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

Как отбалансировать колесо на велосипеде


Самостоятельная сборка колес велосипеда, натяжка спиц, юстировка

Колесо является одной из самых важных частей велосипеда . Если взять два велосипеда — один супер-пупер а другой дешевый десяти-скоростной — и поменять на них колеса, то дешевый окажется быстрее. Но найти хорошие колеса не так-то просто. Да и то, что колесо отбалансировано в момент покупки, вовсе не гарантирует, что оно будет оставаться таким во время эксплуатации.

Сам процесс юстировки колес требует высокой квалификации и, как  следствие, большого опыта. Многие профессиональные гонщики почти всю настройку велосипеда делают сами, но настройку колес доверяют профессионалам. Поэтому, Вы должны быть готовы к тому,что с первого раза может не получится сделать юстировку хорошо.

Для работы вам понадобиться специальный ключ для спиц (точнее для ниппелей спиц). Ниппели бывают разных размеров: 3.22 мм., 3.3 мм., 3.45 мм., 3.96 мм. Важно чтобы ключ точно подходил, иначе он будет проскальзывать.

 
Так выглядят ключи для спиц


Желательно, но не обязательно иметь специальный станок для правки колес и инструмент для измерения силы натяжения спиц. И уж совсем здорово, если у вас есть специальный инструмент для центрирования обода относительно втулки.

Станок для правки колес

Если у вас нет специального станка, то можно юстировать колесо прямо на велосипеде, используя тормозные колодки ободных тормозов, чтобы оценивать деформации. При этом надо особенно тщательно проверить насколько ровно стоит колесо и как работают тормоза.


Обычно описываются действия по шагам: первый шаг, второй и т.д. В данном случае, больше всего, что некоторые операции надо будет повторить несколько раз . Вполне возможно, что после выправления яйцевидности (радиального смещения) придется опять править боковое смещение, или наоборот.


Существует несколько критериев для оценки юстировки:
Боковое смещение
Радиальное смещение
Сила натяжения спиц
Центрирование относительно втулки


Исправление всех этих смещений происходит за счет затягивания спицы (поворот ниппеля по часовой стрелке) или ослабления спицы (против часовой стрелки). При этом вращается только ниппель, сама спица не вращается.


Спицы которые с права – тянут обод вправо. Те которые слева – влево. Если с одной стороны спицы натянуты сильнее – то в этом месте обод будет «перекошен». Стоит обратить внимание на следующий важный момент: спица воздействует не только на тот участок обода, к которому она прикреплена, но и на соседние (но в меньшей степени).

 
Натяжение одной спицы воздействует на соседние участки обода

Поскольку станок для правки колес есть мало у кого, дальнейшее описание ориентировано на вариант с установкой колеса на велосипед. Естественно перед тем как править обод, необходимо снять покрышку и камеру. (Еще должен быть флиппер – такая полоска, которая защищает камеру от спиц, ее можно сразу снять).


Сила натяжения спиц


Начать осмотр колеса можно с силы натяжения спиц. Если есть спицы которые совсем не натянуты - надо их подтянуть.


Измерить натяжение спиц можно с помощью специального инструмента. Для каждого колеса есть свои рекомендуемые значения. Спицы заднего колеса всегда натягивают сильнее, чем спицы переднего.

Аналоговый и цифровой измерители силы натяжения спиц

Возможно, опытные механики могут определить натяжение по звуку или на ощупь. Но мне кажется это не самый надежный вариант.

Много специалистов веломехаников  вообще не умеют правильно собирать колеса, на которых можно долго ездить без подстройки. Но даже квалифицированные механики не имеют достаточно времени для тщательной работы и пропускают некоторые операции, вследствие чего снижается качество и надежность. Поэтому лучше всего разобраться и собирать колеса самому. Делается это следующим образом:

А. Набор

1. Смажьте маслом резьбу спиц и обод в местах соприкосновения с ниппелями. Без этого невозможно натянуть спицы достаточно жестко.

2. Если отверстия на фланцах втулки имеют зенковку только с одной стороны, то головки спиц должны находиться на незенкованной стороне, т.к. зенковка предназначена для изгиба спицы.

