Отдел продаж
8 (499) 755-89-57
Лодки, запчасти
8 (499) 755-89-57

Как из велосипеда сделать велотренажер


Как из велосипеда сделать велотренажер в домашних условиях?

На чтение 6 мин. Просмотров 590 Обновлено

Велотренажеры – дорогостоящая конструкция, которая значительно отличается от езды на настоящем байке. Кручение педалей, общие ощущения – все это отвергает многих любителей велосипедной езды. Но можно улучшить свой байк, если знать, как из велосипеда сделать велотренажер.

Можно ли сделать велотренажер из велосипеда самому?

Магазинный велотренажер предназначен для кардио нагрузки, выработки выносливости и становления дыхания. Современные конструкции оснащены просчетом пульса, пройденных километров, увеличением и уменьшением сопротивляемости в педалях.

Из-за этого функционала велотренажер имеет высокую стоимость. При наличии старого велосипеда, некоторых инструментов и табуретки можно сделать тренажер самостоятельно.

Достоинства и недостатки самодельных тренажеров

Из преимуществ такой конструкции можно выделить:

  • Низкая стоимость. Не бесплатно, поскольку некоторые материалы придется докупать. Но это значительно дешевле магазинного тренажера.
  • Возможность добавить груз по собственному желанию.

Недостатки велотренажера:

  • Отсутствие функционала: нет измерителя пульса, километража, программ тренировок.
  • Нельзя легко транспортировать. Для перевозки придется разбирать всю конструкцию.
  • На создание конструкции уйдет время.

Как из велосипеда сделать велотренажер в домашних условиях?

Для всех типов самодельных велотренажеров пригодятся: электролобзик, саморезы или другие крепления. В случаях полной закупки материалов следует также приобрести фанерные листы.

Стендовый велотренажер

Стендовый велотренажер делается из нескольких ключевых деталей байка: педалей, задней втулки, цепи. Принцип работы во вращательных движениях ногами, а не в полной передаче реалистичного велосипеда. Для утяжеления крепятся грузы на заднюю втулку.

  1. Создается каркас из листов фанеры. Их можно выпилить при помощи электролобзика или купить сразу необходимого размера.
  2. Готовые доски скрепляются саморезами.
  3. К основному каркасу прикрепляют части велосипеда: педали, втулку, цепь.

Тренажер на подставке

Вариант велотренажера на подставке удобен для любителей постоянной езды. Чтобы зимой байк не простаивал, его можно улучшить до тренажера. Удобство этого способа заключается в том, что в любой момент велосипед может вернуться к первоначальному виду.

Принцип работы конструкции в закреплении заднего колеса при полной работоспособности велосипеда. Есть более дешевый и более дорогой вариант.

Дешевый вариант включает материалы:

  • Старая табуретка,
  • Труба из прочного металла (по размеру оси вращения колеса),
  • Крепкая пластиковая лента.

Дорогой вариант делается с ноля:

  • Фанерные листы,
  • Труба из металла (пеги – трубы трюкачей),
  • Саморезы,
  • Крепкая пластиковая лента.

Сборка начинается с создания подставки для заднего колеса. Для этого делаются специальные отделения под трубу в старой табуретке. Следует перевернуть ее сидением вниз, а на перекладинах вырезать углубления при помощи электролобзика.

В дорогом варианте вырезаются фанерные листы по принципу табуретки: две параллельные вертикально поставленные доски и одна в виде квадратной основы. В вертикальных фанерах прорезаются углубления под трубу.

После приобретенная или найденная труба крепится к заднему колесу вокруг оси вращения. Ее можно закрепить при помощи пластиковой ленты.

Далее велосипед с трубой прикрепляют к подставке и закрепляется лентой. Важно отметить, что конструкция может требовать замены деталей при изнашивании.

Тренажер на роликовой дорожке

Самый удобный способ для тех, кто не хочет видоизменять велосипед – тренажер на роликовой дорожке. В этом случае сам байк остается нетронутым. Его просто устанавливают на подготовленную дорожку.

Принцип работы во вращательных роликах, на которых будут стоять колеса. Этот способ потребует дополнительных затрат, но полностью компенсирует себя легкой транспортировкой, отсутствием изменений в самом велосипеде, прочностью и надежностью.

Можно приобрести фанерные листы, деревянные доски или взять за основу обычную деревянную дверь. В конечном итоге нужно сделать прямоугольную раму длиннее велосипеда и по высоте от пола от 5 до 20 см в зависимости от веса человека, байка и будущих нагрузок. Рама должна быть пустой внутри.

