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

Как накачать колесо велосипеда с тонким ниппелем


Как накачать колесо велосипеда ручным насосом

Большинство велосипедов оборудованы колесами камерного типа (клинчерные, иногда — трубчатые). Это значит, что для достижения твердости и упругости колеса используется воздух — камеру внутри покрышки накачивают воздухом с помощью насоса. Накачка колеса — это стандартная процедура, с которой знаком каждый велосипедист. Тем не менее, у начинающих велосипедистов часто возникают вопросы по поводу велосипедных колес, в том числе того, как правильно его накачать.

Что потребуется

Лучший способ накачать велосипедное колесо — с помощью ручного насоса. Дело в том, что автомобильные компрессоры и другие виды автоматических насосов нежелательно использовать на велосипеде из-за большого риска перекачать колесо. В лучшем случае это чревато неправильным поведением велосипеда на дороге и быстрым проколом камеры, но чаще всего камера попросту лопается из-за слишком большого давления. То есть, новичок может легко не уследить за компрессором и испортить камеру.

Ручным насосом перекачать колесо труднее, при этом ручной насос компактный — его можно хранить в квартире, а одну из разновидностей — возить с собой на велосипеде. Он не требует электричества и его можно использовать в полевых условиях, поэтому это — идеальный выбор для велосипеда.

В зависимости от типа колеса (камеры) могут потребоваться разные виды насосов или специальные переходники. Есть несколько стандартов ниппелей (часть камеры, через которую накачивают колесо).

Виды ниппелей

Есть три распространенных вида велосипедных ниппелей.

Клапан типа Данлоп — одна из первых конструкций, изобретенная в 19 веке. Такой ниппель встречается довольно редко, обычно его можно увидеть на старых советских велосипедах. Найти насос под такую камеру не так легко, скорее всего вы можете его купить только в интернете. Камеры — дешевый расходный материал, поэтому лучше всего заменить камеру с ниппелем данлоп на другую при первой же возможности. Для накачки колеса шланг велосипедного насоса накручивается на ниппель по резьбе.

Автониппель — самый практичный и распротсраненный ниппель на велосипедных камерах. Накачать колесо можно будет практически любым ручным насосом, в том числе теми, которые предназначены для автомобилей. Другие названия — Schrader (Шредер), AV.

Клапан Presta — это французский велониппель, который используется в дорогих шоссейных и горных велосипедах. Чтобы накачать камеру с таким клапаном нужно купить специальный велосипедный насос для Presta или найти переходник для автомобильного насоса. Такой клапан не очень практичный из-за своей малой распространенности и хлипкой конструкции.

Ниппели Преста ломаются при неаккуратном обращении.

Как накачать колесо

Чтобы накачать камеру с клапаном Данлоп нужно накрутить насадку на шланге насоса на ниппель. Также можно использовать специальный переходник, который одевается сначала на обычный насос, а потом — на клапан данлоп.

Чтобы заполнить воздухом камеру с автониппелем нужно найти насос соответствующего стандарта и одеть его или крепление на шланге на клапан. После этого нужно поднять специальный рычажок на насосе или креплении для того, чтобы при накачке камеры из нее не выходил воздух. Колесо накачивается до необходимого объема, рычажок на насосе или шланге опускается и насос снимают с ниппеля. Будьте аккуратны и не порвите ниппель. Правильное движение — поднимать насос вверх, а не в сторону. Когда рычажок поднят, насос зафиксирован на велосипеде, поэтому снять его не порвав ниппель нельзя. Всегда опускайте рычаг перед тем, как снимаете насос.

Чтобы накачать клапан Преста, нужно снять крышку с ниппеля и открутить верхнюю шайбочку на ниппеле на несколько оборотов. После этого ниппель откроется и его конец будет болтаться. Вставляйте насос в ниппель и накачивайте камеру. После этого нужно закрутить шайбу назад.

Помните, что на каждом виде ниппеля есть крышка. Перед накачкой колеса ее нужно откручивать, а после накачки — ставить на место. Она защищает ниппель от внешних повреждений и загрязнений. Если ниппель Dunlop и автониппель работают и без крышки (но лучше ее не терять), то Presta — довольно хрупкий ниппель, который можно легко испортить без защиты.