3. Вставьте девять спиц в один фланец так, чтобы между ними было по свободному отверстию и чтобы головки были с внешней стороны. Если это заднее колесо, начинайте с правой (резьбовой) части втулки.

4. Возьмите обод, найдите среди отверстий, смещенных вправо, ближайшее справа от вентильного отверстия.

5. Вставьте в это отверстие первую спицу и заверните ниппель на два оборота. Эта спица называется ключевой.

6. Отсчитайте от ключевой спицы четыре отверстия по часовой стрелке, вставьте следующую спицу и заверните ниппель.

7. Проверьте сделанное на выполнение следующих условий:

а. Нарезная часть втулки обращена к работающему;

b. Самая близкая к вентильному отверстию спица находится справа от него;

с. Обе спицы соединяют правую сторону обода с правым фланцем втулки:

d. Между спицами три свободных отверстия.

8. Если все эти условия выполнены, закрепляйте остальные семь спиц, используя для этого каждое четвертое отверстие в ободе.

9. Переверните колесо. Теперь оно обращено к вам своей левой стороной. Далее нужно соединить с ободом девять спиц, вставленных снаружи в левый фланец.

10. Найдите ключевую спицу. Она расположена слева от вентильного отверстия или через одно ниппельное отверстие.

Десятая спица должна быть рядом с ключевой справа (слева — в оригинале) от вентильного отверстия. При этом десятая спица не должна пересекать ключевую спицу.

11. После установки десятой спицы остальные восемь спиц левого фланца набираются в указанной выше последовательности.

12. Теперь набрана уже половина спиц. В случае заднего колеса эти спицы называются приводными. Их головки должны находиться с внешней стороны 2 фланца. Если посмотреть на обод, то по всей окружности должны перемежаться пары свободных отверстий и пары отверстий с ниппелями. Ниппеля должны быть завернуты только на несколько оборотов.

13. Переходим к натяжным спицам, головки которых должны находиться с внутренней стороны фланца. Продеваем одну натяжную спицу в отверстие фланца и закручиваем втулку так, чтобы уже набранные спицы получили направление, как можно более близкое к касательной относительно фланцев. В случае заднего колеса возьмите втулку за нарезную часть и поверните ее по часовой стрелке. Первая натяжная спица пересекает три уже набранных приводных спицы (считая только те которые относятся к одному фланцу). Каждая натяжная спица должна проходить снаружи от первых двух пересекаемых ею спиц и внутрь под третью пересекаемую.

При наборе первых девяти натяжных спиц следите за тем, чтобы вставлять их в соответствующие отверстия обода, т.е. в те, которые смещены к их фланцу.

14. Остальные натяжные спицы набираются точно так же. При этом может оказаться, что концы некоторых спиц не доходят до ниппельных отверстий. Обычно это вызывается тем, что один или несколько ниппелей зацепились носиками за обод и не проходят в отверстия. Если же причина не в этом, значит вы слишком далеко завернули ниппеля, которые, пока не набраны все спицы, должны заворачиваться не более, чем на два оборота.


В. Предварительное натяжение

15. Прежде чем натягивать спицы, нужно завернуть все ниппеля на одинаковую глубину. Например, при длинных спицах так, чтобы их концы выходили вровень со шлицами ниппелей. Если спицы коротки для этого, достаточно, чтобы на всех спицах было видно одинаковое число резьбовых витков. Равномерное заворачивание ниппелей очень важно, т.к. существенно облегчает весь дальнейший процесс. При этом спицы еще не должны быть натянуты.

16. В случае заднего колеса, теперь пора заняться зонтиком. Правые спицы должны иметь большее натяжение, чем левые. Для большинства втулок достаточно в качестве первого приближения завернуть все правые ниппеля еще на 3,5 оборота.

17. Приступаем к равномерному натяжению спиц. Начиная от вентильного отверстия, заворачиваем каждый ниппель на один оборот. Если в спицах остается большая слабина, добавляем по одному обороту. При этом, пройдя три четверти обода, может оказаться, что становится трудно проворачивать ниппеля. Значит, второй поворот чрезмерен и следует возвратить все затянутые по второму обороту ниппеля в исходное положение, т.е. отвернуть на один оборот. После этого снова начинаем от вентильного отверстия и вкручиваем все ниппеля на пол оборота.