Спереди по бокам при помощи дрели высверливаются отверстия: 2 спереди и 4 сзади. Отдельно приобретаются валики, на которых и будет стоять велосипед. При помощи шурупов и гаек они прочно закрепляются в раме: 1 валик спереди и 2 сзади.

Передний и ближайший задний валики необходимо связать прочным ремнем или пластиковой лентой. Для удобства использования из оставшейся древесины можно сделать подставку для ножки велосипеда.

Байк устанавливается на конструкцию, и механизм начинает работать. Сами валики требуют периодической смазки или замены. Велосипед можно оставлять на дорожке или убирать вместе с ней.

Как увеличить нагрузку для занятий на домашнем велотренажере?

Улучшить свои тренировки можно за счет дополнительной нагрузки, с которой неудобно ездить просто по городу, но которая легко устанавливается на тренажере:

  1. Грузик на колесо. Равномерно по спицам распределяются грузики, которые можно увеличивать в массе, но не в количестве. Важен баланс распределения, чтобы не сломать спицы или не стереть колесо.
  2. Прижимные ролики. Устанавливаются на заднем колесе для дополнительного трения. Продаются в любом специализированном магазине.
  3. Постоянные магниты. Устанавливаются на спицах при помощи передвижной рамы. Лучше всего использовать на роликовой дорожке. Данный способ удобен тому, у кого есть такое количество магнитов. В противном случае их придется покупать. Для равномерного распределения магниты понадобятся в количестве 20 штук.

Отзывы

Увидел на просторах Интернета «мини-велотренажеры» и понял, что могу сделать их сам. Принцип создания взял из стендового тренажера. У знакомого забрал детали от заржавевшего велосипеда, собрал и занимаюсь в свободное время.

Оценка:

Кирилл, 21 год

Долго думал, делать тренажер на подставке или роликовой дорожке. Подставка прельщала тем, что у меня было все под рукой: и труба необходимая, и табуретка даже с уже вырезанными вкраплениями. Но не хотелось разбирать велосипед. Поэтому немного потратился и сделал роликовую дорожку. Удобно!

Оценка:

Олег, 25 лет

Делал тренажер на подставке, так как был лишний велосипед, который зря пылился в сарае. Отлично придумано! Специально выбрал место, установил. Создание заняло не больше получаса.

Оценка:

Семен, 29 лет

Уговорила мужа сделать роликовую дорожку. Теперь при плохой погоде я не еду пачкать велосипед, а ставлю его на тренажер. Так и занятия не пропадают, и я с байком на пару не мокну.

Оценка:

Ольга, 32 года

Не поняла принцип работы стендового тренажера, поэтому сделала себе подставку. Зимой то, что нужно – ехать в минус совсем не хочется, а дома под сериал приятно.

Оценка:

Валерия, 33 года

Есть множество способов улучшения велосипеда на время зимнего периода, когда выезд на дорогу не очень комфортный и безопасный. Свой байк можно частично разобрать и сделать стендовый тренажер или доработать при помощи подставки, роликовой дорожки. Так можно не прекращать тренировки, несмотря на погоду.

Как использовать велосипед в качестве стационарного велосипеда

Как преобразовать велосипед в велотренажер

Существует большое количество факторов, которые мешают нам больше заниматься спортом. В случае езды на велосипеде мы часто ограничены доступным светом, который в сочетании с холодной погодой может стать решающим препятствием для выполнения большего количества упражнений.

Превратив велосипед в велотренажер с помощью тренировочных роликов или комнатного велотренажера (иногда называемого «турбо-тренажером»), вы потенциально можете использовать свой велосипед в качестве стационарного велотренажера для своих тренировок.

Независимо от того, являетесь ли вы заядлым велосипедистом, который хочет улучшить свою физическую форму в холодные, темные и влажные зимние месяцы, или скучающим временем родителем, ищущим вариант упражнений, который впишется в ваш плотный график, езда на велосипеде в помещении может помочь удовлетворить ваши потребности в фитнесе.

Создание собственного велотренажера в домашних условиях - ролики или турбо-тренажер?

Одно из самых важных решений, которое необходимо принять новичкам, занимающимся велотренировками в закрытых помещениях, и опытным гонщикам - это использовать велотренажер или набор велосипедных роликов.Это решение сбивает с толку и очаровывает велосипедистов в течение многих лет, и споры будут продолжаться и дальше. Ниже приведено немного дополнительной информации, которая может помочь вам решить, какой вариант для вас лучше, а также представление о том, что на самом деле представляют собой велотренажеры / турбо-тренажеры и велосипедные ролики.

Почему стоит подумать об использовании турбо-тренажера для велотренировок?

