Жеңіл дөңгелектер жеңіл жақтауды жеңе ме?

Мазмұны:

Жеңіл дөңгелектер жеңіл жақтауды жеңе ме?
Жеңіл дөңгелектер жеңіл жақтауды жеңе ме?

Бейне: Жеңіл дөңгелектер жеңіл жақтауды жеңе ме?

Бейне: Жеңіл дөңгелектер жеңіл жақтауды жеңе ме?
Бейне: Әмбебап КБМ культиваторлары. Өрісті өңдеу. Ярославич 2024, Наурыз
Anonim

Велосипедте салмақты үнемдегіңіз келсе, доңғалақтар жаңарту үшін ең жақсы құрамдас болып табылады ма? Біз фактілерді айналдырудан ажыратамыз

'Дөңгелектердегі фунт рамадағы екі фунтқа тең' немесе олар осылай дейді. Бұл қарапайым даналық көптеген велосипедшілер үшін доңғалақ таңдау тәсілін басқарды – егер бірнеше грамм қырыну үшін ақша шашатын орын болса, бұл дөңгелектер.

Бірақ әдеттегі даналықпен жиі кездесетіндей, біз оны осылай қалдыруға қуаныштымыз.

Дөңгелектер жинағының салмағы велосипедтің кез келген басқа бөлігіне қарағанда маңыздырақ деген идея дөңгелектердің велосипедтің кез келген басқа бөлігіне қарағанда көбірек қозғалатындығына негізделген.

Энди Руина, Корнелл университетінің машина жасау профессоры мұны өте қарапайым түрде түсіндіреді: «Дөңгелектің үстіңгі бөлігі велосипедпен салыстырғанда екі есе жылдам жүреді. Ал қарсы бағыт [дөңгелектің төменгі жағы] бұл жылдамдықты жоймайды.

'Сондықтан оның кинетикалық энергиясы екі есе көп, сондықтан оны қозғалту үшін екі есе көп күш қажет және бұл велосипедті екі есе баяулатады.'

Салмақ v үдеу

Велосипед қозғалысының үлкен схемасында салмақ өте маңызды, себебі оның үдеумен байланысы бар. Бір нәрсе тұрақты жылдамдықпен қозғалғанда, оны итеретін және баяулататын барлық күштер тепе-теңдікте болады.

Салмақтың ақылға қонымды ұлғаюы ешқандай өзгеріс туғызбайды, тек үйкеліс немесе айналу кедергісінің шамалы өсуін қоспағанда.

Бірақ жылдамдықты көтергенде немесе жоғалтқанда Ньютонның екінші заңы күшіне енеді: күш=масса x үдеу. Демек, масса неғұрлым көп болса, жылдамдықты көтеру үшін соғұрлым көп күш қажет.

Олай болса, салмақтың жақтауда емес, дөңгелекте болуы неліктен бір унция айырмашылығы бар?

Міне, инерцияның арқасында бұл аздап қиындайды. Инерция – бұл заттың қозғалысының өзгеруіне қарсылығы – бұл тіпті үйкеліссіз ғаламда велосипедті жеделдету үшін күш салудың себебі.

Дөңгелектер, велосипедтер және шабандоздар инерцияға ие, бірақ дөңгелектермен әсер ұлғаяды, себебі олар айналады.

Стив Уильямс, Lotus компаниясының көлік динамикасы бойынша жетекші инженері былай дейді: «Дөңгелектің жағдайында, сізде шеңбердің айналасында көп масса тарағандықтан, доңғалақтың ортасынан біршама қашықтықта, бұл оған инерция береді. '

Бұл инерция негізінен айналатын дөңгелекке қарсылықты білдіреді. Оны кейде айналу инерциясы деп атайды, бірақ дәлірек айтқанда, инерция моменті деп аталады.

Уильямс былай деп қосты: «Велосипед өз дөңгелектерімен айналатындықтан, сіз бұл массаны ауа арқылы тезірек итеріп қана қоймай, сонымен қатар дөңгелекті тезірек айналдыруыңыз керек. Дөңгелектің инерциясы айналу жылдамдығының артуына қарсы болады.’

Ең бастысы, бұл инерция массаның айналу центрінен қашықтығымен анықталады: «Инерция моменті – ол айналатын осьтен алыс қашықтықтағы массаның нәтижесі – доңғалақ жағдайында - бұл массаның шпиндель осінен қашықтығы.'