Безнасосные методы накачки

Иногда бывает так, что насоса с собой нет, а колесо обязательно нужно накачать. В таком случае есть несколько способов безнасосной накачки колеса. Во-первых, существуют специальные баллоны с углекислым газом, с помощью которых можно быстро накачать велосипедное колесо. Для этого на баллон накручивают специальный переходник и одевают его на ниппель.

Другой метод — использовать кустарные приспособления вроде двух пластиковых бутылок, которые импровизированным методом переоборудовали под насос, либо пытаться накачать камеру пылесосом на режиме обдува. Такие методы не очень удобные и помогут лишь в самых экстренных ситуациях.

Куда более реальный вариант поставить велосипед «на ноги» в случае поломки в полевых условиях — заменить камеру в покрышке чем-то другим. К примеру, летом многие велосипедисты выходили из затруднительного положения с помощью травы и сена — они плотно засовывали их в покрышку и с трудом, но доезжали до места, где чинили велосипед.

Неплохо зарекомендовали себя специальные герметики для камер, которые устраняют проколы еще до того, как колесо сдувается. Также хорошо защищают от проколов специальные покрышки с усиленным кордом и защитными слоями.

Некоторые велолюбители решают проблему радикально, и переходят на бескамерные шины.

Вывод

Накачать колесо на велосипеде не трудно, главное — знать какой стандарт ниппеля используется на вашем колесе и подобрать под него подходящий насос. В большинстве случае подходит обычный автомобильный насос, так как большинство камер оборудованы именно AV-ниппелем.

Как накачать любой мяч без насоса или иглы «МакГиверизмы :: WonderHowTo

Что происходит, когда вы обнаруживаете, что ваш мяч сдут, а в поле зрения нет насоса или иглы? Вы всегда можете отменить свои планы поиграть с футбольным мячом или начать футбольный матч в парке. А еще лучше, вы могли бы быть ужасно умным и найти другой способ нагнетать воздух в мяч. От ручки до воздушного шара до заправки - есть способы его надуть.

В то время как все шары имеют идеальные фунты на квадратный дюйм или фунтов на квадратный дюйм (термин, который мы все выучили во время «Deflategate»), в настоящее время все, о чем мы заботимся, - это ввести немного воздуха в наши шары, чтобы увеличить давление воздуха.Однако для дальнейшего использования целевое значение psi составляет от 7,5 до 8,5 для баскетбольного мяча, 8,7 для футбольного мяча, от 4,26 до 4,61 для волейбольного мяча и 12,5 и 13,5 для обычного футбольного мяча из свиной кожи. Мячи для упражнений различаются по размеру, поэтому невозможно определить для них целевое значение psi.

Но сейчас нам не нужно быть такими точными. Подойдет любой воздух!

Не пропустите: Сделайте надувной мяч своими руками

Метод № 1: используйте сжатый воздух, чтобы накачать свой мяч

Если вы еще не потратили весь свой запас, взорвав друзей по лицу замораживанием холодный сжатый воздух, вы можете использовать этот стандартный офисный предмет, чтобы наполнить спущенный шар.Самая сложная часть надувания мяча без насоса или иглы - это найти что-то, что поместится внутри небольшого отверстия для воздуха. Что ж, с баллончиком со сжатым воздухом у вас есть идеальное решение.

Изображение Джастина Мейерса / WonderHowTo

Маленькая соломинка, которая поставляется с баллончиком с воздухом, идеально впишется в отверстие мяча. Я бы посоветовал сделать небольшие порывы воздуха, так как банка довольно быстро остывает. Это, вероятно, не сработает, если мяч полностью плоский, и было бы довольно дорого использовать этот трюк, поэтому убедитесь, что это только одноразовая вещь.

Метод № 2: Перенос воздуха из воздушного шара в ваш плоский шар

Другая идея переделывания - использовать воздух из воздушного шара. Если у вас есть что-то, чтобы передать воздух между ними, у вас есть мгновенное решение DIY. Если у вас сломался насос, игла все равно будет работать. Если у вас его нет, вы можете использовать очень тонкую соломку или ... мешалку для кофе. Что касается воздушного шара, то чем он больше и крепче, тем лучше. Воздушный шар подойдет очень хорошо.