Турбо-тренажер / велотренажер представляет собой металлическую раму, которая удерживает ваше заднее колесо на месте против элемента сопротивления, который будет сидеть на вашей велосипедной шине.

Когда вы крутите педали, когда ваш велосипед прикреплен к велотренажеру, шина будет сидеть на ролике, прикрепленном к блоку сопротивления. Движение задней шины относительно ролика сглаживается за счет использования маховика, который помогает сбалансировать ход педали.

Кроссовки

Turbo особенно хороши для новичков, так как велосипед эффективно удерживается на месте рамой, что означает, что пользователю не нужно беспокоиться о своем балансе и можно просто крутить педали. Многие турбо-тренажеры оснащены модулями переменного сопротивления, поэтому велосипедист может сделать тренировку на велосипеде настолько сложной или простой, насколько он захочет.В качестве альтернативы, некоторые тренажеры имеют прогрессивную скорость сопротивления, позволяющую пользователю адаптировать свой уровень сопротивления в зависимости от скорости езды на велосипеде, которой, следовательно, можно управлять, нажимая на педали или переключая передачи на велосипеде.

Использование велосипеда в качестве стационарного велосипеда с использованием велосипедных роликов

Велосипедные ролики существуют уже много лет, и, хотя они не так популярны, как турбо-тренажеры, они предлагают существенно иную велотренировку, более структурированную в отношении техники катания и баланса.

Велосипедные ролики выглядят совершенно иначе, чем турбо-тренажеры, поскольку ролики не прикреплены к раме. Велосипед фактически сидит на наборе из трех роликов, которые связаны ремнем, который эффективно создает катящуюся дорогу для велосипедиста, по которой он может ехать, как показано на видео ниже.

Как вы думаете? Мы всегда ждем ваших отзывов.

Вы когда-нибудь катались на велосипедных роликах? Или вы всегда использовали велотренажер? Мы будем рады услышать от вас в разделе комментариев ниже.

Лиам Халлам (CyclingFitness on Hubpages)

.

Как заменить велосипедную спицу

Сломанная или погнутая спица колеса может вызвать дальнейшие проблемы с велосипедом, но ее легко заменить.

Инструменты: разводной ключ, два утюга для шин, кусачки, ключ для велосипедных спиц, напильник, велосипедный насос.

Объявление

Материалы: замена спицы.

Время: около 1/2 часа.

Установите велосипед вверх ногами и надежно поставьте его на место.Используя разводной ключ, ослабьте гайки, удерживающие колесо на месте; снимаем колесо. Выпустите воздух из шины. Если возможно, снимите шину с колеса вручную; или используйте шинные утюги, чтобы протереть шину по ободу. Начиная со спицы, осторожно вставьте гладкий конец металлической шины между ободом и шиной. Удерживая этот конец на месте, потяните конец с прорезью вниз и за спицу и наденьте прорезь на спицу. Вставьте вторую шину в следующую спицу; повторите, поочередно перемещая утюги вокруг обода, пока вы не сможете снимать шину вручную.Затем снимите шину и камеру.

После снятия шины вы готовы заменить поврежденную спицу. На большинстве велосипедов головки ниппелей, которые удерживают спицы колес на месте, покрыты большой резинкой. Натяните эту ленту на обод и снимите ее. Если сломанная спица выпала из колеса, осмотрите колесо, чтобы найти пустое отверстие, в которое войдет новая спица. Если старая спица все еще находится в колесе, отрежьте ее с обоих концов кусачками. Удалите все части старых спиц, оставшиеся в ободе колеса или ступице.

Новая спица должна быть точно такой же длины и диаметра, что и старая. Чтобы убедиться, что вы выбрали нужный размер, либо отнесите колесо целиком в веломагазин, либо снимите хорошую спицу с той же стороны для измерения. Не принимайте никаких различий ни в длине, ни в диаметре.

Для ремонта вставьте головку спицы, конец без ниппеля, в пустое отверстие в ступице. Головка спицы должна отклоняться от ступицы. Возможно, вам придется немного согнуть спицу, чтобы она встала на место, но не сгибайте ее резко.

Когда спица встала на место, вставьте ниппель в отверстие в ободе колеса и аккуратно навинтите его на конец спицы. Затяните соску рукой; пока не пользуйтесь гаечным ключом.

Заменить обод колеса в вилке рамы велосипеда; затяните колесные гайки. Крепко закрутите обод рукой. Когда он вращается, посмотрите прямо на колесо, чтобы убедиться, что оно ровное. Колесо, вероятно, будет деформировано со стороны, где была установлена ​​новая спица.Остановите колесо и немного затяните новую спицу гаечным ключом для спиц, затем открутите колесо и снова проверьте соосность.