Нүктеге жету

Бұл ғылыми әңгіменің бәрі бізді мәселенің түйініне әкеледі. Ауыр доңғалақ ауыр жақтауға қарағанда көбірек кедергі деп айту жеткіліксіз, себебі бәрі сол салмақтың дөңгелекте қай жерде бөлінетініне байланысты.

«Дөңгелектердегі фунт жақтаудағы екі фунт» деп айту тым қарапайым. Профессор Джим Пападопулис, «Cycling Science» кітабының авторы: «Айналаның тура бөлігіндегі аздаған масса екі рет, тірек ортасындағы аздаған масса 1,5 есе, ал хабтағы аздаған масса есептелетіні белгілі болды. бір рет есептеледі.'

Осылайша, біз фразаны "жиектегі бір фунт хабтардағы екі фунтқа тең" дегенге бейімдеуіміз керек, бірақ Уильямс лотостағы жеңілірек жиектерден алынатын табысқа күмәнмен қарайды.

‘Дөңгелектің инерциясын азайту айналмайтын массаны азайтуға тиімді әсер ететінін көреміз, бірақ ол өте аз. Шындығында, доңғалақтардың жиектерінен үнемделген масса велосипедтің қалған бөлігінен үнемделген массаға қарағанда 10%-дан азырақ тиімдірек болуы мүмкін.’

Кейбір өте күрделі есептеулер доңғалақ жиектерінен салмақты кесу кезіндегі жеделдеудің артықшылығы рамадан салмақ кесу кезіндегі 0,8% емес, 0,9% болатынын көрсетеді.

Велосипедіңіздегі айналдыру массасының салмағын кесуден алынатын табыстар пікірталасқа ашық болса, келесі қарастырылатын сала - гироскопия.

500 фунт стерлингке жеңілірек дөңгелектерге жаңартыңыз

Онымен гиро алу

Гироскоп – осьтің айналасында өзін тұрақтандыратындай айналатын дөңгелек немесе диск. Бұның себебі бұрыштық импульстің әсерінен - дөңгелектің жоғарғы нүктесі оны оңға қарай тарта бастағанда, мысалы, дөңгелек жарты айналымға айналғанда, дөңгелектің сол нүктесі төңкеріліп, кенеттен итереді. доңғалақ солға артқа.

Айналдырудың гироскопиялық әсері - шыңның тік тұруының себебі және велосипед дөңгелектері бізді тік ұстауда маңызды рөл атқарады.

Гироскоп бұрыштық күштердің негізгі принципі бойынша жұмыс істейтіндіктен, доңғалақтың ең сыртқы бөлігіндегі салмақ дөңгелектің тұрақтандырушы күшіне ең әсер етеді. Сонымен, шеңбер ауыррақ болса, ол доңғалақты күштірек күшпен кері итеріп жіберуі мүмкін бе?

Корнелл университетіндегі Руина ғылыми консенсустың бұлыңғыр бейнесін суреттейді: «Ауыр шеңбердің тұрақтырақ екендігі туралы нақты жауап жоқ. Бірақ тренд үлкенірек гироскопты тұрақтырақ сезінетін сияқты.’

Осылайша бұл жалпы ауыр доңғалақ емес, ауыр шеңбер көбірек тұрақтылықты ұсына алады.

Бірақ ескеретін тағы бір бұрыш бар. Уильямс былай дейді: «Жоғары инерция дөңгелегі күшті гироскопиялық әсерге ие болар еді, дегенмен екінші гироскопиялық әсер бар – руль неғұрлым жылдам басқарылса, соғұрлым бұрылуға гироскопиялық қарсылық артады. Жоғары инерция рульді бұрап, велосипедті еңкейтуді қиындатады.’

Ауыр жиек жүру кезінде сізді тұрақтырақ етеді, бірақ рульді еркін әрі жылдам басқару мүмкіндігін беретін ептілік түрін құрбан етуі мүмкін.

Руина сәл келіспейді. «Егер сіз велосипедті басқару кезінде өте жылдам сезінетінін айтсаңыз, бұл велосипедтің геометриясына және руль жинағындағы массасының таралуына байланысты», - дейді ол.

‘Және есіңізде болсын, бұрышқа еңкеюге ең әсер ететін салмақ - сіз.'

Ақырында, егер сіз жинағыңыздың өнімділігін арттыруды іздейтін шабандоз болсаңыз, ең жеңіл жалпы дөңгелекті емес, ең жеңіл жиектерді табуға назар аударуыңыз керек.

Немесе сіз біздің басқаларымыз жасайтын нәрсені істеп, ең керемет көрінетіндерін таңдай аласыз.

Ұсынылған: