Materialen in de topsport bobslee - drs. ing. Bakker - kivi niria

Materialen in de Topsport
‘De bobslee gaat voor goud’
Bob- en SleeBond Nederland
BSBN

Introductie
• BSBN: Bob- en SleeBond Nederland
– Topsportbond
• Olympische historie
• Olympische aspiraties
• www.bsbn.nl
• FIBT: Federation Internationale de
Bobsleigh et de Tobogganing (1923).
• Internationale federatie
• www.FIBT.com

Introductie
• Spreker 1: Frans Bakker
– Voorzitter BSBN
– Portefeuille: innovatie, materiaalontwikkeling
– Voorzitter Materiaalcommissie FIBT
• Materiaalcommissie
– Regels opstellen (adviescommissie bestuur)
– Regels Handhaven (adviescommissie Jury)
– (ex)bobsleeatleet (remmer, piloot)

Introductie
• Spreker 2: Marc van der Zande
– Innosport.NL

Opbouw
• Basics: Sleetjerijden
• BobsleighTechnology
• Regels
• ‘Cunning Plans’
• Bobslee mythes
• TopBob
• Presentatie Marc van der Zande

Het Idee
• ‘Wie het snelst beneden is’
• Bepalende factoren:
– Team dat harder aanduwt is sneller beneden,
– Materiaal dat minder snelheid verliest is
sneller beneden,
– Piloot die beter stuurt en dichter langs ‘het
randje gaat’ is sneller beneden,
– Het spel is niet zonder risico’s

De Afdaling
• Een betrekkelijk simpel proces waarbij in
vergelijking met bijvoorbeeld voetbal, strategie
en tactiek een beperkte rol spelen
• Voor de piloot een moeilijk proces waarbij het
onder stress gaat om de finesses.

Complicaties
• Sturen om te winnen:
– Er kan niet voortdurend bijgestuurd worden,
aantal stuurmomenten is beperkt.
• Timing speelt een belangrijke rol
– Baan is niet perfect glad maar oneffen en
verschilt van dag tot dag.
• Voorspelbaarheid van de afdaling is beperkt
– Temperatuur van het ijs, luchtdruk, neerslag
(sneeuw!) en gebruik van het ijs (geen
dweilpauze) zijn allen van invloed

Een Complicerende Factor
• Het is een moeilijke sport, je moet kunnen
sturen.
– Daarbij is talent vereist,
– een groot hart
– en veel ervaring.
– Zelfs dan gaat het nog wel eens mis.

Sturen
• Bochten:
– Bochtenradius soms minder dan 8 meter.
– Maximale stuuruitslag (reglementair) 4.0 0
• Sliphoek 2.5 0
– Verplaatsing van de stuurtouwtjes (afhankelijk
van afstelling) 20 cm
– Vereiste nauwkeurigheid tav. stuurmomenten;
ca. 50 cm.
• Bij ca. 30 meter per seconde (108 kmh -1 ) betekent
dit 1/60 seconde

Bochtengedrag
• IJzers, ‘Kufen’ of ‘Runners’ zijn itt.
‘Friesche Doorloopers’ rond en hebben
een minimale radius van 4 mm (2-bob) of
6 mm (4-bob)
• Er kan slechts gestuurd worden indien
normaalkrachten voldoende groot zijn.
• In de praktijk: slechts in de bochten,
wanneer de slee ‘druk pakt’.

Besturing
• Van bocht uitgang naar ingang van
volgende bocht.
• Gestuurd wordt vooral in de uitgang van
de bocht, maar dan moet er wel voldoende
‘druk’ zijn (Normaalkrachten groot genoeg)
• Ideale lijn wordt soms verstoord door een
‘kleinigheid’.
• Dit verklaart de soms vreemde trajecten
die zijn waar te nemen.