Повторяйте, затягивая новый ниппель спицы, пока колесо не будет вращаться свободно и равномерно. Если колебание сохраняется после того, как вы затянули ниппель новой спицы на два или три полных оборота, ослабьте спицы напротив новой спицы, чтобы исправить выравнивание.

После того, как вы выровняли шину, проверьте новую спицу, чтобы убедиться, что она не выступает через край обода ниппеля.При необходимости подпилите его. Наконец, замените резиновую ленту на ниппелях спиц, замените камеру и шину и прокачайте шину полностью.

Езда на велосипеде со сломанной спицей не опасна, а вот на велосипеде с ненадежными тормозами. Держите тормоза в отличной форме, регулярно их настраивая. На следующей странице приведены практические советы.

Для получения советов по уходу и ремонту других видов спортивного инвентаря воспользуйтесь следующими ссылками:

.

Велосипедная наука - как работают велосипеды и лежащая в их основе физика

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 18 августа 2019 г.

Если бы вам нужно было выбрать лучшую машину за все время, что бы вы сказали? Если бы мы говорили о машинах, которые помогли распространять знания и обучать людей, вы, вероятно, выберете печатная пресса. Если мы имели в виду изобретения, которые позволяют людям обрабатывать землю и кормить свои семьи, вы могли бы заплатить за плуг или трактор. Если вы считаете, что транспорт действительно важен, вы можете выбрать автомобильный двигатель, паровой двигатель или реактивный двигатель самолета.Но для его чистоты простота, думаю, я бы выбрал велосипед . Это прекрасный пример того, как чисто, научные идеи можно использовать в очень практичном технологии. Давайте посмотрим на науку о циклах - и просто что делает их такими замечательными!

На фото: велосипед - гениально простая форма транспорт, где бы вы ни находились. Что-то вроде 130 миллионов новых велосипедов производятся во всем мире каждый год, и в настоящее время более 90 процентов из них производится в Китае.Фото Роджера С. Дункана любезно предоставлено ВМС США.

Что такого хорошего в велосипедах?

Диаграмма: Сравнение эффективности повседневных машин (приблизительные, ориентировочные значения, выраженные в процентах). За исключением велосипеда, новые технологии (например, дизельные двигатели) обычно более эффективны, чем старые технологии (например, паровые двигатели).

Что так хорошо, так это то, что они быстро доставят вас в места, не поглощая ископаемое топливо, такое как бензин, дизельное топливо и уголь, и не создавая загрязнение.Они делают это, потому что очень эффективно преобразуют энергию, производимую нашим телом, в кинетической энергии (энергии движения). Фактически, как вы можете видеть из диаграммы напротив, это самые эффективные транспортные средства, разработанные людьми. Используя силу ваших мышц удивительно эффективным способом, велосипед может преобразовать около 90 процентов энергии, которую вы подаете на педали, в кинетическую энергию, которая движет вас вперед. Сравните это с автомобильным двигателем, который преобразует лишь около четверти энергии бензина в полезную мощность - и при этом производит все виды загрязнения.

Посмотрите на это так: если вы ведете машину, куда бы вы ни пошли, вы тащите кусок металла, который, вероятно, весит в 10–20 раз больше, чем вы (типичный компактный автомобиль весит более 1000 кг или 2000 фунтов). Какая трата энергии! Ездите на велосипеде, и металл, который вам нужно перемещать с собой, больше равен 6–9 кг (14–20 фунтов) для легкого гоночного велосипеда или 11–20 кг (25–45 фунтов) для горного велосипеда или туриста, что составляет или вашего собственного веса.

Более высокая эффективность означает, что вы можете ехать дальше на том же количестве топлива, что является еще одним большим преимуществом велосипедов, хотя его трудно измерить количественно.Согласно классической книге «Велосипедная наука» Дэвида Гордона Уилсона и др .: «Гоночный велосипедист со скоростью 32 км / ч (20 миль в час) мог бы проехать более 574 километров на литр (1350 миль на галлон США), если бы была жидкая пища с энергетическим содержанием бензина ". Как ни крути, байки просто потрясающие!

Куда уходит ваша энергия?

Мы описали велосипед как машину, и с научной точки зрения это именно то, что это: устройство, которое может увеличивать силу (облегчая идти в гору) или скорость.Это также машина в том смысле, что она преобразует энергию из одной формы (все, что вы ели) в другой (кинетическая энергия вашего тела и велосипеда, когда они едут). Вы, наверное, слышали о законе физики, называемом сохранение энергии, которое говорит, что вы не можете создать энергию из воздуха или заставить ее бесследно исчезнуть: все, что вы можете сделать - это преобразовать его из одного в другое. Так где же энергия вы на велосипеде ездите на самом деле? В научных терминах мы говорим, что это означает «выполнение работы» - но что это означает на практике?