18. Устанавливаем колесо на станок и смотрим, какая неровность обода больше — вертикальная (эллипс) или горизонтальная (восьмерка). Всегда нужно править большую из них.


С. Правка восьмерки

19. Предположим, что начинаем с "восьмерки", и самая худшая часть обода смещена вправо на участке четырех спиц. Две из них идут к правому фланцу и две к левому. Заверните левые ниппеля на четверть оборота, а правые на столько же отпустите, этот участок обода сместится влево. Однако натяжение спиц не меняется, поскольку было ослаблено столько же спиц, сколько и подтянуто, и притом на одинаковую величину. Если участок обода более короткий, например, из трех спиц — одной левой и двух правых, можно натянуть левую спицу на пол-оборота, а каждую из правых отпустить на четверть оборота. Таков принцип балансировки колес, благодаря которому можно устранить горизонтальные биения, не ухудшая вертикального.

20. Сделанного может оказаться недостаточно для полного выправления этой неровности, но если есть улучшение, не следует стараться сразу достичь окончательного результата. Теперь находим наихудшее отклонение обода влево и подтягиваем его. Таким образом переходим с одной стороны на другую, мы сохраняем предварительно заданный зонтик. Не пытайтесь на этом этапе выправить восьмерку лучше, чем на 3 мм. Это делается при окончательной юстировке после правки зонтика и эллипса.


D. Правка эллипса

21. Найдите участок обода, наиболее удаленный от втулки. Натяжением спиц в этом месте приближают его к ней. При этом увеличивается жесткость всего колес. Принцип баланса, описанный выше, действует и здесь. Предположим, что найденный участок имеет три ниппеля — два левых и один правый. Если подтянуть две левых спицы на пол-оборота каждую, а правую на один оборот, то выступ обода втянется без нарушения равномерности натяга. Таким образом можно выправлять эллипс, не ухудшая з а м е т н о восьмерку.

22. Найдите следующий участок обода, наиболее уходящий от концентричности, и вытягивайте его описанным способом. Затем следующий участок, и так далее. С каждым разом колесо будет становиться ближе к кругу, спица натягиваться туже.

23. До какой степени следует подтягивать спицы? Самое лучшее — как можно жестче, пока не начинают съедаться грани ниппелей — натяжение спиц дает колесу прочность. Во время езды в каждый данный момент различные силы, прилагаемые к одним спицам, складываются, прилагаемые к другим - вычитаются. Спицы должны иметь достаточный натяг, чтобы в том случае, если прилагаемые силы ослабляются, спица никогда не теряла бы натяжения. Последовательные циклы натяжения и провисания приводят к излому.

24. Если колесо уже круглое, а натяг спиц недостаточен, подтяните все ниппеля на одинаковую величину (например, на пол оборота) и снова проверьте колесо на концентричность.

25. Выправка эллипса требует большей подтяжки, чем восьмерка, и в этом случае можно за один раз подтягивать спицы на пол-оборота и даже на целый оборот. Для предварительной правки восьмерки — четверть и пол-оборота, для точной правки - 1/8 и 1/4 оборота.


Е. Зонтик

26. Зонтик заднего колеса должен располагаться в плоскости, проходящей через середину расстояния между наконечниками задней втулки. Иначе велосипед будет стремиться повернуть в сторону.

27. Проще всего проверить правильность зонтика по расстоянию от обода до тормозных колодок. Это расстояние измеряют при нормальном положении колеса и при таком положении, когда правый конец оси вставляется в левый наконечник (т.е. колесо перевернуто). В обоих случаях расстояние должно быть одинаковым. Однако, такой способ годится лишь в том случае, если не погнута ось.

28. Для настройки зонтика нужно при полностью натянутых спицах на одну и ту же величину отпустить ниппеля одной стороны и подтянуть ниппеля другой стороны (обычно 1/4 оборота). Если спицы натянуты не очень туго, можно только подтянуть ниппеля той стороны, куда вы хотите пододвинуть обод. При этом одновременно увеличится и жесткость всего колеса.