Надуйте воздушный шар как можно сильнее.Затем с помощью канцелярской скрепки или зажима закройте выступ воздушного шара, чтобы воздух оставался внутри. Затем прикрепите иглу насоса или соломинку / мешалку к баллону и вставьте другой конец в отверстие шара. Отпустите скрепку или зажим, и воздух начнет переходить в шарик. Вы можете сжать баллон, чтобы ускорить перенос воздуха.

Изображения Nextraker / YouTube

Мы сами не тестировали этот трюк. Комментаторы видео поставили под сомнение обоснованность этого взлома, отметив, что воздушный шар, похоже, не становится меньше, хотя мяч заполняется очень хорошо, как вы можете видеть ниже.Так что, если вы протестируете это, дайте нам знать, сработало оно или нет.

Изображение с сайта wonderhowto.com

Метод № 3: Сделайте чернильную трубку ручки самодельной иглой

Как уже говорилось, одна из самых больших проблем, если вам не хватает иглы для помпы, - это найти подходящую замену . Что ж, если у вас есть ручка поблизости, вы ее нашли. Для этого хака, любезно предоставленного Венделем Ф., вам также понадобятся скрепка, ножницы и скотч.

Не пропустите: Этот прием упрощает надувание надувного матраса без насоса

Первый шаг - разобрать ручку и отделить чернильную трубку.Слейте чернила, удалив точку письма. Держите колпачок для письма поблизости, так как он будет использоваться для удержания «иглы» или точки входа в помпу. Ножницами вырежьте небольшой кусочек из тюбика с чернилами и вставьте его в колпачок для письма.

Изображения Wendel F./Flickr

Для создания «шариковой трубки» вам понадобится металлическая скрепка с пластиковым покрытием. Расправьте скрепку и вставьте ее в воздушное отверстие мяча. Обрежьте торчащий конец и вытащите металл, оставив пластиковую «трубку» в основном внутри шара.Вы поместите "иглу" колпачка для письма (которую вы прикрепили к воздушному насосу) в этот пластиковый корпус. Это будет выглядеть так:

Изображения Wendel F./Flickr

И в конечном итоге должен получиться накачанный мяч. Примечание. Возможно, вам понадобится помощь, чтобы удержать это хрупкое приспособление, но при совместной работе все будет хорошо.

Метод № 4: Посетите заправочную станцию, чтобы заправить свой мяч

У меня была изрядная доля спущенных шин, и, как извлеченный урок, теперь я всегда стараюсь всегда иметь в машине несколько мест для таких чрезвычайных ситуаций.На многих заправках есть воздушные насосы, которые можно использовать для заправки спускаемых шин. Но, если у вас есть игла насоса или соломинка / мешалка, вы также можете использовать эти мощные насосы, чтобы надуть свой мяч ... или, скорее, шары.

Вы можете попробовать заполнить столько, сколько сможете, прежде чем закончится ваше время. Примечание: В Калифорнии с 1999 года по закону заправочные станции должны бесплатно предоставлять «воду, сжатый воздух и манометр для измерения давления воздуха», если вы приобрели бензин. Так что имейте это в виду в следующий раз, когда вы будете на заправке.

Метод № 5: Или посетите велосипедный магазин.

Говоря о том, чтобы быть вне дома, вы также можете позвонить в местный магазин по ремонту велосипедов или в магазин, чтобы узнать, готовы ли они использовать велосипедный насос, чтобы надуть мяч. или два для вас. Если они не заняты, местный магазин может удовлетворить такую ​​просьбу. Конечно, из вежливости вам следует подумать о покупке чего-нибудь небольшого в обмен на их любезное жилье. Вы всегда можете использовать рефлектор или декаль, верно?