Stuurgedrag
• Gedrag (autonoom) van de slee in de
baan:
– Langzame golfbeweging
– Doorgaans 1 cyclus (korte bocht) of twee cycli
(langere bochten)
– Voorspelbaar patroon
– Afwijkingen van gewenste verloop zijn goed
vast te stellen (visueel, “druk”)

TECHNIEK

De Slee
• Afmetingen:
– Ca. 3,3 meter (2 bob), 4 meter (4-bob)
– As-afstand 1690mm (2-bob) 2130mm (4-bob)
• Gewicht:
– min 170 ex. max 390 incl. (mannen 2)
– min 170 ex. max 340 incl. (vrouwen 2)
– min 210 ex. max 630 incl. (mannen 4)

De Slee
• Constructie: stalen frame, geleed,
schommelassen, draaischamel besturing,
kunststof stroomlijn (‘cowling’)
• Schaatsen (IJzers, Runners, Kufen)
• Sturen: stuurtouwtjes
• Remmen: een hark
• Techniek van de Boerderij

De Slee
• Veel beperkingen ten aanzien van
– Aerodynamica
– Vering/demping
– Veiligheid
• In der Beschränkung zeigt sich der Meister
– Ontwikkelingen op details
– ‘Scherp aan de wind zeilen‘

Scherp aan de wind zeilen
• ‘Blue-printing’
• Mazen in de regels
– The longitudinal frame member should be made of a closed steel profile
with a minimum section area of 703 mm 2 , a minimum section height of
37 mm and a minimum section width of 19 mm.
• Gebruik van exotische materialen
• Gebruik van exotische constructies
• Kostenexplosie (goede 4-mans: €70.000)
• Waar zit dat geld?

Mythes
– Strenge, beperkende regels;
– onduidelijkheden, mazen;
– Vertrouwen stellen in het materiaal.
• Geloof in ‘tovenaars’.
• De kwaliteit van het materiaal wordt bepaald
door de prijs.
• Als scherp aan de wind zeilen je doel wordt is de
kans groot dat je op een plaats eindigt waar je
niet wilt zijn”

Mythes
• Geldt voor de slee
– Chassis
• Geometrie
• Demping
– Aerodynamica
• Cowling fashion
– Articulation
– Wings
– Rear section

Mythes
• Geldt met name voor de runners
• "Runner technology really is a black art," (Cuneo, Bo-Dyne).
• In the old days:
– "Many athletes (would) have 20 or 30 sets of runners
per sled depending on conditions." Ice surface, sun or
clouds, humidity, and temperature--even changes of a
degree or two--will affect the speed of a race. Each
set of runners is designed with a slightly different
curvature, cross sectional radius, or chemical
composition that corresponds to the situation.”

FIBT
• 2010/2011:
– Materiaal (‘runner blanks’) wordt geleverd
door FIBT
– Gelimiteerd aantal per team
• 2011/2012
– Materiaal wordt geleverd door FIBT

Controles
• Coating
– LIBS: Laser-induced breakdown spectroscopy
• Materiaalauthenticiteit
– XRF: X-Ray Fluorescence
• Hardheid
– Micro hardness testing
– Ferriet (α-ijzergehalte van austenitisch basismateriaal)
• Buffing, coatings
– ‘Runner sanding’
• Radii, bout-diameters, bout-posities, etc., etc.

Opvallend
• Runners: duidelijke voorkeur voor
hardheid
– Vacuum deposited Micro-coatings (3 , CrN),
– conventional milling and quenching,
– buffing,
– Ion-implanting
– ???
• Bij teams: sterke voorkeur voor ‘winning
runners’ (€€€€€ / $$$$$-runners)

Opvallend
• Voorkeur voor ‘kleine’ slee (Wimmer, Bo-
Dyne)
• Geen duidelijke voorkeur voor geometrie
van het chassis
– Strategie 1: FES-’suspension’
– Strategie 2: Houten blokken i.p.v. rubber.
• Geen duidelijke voorkeur voor
aerodynamische details

TopBob 2010
• Opruimen van mythes
– Vanzelfsprekendheden ter discussie
– Geen ‘clean-slate approach’
• Voorbeeld ‘Dresden’ chassis.
– Eerst meten, dan verbeteren
• Incrementeel, op basis van kennis

TopBob 2010
– In geval van TopBob:
• Nieuw chassis, na uitgebreid onderzoek t.a.v.. de
geometrie (Winterberg tests)
• Nieuwe cowling, na modelleringen van materiaal
van concurrenten, windtunneltests, baantests,
modificaties.
– Nieuwe cowling plus nieuw chassis
– TopBob 2009 (2010)