F. Окончательная настройка

29. Окончательная настройка заключается в последовательном повторении всех трех процессов, выправки эллипса, восьмерки и зонтика. Подстройка одного может влиять на остальные, поэтому в каждый данный момент нужно работать над тем, что более всего отличается от нормы.


G. Окончательное натяжения

30. Теперь у вас должно получиться колесо, ничем не отличающееся от серийного заводского: все три параметра в пределах нормы, спицы достаточно натянуты. Многие механики посчитали бы работу законченной. Однако при езде такое колесо довольно быстро выйдет из нормы. Дело в том, что головки спиц еще не полностью вошли в отверстия фланцев, а ниппеля в отверстия обода. При езде они начинают "усаживаться" плотнее и нарушают баланс колеса.

31. Есть несколько способов усадки спиц. Например: взять колесо в обе руки, сильно надавить на спицы в местах их пересечения, повернуть колесо и проделать то же со следующими четырьмя спицами, и так по всей окружности колеса. При этом будут слышны скрипы и потрескивания, то есть звук усаживающихся спиц. После этой процедуры колесо может несколько выйти из нормы. Снова подстройте его и повторите выжимание спиц. Продолжайте весь процесс до тех пор, пока он не перестанет влиять на обод и не прекратится звук.

32. Есть и другая причина, из-за которой колесо быстро выходит из нормы. Это скручивание спиц. При тугом натягивании поворот ниппеля может вначале скручивать, т.е. поворачивать спицу вместо того, чтобы тянуть ее вверх по резьбе. Например, вы хотите натянуть спицу на четверть оборота. При этом не так уж редко происходит следующее: сначала на одной восьмой оборота вместе с ниппелем вращается и сама спица, потом резьба подается и тянет спицу на оставшиеся 1/8 оборота. Через некоторое время скрученная спица отдает назад и раскручивает при этом затяжку в ниппеле. Самый простой способ избавится от этого состоит в том, чтобы затягивать ниппель на 3/8 оборота, а затем ослаблять на 1/8, так что получается чистая подтяжка на 1/4 оборота без скручивания. При некотором опыте вы будете чувствовать, когда спица начинает скручиваться. Начинающий может перед натяжкой нанести на все спицы метки фломастером, которые при скручивании будут поворачиваться.

33. После того как колесо полностью отбалансировано, убедитесь в том, что концы спиц не выступают над ободом. В противном случае их надо спилить.

34. Удалите оставшуюся смазку, которая будет портить однотрубки или камеры!

35. При настройке колеса ни в коем случае не торопитесь. Если вы устали, отложите работу и возвращайтесь к ней только на свежую голову.

Балансировка на велосипеде: феномены

В 1930-х годах мастерская художника Джона Декера на Банди-драйв в Брентвуде, Калифорния, де-факто превратилась в клуб шумной банды голливудских звезд, в которую входили писатель Джин Фаулер, художественный критик Садакичи. Хартманн и актеры Эррол Флинн, WC Филдс и Джон Бэрримор (среди прочих). Эти так называемые «Банди Драйв Мальчики» часто устраивали вечеринки, всегда пили и в целом поощряли свою репутацию высших светских хулиганов, поэтому неудивительно, что они оказались в центре одного из самых возмутительных слухов из Золотая эра Голливуда: что после смерти Бэрримора в 1942 году один или несколько его друзей якобы вытащили его труп из морга для последнего тоста.

Потомок весит в

После десятилетий слухов и пары сомнительных рассказов из первых рук Дрю Бэрримор (внучка Джона) фактически подтвердила эту историю во время недавнего появления на YouTube в сериале Hot Ones .

«Правда ли, что тело вашего деда было украдено из морга У.К. Филдс, Эррол Флинн и Садакичи Хартманн, чтобы они могли подпереть его к покерному столу и устроить последнюю вечеринку с этим парнем? - спросил ведущий Шон Эванс.

«Не только да, - ответил Дрю, - но есть и кинематографические интерпретации этого. Фильм Блейка Эдвардса под названием S.O.B. , это просто великолепно и интересно смотреть ». В фильме 1981 года умерший главный герой - кинопродюсер, которого играет Ричард Маллиган, - унесен призраками из похоронного бюро и похоронен в море. Затем Эванс спросила Дрю, вдохновили ли посмертные гуляния ее деда на черную комедию 1989 года Weekend at Bernie’s , на что она ответила: «Я кое-что слышала, но никогда не узнаю, правда ли это.”

