VU-onderzoeker Knoek van Soest wint Sportinnovator Call 2016 met innovatieve methode voor het ontwerpen van niet-ronde tandwielen

12-10-2016 | 22:47

De prijs bedraagt 10 duizend euro en werd uitgereikt  tijdens het Nationale Sportinnovator Event XL in Eindhoven op dinsdag 11 oktober.

Wielrenners straks nog sneller door innovatief tandwiel dat pedaalsnelheid optimaliseert?
Vanuit zowel de wetenschap als de praktijk van de wielersport is er grote belangstelling voor niet-ronde voortandwielen. In 2012 bijvoorbeeld won Bradley Wiggins de Tour de France op een fiets met niet-ronde voortandwielen. Knoek van Soest: “Bij de traditionele keuze voor ronde tandwielen hebben overwegingen die met de wielrenner te maken geen rol gespeeld. Het is alleen al daarom onwaarschijnlijk dat het traditionele ronde tandwiel de beenspieren van de wielrenner in staat stelt om optimaal te presteren."

Tandwielvorm en pedaalsnelheid
Een niet-rond voortandwiel leidt er als het ware toe dat de "versnelling" waarmee de wielrenner rijdt varieert binnen elke pedaalomwenteling. In het deel van de pedaalomwenteling waarin de straal van het tandwiel kleiner is, rijdt de wielrenner met een "lichtere versnelling" (en dus met een hogere pedaalsnelheid) dan in het deel waarin die straal groter is. Echter, de precieze relatie tussen tandwielvorm en pedaalsnelheid is niet eenvoudig. Van Soest: "Eerder onderzoek naar de ideale tandwielvorm is niet erg succesvol geweest. Dat komt misschien omdat het inzicht in de relatie tussen de vorm van het tandwiel en de resulterende variaties in pedaalsnelheid tot voor kort beperkt was. Ik heb recent een methode ontwikkeld om deze relatie door te rekenen voor een willekeurig gevormd tandwiel".

Van analyse naar ontwerp
De rekenmethode van Van Soest is het startpunt voor de ontwikkeling van een ontwerptool die het omgekeerde mogelijk maakt. Een ontwerptool waarmee de vorm van het tandwiel kan worden berekend uit het gewenste verloop van de pedaalsnelheid. En om het gewenste verloop van de pedaalsnelheid te vinden kan een gebruiker in een proefopstelling "spelen" met het verloop van de pedaalsnelheid totdat het ideale verloop is gevonden. Als laatste stap wordt dan het tandwiel, hoe vreemd  de vorm ervan ook mag zijn, geproduceerd.

Prestatieverbetering?
Door personen uit de topsport, uit het bedrijfsleven, en uit de wetenschappelijke wereld te betrekken bij dit project, wordt de kans vergroot dat de ideale tandwielvorm wordt ontdekt. Van Soest: "De aanpak die we in dit project kiezen is veelbelovend, maar het is te vroeg om te claimen dat deze aanpak het tandwiel van de toekomst zal opleveren".

Sportinnovator
In opdracht van Minister Schippers van VWS heeft het Topteam Sport de Kennis- en innovatieagenda sport 2015-2020 opgesteld. In de agenda is de ambitie geformuleerd om het rendement van kennis en innovatie in de sport te vergroten: voor de sport maar ook voor de wetenschap, economie en maatschappij. Om dit te realiseren is het programma Sportinnovator opgezet waarin samenhangende programmalijnen worden uitgevoerd. Met de Sportinnovator Calls konden vernieuwende  ideeën en projecten worden ingediend. Winnaars ontvangen financiering om hun idee uit te werken tot een werkend prototype of voor het vermarkten van hun reeds ontwikkelde innovatie.