Метод № 6: Вы можете откачивать воздух даже из автомобильных шин

Мы видели фотографии этого в действии, так что это вполне возможно, и у пользователя Instructables Aleksi есть руководство по этому вопросу.Хотя его руководство было ориентировано на перенос воздуха от автомобильных шин к велосипедным, это не совсем правдоподобно, поскольку велосипедные шины требуют большего фунта на квадратный дюйм, чем автомобильные шины, но он идеально подходит для того, чтобы немного заполнить крошечный шарик. Просто купите воздушный шланг, пару патронов Schrader и иглу для надувания и держите их под рукой.

У Алекса Заккаса также есть руководство по этому вопросу, но с немного другим дизайном и несколькими различными частями, которые могут действительно подойти вам лучше.

Изображение Aleksi / Instructables

Метод № 7: Инвестируйте в инфузионный шар для инфузии в любое время

Многие крупные бренды, такие как Spalding, теперь имеют линейку шаров со встроенным в них воздушным насосом.Чтобы использовать эту функцию гаджета, просто вытащите резиновую крышку, чтобы открыть насос, а затем накачивайте устройство, пока мяч не приобретет ту твердость, которой вы хотите. Это так просто, как показано здесь, в рекламе 2001 года:

Изображение Брентфорда из старой телевизионной рекламы и прочего / YouTube

Как видите, существует несколько умных способов вернуть воздух (и давление воздуха) обратно в мяч. Не расстраивайтесь, потому что ваш баскетбольный, футбольный или футбольный мяч плоский. Конечно, помпа сломана, и вы не можете найти иглу, но это нормально.Возьмите ручку или соломинку и войдите в режим MacGyver. Вы снова будете играть в мяч в мгновение ока!

Не пропустите: 14 новых применений старых теннисных мячей

Хотите освоить Microsoft Excel и вывести свои перспективы работы на дому на новый уровень? Начните свою карьеру с нашего пакета обучения Microsoft Excel Premium A-to-Z из нового магазина гаджетов и получите пожизненный доступ к более чем 40 часам инструкций от базового до расширенного по функциям, формулам, инструментам и многому другому.

Купить сейчас (97% скидка)>

Фотография на обложке Craig SunterFlickr .

Велосипеды / обслуживание и ремонт / колеса и шины / ремонт велосипедного колеса

Из Wikibooks, открытые книги для открытого мира

Перейти к навигации Перейти к поиску
Ищите Велосипеды / техническое обслуживание и ремонт / колеса и шины / ремонт велосипедного колеса в одном из родственных проектов Викибука: Викиучебник не имеет страницы с таким точным названием.

Другие причины, по которым это сообщение может отображаться:

  • Если страница была создана здесь недавно, она может еще не отображаться из-за задержки обновления базы данных; подождите несколько минут и попробуйте функцию очистки.
  • Заголовки в Викиучебниках чувствительны к регистру , за исключением первого символа; Пожалуйста, проверьте альтернативные заглавные буквы и подумайте о добавлении перенаправления сюда к правильному заголовку.
  • Если страница была удалена, проверьте журнал удалений и просмотрите политику удаления.
.

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

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 18 августа 2019 г.

Если 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 технология. 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 более 90 процентов из них в настоящее время 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 ископаемые виды топлива, такие как бензин, дизельное топливо и уголь, или 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 машины, 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! Езжайте 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? 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 гладкой 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 ремни в момент, когда гонщик 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 наклониться вперед или даже встать, 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 колеса, 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 опускались назад; так же, 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 умножает 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 примерно 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.Поскольку спицы пересекаются с ободом 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 рядом с вертикалью, 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 долю 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 велосипед, например, передаточное число (количество зубьев на педальном колесе, деленное 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 передач: 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 рукоятках (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? Он 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. Когда 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 (поэтому они могут быть маленькими и легкими), хотя вам все равно придется сильно нажимать, и вам придется прикладывать 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 мотоцикл 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 (серый), а тормозное усилие должно проходить через спицы (черные), чтобы остановить колесо, дисковые тормоза создают гораздо большую нагрузку на вилки и спицы, 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 в тормозах и шинах, 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 каски для оптимизации и минимизации потерь энергии.

Фото: Гоночные велосипеды имеют два комплекта руля. Внутренний руль позвольте всадникам 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