Хотя подтверждение Дрю, казалось бы, решает вопрос, все же возможно, что тело ее деда вообще не покидало морг. И даже если бы это было так, вероятно, поводом для этого не было оживленного, наполненного выпивкой праздника, чтобы соперничать с Weekend у Берни .

Жуткий кляп

Самая ранняя письменная ссылка на эту сказку - мемуары Эррола Флинна My Wicked, Wicked Ways , написанные писателем-призраком Эрлом Конрадом и опубликованные через несколько месяцев после смерти Флинна в 1959 году.В версии истории Флинна режиссер Рауль Уолш и двое друзей убедили смотрителя позволить им одолжить тело на час, сочиняя слезливую историю о прикованной к дому старой тете Бэрримора, которая хотела «в последний раз взглянуть на своего любимого племянника». Закрепив сделку взяткой в ​​200 долларов, похитители принесли Бэрримора в дом Флинна, усадили его в любимое кресло Флинна и стали ждать, пока ничего не подозревающий актер вернется из бара.

«Свет включился, и, боже мой, я смотрел в лицо Бэрримора!» Флинн вспомнил.«Его глаза были закрыты. Он выглядел надутым, белым, бескровным. Его еще не забальзамировали. Я испустил бредовый крик ».

Флинн добрался до крыльца, прежде чем Уолш и остальные его догнали, объяснив, что это «всего лишь кляп». Они вернули Бэрримора в похоронное бюро, а Флинн провел бессонную ночь, «потрясенный и отрезвленный» шуткой. «Невозможно было вспомнить смерть Джона Бэрримора», - писал он.

Уолш рассказывал свою точку зрения на протяжении 1970-х годов.Согласно его мемуарам 1974 года, Уолш нанял нетрезвого дворецкого Флинна, чтобы тот помог ему усадить труп на угол дивана. «Я никогда не видел мистера Бэрримора таким пьяным», - сказал дворецкий. «Похоже, он мертв!» Флинн, увидев тело, выбежал и отступил за кусты, крича, что все они окажутся в государственной тюрьме Сан-Квентин за шутку.

Когда Уолш сказал гробовщику, что Бэрримор должен был навестить Флинна, он ответил: «Почему, если бы я знал, что вы собираетесь отвезти его туда, я бы одел его в костюм получше.”

Фабулисты Банди Драйв

Сходство между двумя историями позволяет предположить, что труп Бэрримора ненадолго покинул морг в ночь после его смерти. Но, по словам Уилла, сына Джина Фаулера, он и его отец всю ночь бодрствовали рядом с телом Бэрримора, и ни Уолш, ни кто-либо еще его не утащил. В биографии Бэрримора 1977 года автор Джон Коблер утверждал, что единственной посетительницей была проститутка, которая «преклонила колени, помолилась и продолжила свой путь в тишине.”

Грегори Уильям Манк, автор книги Hollywood’s Hellfire Club: The Misadventures of John Barrymore, W.C. Филдс, Эррол Флинн и группа «Банди Драйв Бойз » считают утверждение Фаулера «гораздо более достоверным», чем утверждения Флинна или Уолша.

«Думаю, именно Эррол Флинн придумал эту болезненную сказку, и Рауль Уолш был слишком счастлив, чтобы поддержать ее (в конце концов, это чертовски история)», - рассказывает Мэнк Mental Floss. «Флинн поклонялся Бэрримору, и он создал эту дурацкую сагу о смахивании трупов, чтобы дать своему кумиру возродить шорты, хотя и временно.”

Сама история - омерзительная, но с оттенком юмора - отражает природу Банди Драйв Бойз, которых Мэнк описывает как «блестящих, чувствительных людей, страдающих от демонов и мучимых тем, как они разрушили большую часть своих значимых отношений и растратили свой замечательный талант ».

«История« Мы однажды украли тело Бэрримора для последней вечеринки »была одним из способов посмеяться над собственными страданиями, - говорит он.