Езда на велосипеде иногда может казаться тяжелой работой, особенно если вы едете в гору.В науке о велоспорте "тяжелая работа" означает, что вам иногда приходится использовать довольно много силы крутить педали на любом расстоянии. Если вы идете в гору, вам нужно работать против сила тяжести . Если вы идете быстро, вы работаете против силы сопротивление воздуха (сопротивление) давит на ваше тело. Иногда бывают неровностей; на дороге, по которой нужно проехать; это требует больше силы и использует энергия тоже (неровности уменьшают вашу кинетическую энергию, уменьшая вашу скорость).

Фото: Велосипеды так хорошо работают с человеческим телом, потому что они используют силу наших больших и очень мощных мышц ног. Лежачие велосипеды (на которых вы ездите лежа) могут выглядеть ультрасовременными и немного странными, но им уже не менее 100 лет. Они быстрее, чем обычные велосипеды, потому что их водители принимают гораздо более аэродинамическую позу, напоминающую трубу, которая сводит к минимуму сопротивление. Поскольку педали находятся выше над землей, шатуны могут быть длиннее, поэтому вы получаете больше рычагов, ваши мышцы могут дольше работать с высокой мощностью и делать это более эффективно.Фото Робина Хиллер-Майлза любезно предоставлено ВМС США.

Но идете ли вы в гору или под гору, быстро или медленно, по ровной дороге или ухабистый, есть другая работа, которую всегда нужно делать просто чтобы ваши колеса вращались. Когда колесо опирается на землю, выдерживая нагрузку, например, велосипедиста, шина, обернутая вокруг него, оказывается в одних местах раздавлены, в других выпячиваются. По мере того, как вы едете по кругу, разные части шины сжимаются и выпирают по очереди, а резина, из которой они сделаны, тянется и толкается во всех направлениях.Многократно сдавливать шину таким способом немного похоже на замешивание хлеба: для этого требуется энергия - и эта энергия известна как сопротивление качению . Чем больше нагрузка на шину (чем вы тяжелее или больше несете), тем выше сопротивление качению.

Для гоночного велосипеда, который едет быстро, около 80 процентов работы велосипедиста уходит на преодоление сопротивления воздуха, а остальная часть - на борьбу с сопротивлением качению; для маунтинбайкера намного медленнее на пересеченной местности, 80 процентов их энергии уходит на сопротивление качению и только 20 процентов теряется на перетаскивание.

Диаграмма: Медленные горные велосипеды тратят большую часть энергии из-за сопротивления качению; более быстрые гоночные велосипеды тратят больше из-за сопротивления воздуха.

О каком количестве энергии мы на самом деле говорим? В Тур де Франс, по мнению увлекательный Анализ, проведенный Training Peaks, показал, что лучшие райдеры имеют в среднем около 300–400 Вт мощности, что составляет примерно 3–4 старомодных 100-ваттных лампы или около 15 процентов мощности, необходимой для работы электрического чайника. Для сравнения, вы можете генерировать около 10 Вт с помощью ручного генератора электроэнергии, хотя Вы не можете использовать один из них очень долго, не уставая.Что это говорит нам? Намного легче генерировать большое количество энергии в течение длительного времени, используя большие мышцы ног, чем используя руками и руками. Вот почему велосипеды такие умные: в них используются самые мощные мышцы нашего тела.

Как работает рама велосипеда

Если вес взрослого составляет 60–80 кг (130–180 фунтов), рама велосипеда должна быть достаточно жесткой, если она не защелкните или пристегните в тот момент, когда всадник поднимается на борт. Обыкновенный велосипеды имеют рамы из прочной, недорогой трубчатой ​​стали (буквально, полые стальные трубы, содержащие только воздух) или более легкие сплавы на основе стали или алюминия.Гоночные велосипеды, скорее всего, будут сделаны из композитов с углеродным волокном, которые дороже, но прочнее, легче и устойчивы к ржавчине.

Фото: перевернутая А-образная рама велосипеда - это невероятно прочная структура, помогающая распределять ваш вес между передними и задними колесами. Это помогает наклоняться вперед или даже вставать, когда вы идете в гору, поэтому вы можете применить максимум нажимайте на педали и сохраняйте равновесие.

