om uit zo veel mogelijk situaties te kunnen vluchten is er aangenomen dat het stuur tot 90 graden naar beide zijde kan draaien. Deze gegevens maken het mogelijk om de afstand tussen het voor- en achterwiel te berekenen. Hieruit volgt:

 

 

 

 

                          

Eis:

- De uitwendige draaicirkel van de fiets mag maximaal 3500 mm zijn.

- De afstand tussen het voor- en achterwiel mag maximaal 1750 mm zijn.

 

 

[1] Broeren, B. (2015). Ontwerpen. Haagse Hoge School, Bewegingstechnologie, Den Haag.