Так что в некотором смысле правдивость легенды не имеет значения.Идея о том, что Флинн и другие полностью сфабриковали историю о краже тела Бэрримора, почти так же увлекательна, как если бы они действительно это сделали.

.

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 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 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 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 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 на скорости 32 км / ч (20 миль в час) мог бы проехать более 574 километров на литр (1350 миль на галлон США), если бы существовала жидкая пища с таким высоким содержанием энергии. 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 стоит на земле, выдерживая нагрузку, например, велосипедиста, шина, обернутая вокруг него, 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, движущегося быстро, около 80 процентов работы велосипедиста будет уходить на преодоление сопротивления воздуха, а остальная часть будет использована 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

Предполагая, что 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 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, для алюминиевого велосипеда будут использоваться 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 стержни 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 будете знать, 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 были бы сдавлены (сжаты), 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.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, можно подумать, что каждая спица должна выдерживать лишь небольшую 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 часть нагрузки. Нагрузка на каждую спицу резко возрастает и падает при каждом обороте колеса, поэтому, в конечном итоге, 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 серией 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, разделенном на количество зубцов на тыльной стороне колесо) 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 двигаться 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 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? 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. 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 (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 в 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 вашу пользу. 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 шлемы 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:

.

Наконечник для обучения велосипедному спорту / обучения езде на велосипеде


МЫ БЫ ЛЮБИМ
ТВОЯ ПОДДЕРЖКА!

Наш контент -
предоставляется бесплатно как
общественная услуга!

IBF составляет 100%
солнечная энергия


Следуйте за нами в Twitter

Обучение ребенка (и взрослого) катанию на велосипеде

Дэвид Мозер

Существуют варианты традиционной методики обучения ребенка велосипеду. напрягать спину при беге боком они держали их вверх-вправо и толкали, пока они не разбились или окончательно не сделали это самостоятельно мощность и координация.Инструмент, который поможет в этом, - " EZ-Bar ». Подробнее о типичных ошибках при обучении велосипедному спорту.

Современные специалисты по велосипедному образованию отстаивают альтернативный метод обучение езде на велосипеде, которое выделяет отдельные навыки, необходимые для езды на велосипеде поездка. Используя этот подход (подробно описанный ниже), первоначальный опыт ученик гораздо менее подавляющий, потому что он не пытается овладеть всем (баланс, педалирование, рулевое управление и т. д.) сразу.Фактически, изолированные, индивидуальные навыки, необходимые для езды на велосипеде, на самом деле довольно быстро и легко для большинства люди учатся. Следовательно, весь процесс в целом идет честно. быстро - без разочарований и ударов традиционных методов. Щелкните здесь, чтобы получить отзывы, отзывы и комментарии родителей и детей, которые попробовали этот подход.

Существует постоянно растущее число продуктов (детские беговелы), которые помогут маленьким детям научиться балансировать, которые могут быть не готовы к этому. совместить баланс, педалирование и рулевое управление.Те, о которых мы слышали: Рано Райдер, FirstBike, Велосипеды скольжения, Казам, Детский байк, MUNA, Риджбек Скут и Беговой велосипед Strider (Strider говорит, для бесплатная доставка, введите код купона «www.ibike.org»), Велосипеды и Wishbone. Eсть обзор беговелов на https://wheelgadget.com/best-balance-bike-reviews/

Коммерческий продукт, который поможет вам научить ездить на велосипеде без обучения. колеса Педаль Magic.

Тот факт, что ребенку исполнилось четыре года, не означает, что он «готов» к научиться ездить на велосипеде. Дети (и взрослые) готовы научиться кататься на велосипеде, когда они хотят кататься на велосипеде. Часто это связано с желанием покататься на велосипеде, что может быть связано с тем, что делают братья, сестры или сверстники. Для некоторых детей ему три года, а для некоторых взрослых - шестьдесят пять лет - вероятно, есть группа в возрасте четырех, пяти и шести лет.