Вы могли подумать, что рама велосипеда из алюминиевых трубок будет намного слабее. чем тот, что сделан из стали, но только если трубы аналогичны по размеру.На практике каждый велосипед должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать вес гонщика. и нагрузки, которые могут возникнуть при различных видах обращения. Таким образом, алюминиевый велосипед будет использовать трубки с большим диаметром и / или более толстыми стенками. чем велосипед из стальных труб.

Оправа не просто поддерживает вас: ее треугольная форма (часто два треугольника соединяются вместе, образуя ромб) тщательно разработан для распространять твой вес. Хотя седло расположено гораздо ближе к спине руль, вы наклоняетесь вперед, чтобы держаться за руль.Угловой планки в раме предназначены для более или менее разделять ваш вес равномерно между передними и задними колесами. Если вы думаете об этом, это действительно важно. Если весь ваш вес переместился через спину колесо, и вы пытались крутить педали в гору, вы опрокидывались назад; по аналогии, если бы на переднее колесо было слишком много веса, вы бы свалились каблуки каждый раз, когда ты спускался с горы!

Рамы не рассчитаны на стопроцентную жесткость: это сделает езду гораздо менее комфортной. Практически все велосипедные рамы немного прогибаются и гнутся, поэтому они поглощают некоторые удары. езды, хотя другие факторы (например, седло и шины) имеют гораздо большее влияние по комфорту езды.Также стоит помнить, что человеческое тело само по себе замечательно эффективная система подвески; катаясь на горном велосипеде по пересеченной местности, вы очень быстро станете знать, как ваши руки могут работать как амортизаторы! Действительно, может быть весьма поучительно посмотреть на тело как продолжение (или дополнение) базовой рамы велосипеда, сбалансированное на ней.

Как работают велосипедные колеса

Фото: Как и автомобильное колесо, велосипедное колесо - это умножитель скорости.В педали и шестерни поворачивают ось по центру. Ось поворачивается только небольшое расстояние, но рычаг колеса означает внешний обод поворачивается намного дальше за то же время. Вот как колесо помогает идти быстрее.

Если вы читали нашу статью о том, как работают колеса, вы знаете, что колесо и ось, которую оно вращает, - это пример того, что ученые называют простым машина: она будет увеличивать силу или скорость в зависимости от того, как вы ее поворачиваете. Велосипед колеса обычно имеют диаметр более 50 см (20 дюймов), что составляет выше, чем у большинства автомобильных колес.Чем выше колеса, тем больше они умножьте свою скорость, когда вы поворачиваете их на оси. Вот почему у гоночных велосипедов самые высокие колеса (обычно диаметром около 70 см или 27,5 дюймов).

Колеса в конечном итоге выдерживают весь ваш вес, но очень интересным образом. Если бы колеса были твердыми, они бы сжались (сжались), когда вы сели на сиденье, и отталкивается, чтобы поддержать вас. Однако колеса у большинства мотоциклов на самом деле состоит из прочной ступицы, тонкого обода и около 24 спиц с высоким натяжением.Велосипеды имеют колеса со спицами, а не цельнометаллические, чтобы сделать их прочными и легкими, а также уменьшить сопротивление. (некоторые райдеры используют плоские «лопастные» спицы или спицы овальной формы вместо традиционных округлых спиц в попытке чтобы сократить сопротивление еще больше).

Важно не только количество спиц, но и способ их подключения между ободом и его ступицей. Как нити паутины или свисающие веревки подвесного моста, колесо велосипеда находится в напряжении - спицы натянуты.Так как спицы перекрещиваются с обода на противоположной стороне ступицы колесо не такое плоское и хлипкое, как кажется, но на самом деле удивительно прочная трехмерная структура. Когда вы садитесь на велосипед, ваш вес давит на ступицы, которые растягивают одни спицы немного больше, а другие - немного меньше. Если вы весите 60 кг (130 фунтов), вам придется толкать около 30 кг (130 фунтов). вниз на каждое колесо (не считая собственного веса велосипеда), а спицы - это то, что предотвращает коробление колес.

Фото: Несмотря на внешний вид, велосипедное колесо не является ни плоским, ни слабым.Ступица намного шире шины, спицы натянуты и перекрещиваются, соединяясь со ступицей по касательной. Все это создает жесткую трехмерную структуру, которая может противостоять скручиванию, короблению и изгибу. Фото Дэвида Даналса любезно предоставлено ВМС США.