Вы можете поставить тренировочные колеса как детский велосипед, но это делает больше на «велосипеде» умеют ездить в более молодом возрасте, чем чему-либо учит велоспорт.Некоторые Велосипедные инструкторы указывают на вредные привычки, которые это может закрепить. Другие утверждают, что это может помочь ребенку испытать удовольствие и свободу езды на велосипеде, что может мотивировать их учиться в более молодом возрасте, но, опять же, на это может сильно повлиять братьями и сестрами и сверстниками. В любом случае, когда тренировочные колеса оторвутся от Последовательность обучения велосипеду обычно начинается с самого начала.

Вот последовательность для обучения детей (и взрослых) катанию на велосипеде ( для печати Версия PDF ) :

Чувство баланса:

  1. Выберите велосипед, сиденье которого можно опустить достаточно, чтобы ученик мог сидеть и поставить обе ноги на землю.Опустите сиденье на Отметьте, что ученик может поставить ноги на землю. Удалить любое обучение колеса. Вы также можете снять педали, но большинство студентов, похоже, способен без проблем выполнять первые упражнения с педалями прилагается.
  2. Найдите травянистое поле с пологим спуском 30 ярдов или около того, чтобы затем сглаживается или немного поднимается в гору. В идеале трава достаточно короткая что он не создает слишком большого сопротивления колесам, но все же может обеспечить мягкая посадка при падении.. Область обучения с твердой поверхностью также может быть используется, но он должен иметь лишь очень небольшой уклон - почти плоский.
  3. Ремень каска. Заправьте шнурки. Брюки длинные (резиновые перевязанные, завязанные или заправленные в носки) и перчатки могут добавить дополнительную защиту, если это необходимо.
  4. Пройдите около 15 ярдов вверх по холму. При необходимости удерживайте велосипед, пока студент получает на. Пусть он или она поставит обе ноги на землю, тогда вы сможете отпустить байк и ничего не должно произойти.Хвалите ученика.
  5. Попросите ученика поднять ноги примерно на дюйм над землей и катитесь вниз по склону или быстро двигайтесь. Цель здесь - почувствовать для балансировки на велосипеде. Старайтесь не удерживать велосипед в устойчивом положении ученик. Поскольку байк будет двигаться медленно, велосипедисты могут его или ее ноги вниз, если они испугались. Он или она могут захотеть, чтобы вы бежали около велосипеда первые несколько раз; сделай так, но не держи велосипед.Позволять всадник чувствует равновесие. Хвалите каждое улучшение. Помогите посчитать секунды, которые они уравновешивают, и сделайте из этого игру. Надеюсь, они улучшаются почти на каждом проходе.
    Подсказка:
    В этом процессе, если велосипедист держит колени (и ступни) близко к велосипеду, они будут иметь возможность лучше балансировать, а не свернуть столько же.
  6. Повторяйте до тех пор, пока ваш ученик не почувствует себя комфортно при движении накатом и не перестанет ее ноги вниз, чтобы остановиться.На протяжении всего процесса нет необходимости спешите переходить к следующему шагу.

Добавить педалирование:

  1. Установите на место педали, если они были сняты (сначала прикрутите педали, рукой, чтобы не перепутать их, что довольно легко сделать). студент ставит ноги на педали и спускается накатом. Сначала только одна педаль, затем обе педали. После нескольких пробежек предложите ему или ей начать крутить педали во время катания.
  2. Повторяйте движение накатом / педалирование, пока велосипедист не почувствует себя комфортно, затем двигайтесь вверх. холм. Когда ученик чувствует себя комфортно при движении накатом / педалях на этом уровне, небольшими шагами поднимите седло и сделайте еще несколько пробежек по инерции / педалирования. Вы можете добавить упражнения, в которых они останавливаются из-за торможения раньше, чем из-за трения с землей.

Езда по прямой:

  1. Перейти на ровную часть поля, тупик, пустую неиспользуемую стоянку, и т.п., и тренируйтесь, начиная с места, езда по прямой, остановка и поворот.
    1. Запуск двигателя с места - Запуск с одной педалью, направленной на руль (2 часа - силовое положение). Это дает водителю уверенный ход педали, чтобы включите велосипед и держите его в устойчивом положении, пока другая нога не найдет педаль. Дети склонны спешить и сокращать это до очень шаткого начинается. Работайте над тем, чтобы у них развились привычки, чтобы они постоянно получали плавный устойчивый запуск.
    2. Едем прямо - смотрите прямо. Держите локти и колени рыхлые и крутые педали плавные круги. Когда начинающий наездник поворачивается голова, их руки и плечи следуют за ним, заставляя велосипед отклоняться.
    3. Остановка - задействуйте оба тормоза одновременно (если на велосипеде есть оба передние и задние тормоза). Используя только передний тормоз может выбросить гонщика за руль. Используя только задний тормоз ограничивает всадника всего 20-30% тормозной мощности и велосипед
.