Поскольку каждое колесо имеет пару дюжин спиц, вы можете подумать, что каждая спица должна выдерживать только часть общего веса - может быть, всего 1-2 кг (2,2-4,4 фунта), если спиц 30, что может сделать легко. На самом деле, спицы несут нагрузку неравномерно: несколько спиц, которые находятся около вертикали, несут гораздо большую нагрузку, чем другие.(Среди велосипедистов до сих пор ведутся споры о том, как на самом деле воспринимается нагрузка, и лучше ли представить себе велосипед, висящий на спицах вверху или давящий на спицы внизу.) Как колесо вращается. другие спицы перемещаются ближе к вертикали и начинают нести большую часть нагрузки. Нагрузка на каждую спицу резко возрастает и падает во время каждого вращения колеса, поэтому, в конце концов, после многих тысяч циклов повторяющихся напряжений и деформаций, во время которых каждая спица быстро растягивается и расслабляется, одна из спиц (или ее соединение с колесо или ступица) может выйти из строя из-за усталости металла.Это мгновенно и резко увеличивает нагрузку на оставшиеся спицы, повышая вероятность их выхода из строя и вызывая своего рода эффект «домино», из-за которого колесо прогибается.

Как работают велосипедные передачи

Фото: Шестерня - это пара колес с зубья, которые сцепляются друг с другом для увеличения мощности или скорости. В велосипеде пара шестерен не приводится в движение напрямую, а связана цепь. На одном конце цепь постоянно обвивается вокруг главной шестерни. (между педалями).С другой стороны, он переключается между сериями больших или меньших зубчатые колеса при переключении передач.

Типичный велосипед имеет от трех до тридцать различных шестерен - колеса с зубьями, связаны цепью, что делает машину быстрее (по прямой) или легче крутить педали (идти в гору). Колеса большего размера также помогают ехать быстрее по прямой, но это большой недостаток, когда дело касается холмов. Это одна из причин, почему горные велосипеды и велосипеды BMX имеют меньшие колеса, чем гоночные велосипеды.Не только шестерни на велосипеде помогают увеличьте мощность педалирования, когда вы идете в гору: педали крепится к главной шестерне парой шатуны: два коротких рычага которые также увеличивают силу, которую вы можете приложить ногами.

Шестерни могут существенно повлиять на вашу скорость. На типичном гоночный байк, например, передаточное число (количество зубьев на педальном колесе, разделенном на количество зубцов на тыльной стороне колеса) может составлять 5: 1, поэтому одно нажатие педалей приводит в движение вы примерно в 10 м (35 футов) вниз по улице.Предполагая, что вы можете перемещать только ноги так быстро, вы можете видеть, что шестерни эффективно заставляют вас идти быстрее, помогая вам продвигаться дальше при каждом повороте педалей.

Подробнее читайте в нашей основной статье о шестеренках.

Изображение: Велосипеды до шестеренок: Ранние велосипеды, подобные этим (известные как «Пенни Фартингс» или «Высокие колеса») у него было огромное переднее колесо, которое эффективно увеличивало вашу скорость и позволяло очень быстро ехать по прямой. Шестерен не было: переднее колесо крутилось один раз, когда ноги толкали вверх-вниз на кривошипах (педалях).Спускаться под гору было довольно сложно (если не снимать ногу с рукоятки), а в гору - практически невозможно! Фрагмент оригинальной картины Генри «Хай» Сэндхэма 1887 года, любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Как работают велосипедные тормоза

Фото: Ободные тормоза: Резиновые колодки (колодки) тормозов этого велосипеда зажимают металлический обод колеса, чтобы замедлить вас. Когда вы теряете скорость, вы теряете энергию. Куда уходит энергия? Это превращается в тепло: тормозные колодки могут быть невероятно горячими!

Как бы быстро вы ни двигались, наступает время, когда Вы должны остановить.Тормоза на велосипеде работают с использованием трения ( сила трения между двумя предметами, которые скользят друг мимо друга, пока они трогают). Хотя некоторые велосипеды теперь имеют дисковые тормоза (аналогичные те, что используются в автомобилях), с отдельными тормозными дисками, прикрепленными к колесам, многие до сих пор используют традиционные ободные тормоза с суппортом и башмаками.

При нажатии на тормозные рычаги пара резиновых туфли (иногда называемые блоками) прижимаются к металлическому внутреннему ободу спереди и сзади колеса. Поскольку тормозные колодки плотно трутся о колеса, они поворачиваются. ваша кинетическая энергия (энергия, которую вы имеете потому что ты идешь вместе) в тепло, что замедляет вас.Подробнее об этом читайте в нашей основной статье о тормозах.