Велосипед без райдера помогает исследователям узнать, как баланс движется по

Модель велосипеда состоит из двух рам B и H, соединенных двумя колесами R и F. Модель имеет в общей сложности 25 геометрических и масс-распределительных параметров.

(PhysOrg.com). В открытии, которое могло бы привести к лучшей и более безопасной конструкции велосипеда, исследователи показали, что давно принятые эффекты «гироскопа» и «заклинателя» не нужны для создания самого велосипедного баланса. Фактически, это смесь сложных физических эффектов, связанных с распределением массы, благодаря которой велосипед может оставаться в вертикальном положении во время движения.

Это открытие было продемонстрировано на велосипеде без водителя исследователями из Корнельского университета, Университета Висконсин-Стаут и Делфт, Нидерланды. ( Science , 15 апреля 2011 г.)

«Все дело в том, как наклон велосипеда автоматически вызывает рулевое управление, которое может вернуть колеса обратно под падающий велосипед», - сказал Энди Руина, профессор механики в Корнелле и соавтор статьи «Велосипеды могут быть самостабильными. без гироскопических или литейных эффектов.«

Эффект следа или заклинателя называется так потому, что переднее колесо велосипеда ведет себя как переднее колесо тележки для продуктов.

В этом видео показаны два типичных экспериментальных заезда, оба со стабильной поступательной скоростью. Первый прогон показывает стабильное прямолинейное движение, а второй прогон показывает стабильные движения с боковыми возмущениями.

Чтобы доказать, что эффекты гироскопа и колесика не нужны, исследователи построили велосипед без водителя с двумя маленькими колесами, каждое из которых сопряжено с диском, вращающимся в противоположных направлениях, чтобы устранить эффекты гироскопа, и с точкой контакта переднего колеса немного впереди оси рулевого управления. , давая отрицательный эффект заклинателя.При запуске со скоростью более 5 миль в час исследовательский байк - как и многие другие велосипеды - все еще сам балансирует. Если слегка оттолкнуть его в сторону, он вернется в вертикальное положение.

Самостабильный экспериментальный велосипед TMS по качению и балансировке (фото Сэма Рентмистера / FMAX).

«Мы обнаружили, что практически любой самостабильный велосипед можно сделать нестабильным из-за неправильной регулировки либо следа, гироскопа переднего колеса или положения центра масс переднего узла», - поясняют исследователи в своей статье.

«И наоборот, многие нестабильные велосипеды можно сделать устойчивыми, соответствующим образом отрегулировав любую из этих трех конструктивных переменных».

Это видео демонстрирует работу переднего противовращающегося колеса, которое устраняет крутящий момент переднего колеса.

Исследователи заявили, что хотя их работа была направлена ​​на понимание природы велосипедного баланса, их анализ может привести к дальнейшим улучшениям в конструкции велосипеда.

«Эволюционный процесс, который привел к появлению обычных конструкций велосипедов, возможно, еще не исследовал потенциально полезные области в области дизайна», - заключает отчет.


Гироуил, чтобы новые велосипедисты не теряли равновесия (с видео)

Дополнительная информация: Велосипед может быть самостабильным без гироскопических эффектов или эффектов кастера, Дж. Д. Г. Койман, Дж. П. Мейджард, Джим М. Пападопулос, Энди Руина и А.Л. Шваб, Science Magazine (2011).

Предоставлено Cornell University

Ссылка : Велосипед, созданный ни для кого: велосипед без водителя помогает исследователям узнать, как движется баланс (2011, 14 апреля) получено 13 сентября 2020 с https: // физ.org / news / 2011-04-bike-built-riderless-bike.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

Смотрите также

Возврат к списку