Ободные тормоза в сравнении с дисковыми тормозами

Ободные тормоза с приводом от суппорта нажимают на внешний край колеса, где оно вращается быстрее всего, но с наименьшей силой. Это означает, что им требуется относительно небольшое тормозное усилие, чтобы замедлить движение. колеса (так что они могут быть маленькими и легкими), хотя вам все равно придется сильно нажимать, и вам придется прилагать эту силу дольше, чтобы заставить себя и свой велосипед остановиться. Одним из больших недостатков ободных тормозов является то, что они полностью подвергаются воздействию дождя сверху и сбоку и брызг с колес; если тормозные колодки и колеса мокрые и грязные, есть значительная смазка, трение между тормозами и колесами может быть до десяти раз меньше, чем в засушливых условиях (по данным Дэвида Гордона Уилсона Велосипедная наука), и ваш тормозной путь будет намного больше.

Дисковые тормоза работают ближе к ступице, поэтому им необходимо применять большее тормозное усилие, которое может вызвать нагрузку на вилки и спицы, и они оба тяжелее (что может повлиять на управляемость велосипеда) и механически сложнее, но они имеют тенденцию к быть более эффективным в сырую погоду и грязь.

Просмотрите интернет-форумы о велосипедах, и вы найдете самые разные мнения о том, какой тип тормозов лучше всего подходит для разных типов велосипедов, местности и погодных условий. Некоторым людям нравятся дисковые тормоза, потому что они делают велосипед лучше; другим нравятся ободные тормоза, потому что они такие простые и понятные.

Рисунок: Тормоза дисковые (упрощенные). Когда вы нажимаете тормозной рычаг, трос или гидравлическая линия (желтый) воздействуют на суппорты (синие), которые прижимают тормозные колодки к диску, который называется ротором (красный), прикрепленным к колесу. Поскольку суппорты прикреплены к одной из вилок (серые), а тормозная сила должна проходить через спицы (черные), чтобы остановить колесо, дисковые тормоза подвергают вилки и спицы гораздо большей нагрузке, чем ободные тормоза.

Как работают велосипедные шины

Трение между резиновыми шинами также работает в ваших интересах и дорога, по которой вы едете: это дает вам сцепление, которое делает ваш велосипед легче контролировать, особенно во влажные дни.

Как и автомобильные шины, велосипедные шины не сделаны из цельной резины: они имеют внутренняя трубка заполнена сжатым (сжатым) воздухом. Это означает, что они легче и более упругий, что обеспечивает более комфортную езду. Пневматические шины, как их называют, были запатентованы в 1888 году шотландской изобретатель Джон Бойд Данлоп.

У разных видов велосипедов разные шины. Гоночные велосипеды имеют узкие гладкие шины, рассчитанные на максимальную скорость. (хотя их "тонкий" профиль дает им более высокое сопротивление качению), а у горных велосипедов есть более толстые и прочные шины с более глубоким протектором, большим контактом резины с дорогой и лучшим сцеплением (хотя, будучи шире, они создают большее сопротивление воздуха).

Почему одежда имеет значение

Трение - отличная вещь для тормозов и шин, но это менее приветствуется в другой форме: как сопротивление воздуха, которое замедляет вас. Чем быстрее вы идете, тем больше сопротивление становится проблема. На высоких скоростях гонка на велосипеде похожа на плавание через воду: вы действительно можете почувствовать, как воздух толкает вас и (как мы уже видели) вы тратите около 80 процентов своей энергии на преодоление сопротивления. Теперь велосипед хорош тонкий и обтекаемый, но тело велосипедиста намного толще и шире.На практике тело велосипедиста создает вдвое больше сопротивления, чем их велосипед. Вот почему велосипедисты носят обтягивающую одежду из неопрена и заостренные шлемы для оптимизации и минимизации потерь энергии.

Фото: Гоночные велосипеды имеют два комплекта руля. Внутренний руль позвольте гонщикам уменьшить сопротивление воздуха, прижав локти ближе друг к другу. Фото Бена А. Гонсалеса любезно предоставлено ВМС США.

Вы могли не заметить, но рули велосипеда - это рычаги. тоже: более длинный руль обеспечивает рычаг, облегчающий поворот переднее колесо.Но чем шире вы расставляете руки, тем большее сопротивление воздуха вы создаете. Вот почему у гоночных велосипедов есть два набора рулей, чтобы велосипедист занимает лучшую, наиболее обтекаемую позу. Есть обычные, внешний руль для рулевого управления и внутренний для удержания за Прямо. Использование этих внутренних рулей заставляет руки велосипедиста гораздо более плотное и обтекаемое положение. Большинство велосипедистов теперь носят шлемы как из соображений безопасности, так и из соображений безопасности. аэродинамика.

Велосипеды - это физика в действии

Давайте кратко подведем итог с помощью простой диаграммы, которая показывает все эти различные элементы науки о циклах в действии:

.

Смотрите также

Возврат к списку