Velosipeddə çəkiyə qənaət etmək istəyirsinizsə, təkərlər təkmilləşdirmək üçün ən yaxşı komponentlərdir? Faktları fırlanmadan ayırırıq
'Təkərlərdəki bir funt çərçivədə ikiyə dəyər' və ya belə deyirlər. Bu ənənəvi müdriklik bir çox velosipedçi üçün təkər seçiminə yanaşmanı idarə etdi – əgər bir neçə qram təraş etmək üçün pulu sıçramaq üçün yer varsa, bu təkərlərdir.
Lakin adi müdriklikdə tez-tez olduğu kimi, biz bunu belə tərk etməkdən xoşbəxt deyilik.
Təkər dəstinin çəkisinin velosipedin hər hansı digər hissəsindən daha vacib olması ideyası təkərlərin velosipedin hər hansı digər hissəsindən daha çox hərəkət etməsinə əsaslanır.
Andy Ruina, Cornell Universitetinin maşınqayırma professoru, bunu olduqca sadə şəkildə ifadə edir: 'Təkərin üstü velosipeddən iki dəfə sürətlə gedir. Və əks istiqamət [təkərin alt hissəsi] bu sürəti ləğv etmir.
'Nəticədə o, iki dəfə çox kinetik enerjiyə malikdir, ona görə də onu hərəkətə gətirmək üçün iki dəfə çox güc tələb olunur və bu, velosipedi iki dəfə yavaşlatır.'
Çəki v sürətləndirilməsi
Çəki sürətlənmə ilə əlaqəsinə görə velosiped hərəkətinin böyük sxemində çox vacibdir. Bir şey sabit sürətlə hərəkət edərkən onu itələyən və yavaşlatan bütün qüvvələr tarazlıqda olur.
Çəkinin ağlabatan artması heç bir fərq etməyəcək, bunun səbəb ola biləcəyi sürtünmə və ya yuvarlanma müqavimətində cüzi artım istisna olmaqla.
Sürəti artırdıqda və ya itirdikdə Nyutonun ikinci qanunu qüvvəyə minir: qüvvə=kütlə x sürətlənmə. Beləliklə, nə qədər çox kütlə varsa, sürəti artırmaq üçün bir o qədər çox güc lazımdır.
Bəs onda niyə ağırlığın çərçivədə deyil, təkərdə olması bir unsiya fərq edir?
Budur, ətalət sayəsində bir az mürəkkəbləşir. Ətalət cismin hərəkətindəki dəyişikliyə qarşı müqavimətidir – hətta sürtünməsiz kainatda belə velosipedi sürətləndirmək üçün səy göstərməsinin səbəbi budur.
Təkərlərin, velosipedin və sürücünün hamısının ətaləti var, lakin təkərlər fırlandığı üçün onların təsiri artır.
Lotus-un avtomobilin dinamikası üzrə ən yaxşı mühəndisi Stiv Uilyams deyir: Təkər vəziyyətində, təkərin mərkəzindən bir qədər məsafədə çoxlu kütlə paylandığı üçün ona ətalət verir. '
Bu ətalət mahiyyətcə fırlanan təkərə müqavimət deməkdir. Buna bəzən fırlanma ətaləti deyilir, lakin daha dəqiq desək, ətalət momenti adlanır.
Williams əlavə edir, 'Velosiped təkərləri üzərində yuvarlandığına görə, siz nəinki bu kütləni havada daha sürətli itələməlisiniz, həm də təkərin daha sürətli dönməsini təmin etməlisiniz. Təkərin ətaləti fırlanma sürətinin artmasına müqavimət göstərəcək.'
Əsas odur ki, ətalət kütlənin fırlanma mərkəzindən uzaqlığı ilə müəyyən edilir: 'Ətalət anı kütlənin fırlanma mərkəzindən uzaqda olmasının nəticəsidir. təkər halda bu, kütlənin mil oxundan məsafəsidir.'
Mövqeyə gəl
Bütün bu elmi söhbətlər bizi məsələnin əsas nöqtəsinə gətirir. Ağır təkərin ağır çərçivədən daha çox maneə olduğunu söyləmək kifayət deyil, çünki hər şey həmin ağırlığın təkərdə harada paylanmasından asılıdır.
“Təkərlərdəki bir funt çərçivədə ikiyə dəyər” demək çox sadədir. Velosiped sürmə elminin müəllifi, professor Jim Papadopulis deyir: “Belə çıxır ki, çevrədəki bir az kütlə iki dəfə, dişlinin mərkəzindəki bir az kütlə 1,5 dəfə və qovşaqdakı bir az kütlə hesablanır. bir dəfə sayılır.'
Buna əsaslanaraq, biz ifadəni 'jantlarda bir funt qovşaqlarda iki dəyərdir' deyərək uyğunlaşdırmalıyıq, lakin Lotus-da Williams daha yüngül təkərlərdən əldə ediləcək qazanclara şübhə ilə yanaşır.
‘Biz təkərin ətalətinin azaldılmasının fırlanmayan kütlənin azaldılması üzərində faydalı təsir göstərdiyini görə bilərik, lakin bu, çox kiçikdir. Reallıqda, təkərlərin təkərlərinin təkərlərində saxlanan kütlə, velosipedin qalan hissəsindən qənaət edilən eyni kütlədən 10%-dən az daha faydalıdır.'
Bəzi olduqca mürəkkəb hesablamalar göstərir ki, təkər təkərlərindən çəki kəsərkən sürətlənmə baxımından üstünlük çərçivədən çəki kəsərkən 0,8%-dən fərqli olaraq 0,9% olacaq.
Velosipedinizdə fırlanan kütlənin çəkisini kəsməklə əldə ediləcək qazanclar müzakirəyə açıqdırsa, nəzərə alınmalı olan növbəti sahə giroskopikdir.
500 funt-sterlinqə daha yüngül təkərlərə təkmilləşdirin
Bununla giroskop əldə edilir
Giroskop özü sabitləşəcək şəkildə ox ətrafında fırlanan təkər və ya diskdir. Bunun səbəbi bucaq impulsunun təsiridir – təkərin yuxarı nöqtəsi onu sağa doğru dartmağa başlayanda, məsələn, təkər yarım döngə fırlanandan sonra təkərin həmin nöqtəsi alt-üst olur və birdən təkəri itələyir. təkəri sola qaytarın.
Fırlanmanın giroskopik təsiri fırlanan topun dik qalmasının səbəbi və velosiped təkərlərinin bizi dik tutmamızda rol oynamasının səbəbidir.
Giroskop bucaq qüvvələrinin əsas prinsipi üzərində işlədiyi üçün təkərin ən kənar hissəsindəki çəki təkərin sabitləşdirici qüvvəsinə ən çox təsir edən qüvvədir. Beləliklə, halqa daha ağırdırsa, o, təkəri daha güclü bir qüvvə ilə geri itələyə bilər?
Cornell Universitetindəki Ruina elmi konsensusun qaranlıq şəklini çəkir: 'Daha ağır halqanın daha dayanıqlı olub-olmadığına dair qəti cavab yoxdur. Lakin tendensiya belə görünür ki, daha böyük giroskop daha stabil hiss edir.’
Beləliklə, bu, ümumi daha ağır təkər deyil, daha ağır halqanın daha çox sabitlik təklif edə biləcəyinə işarə edir.
Ancaq nəzərə alınmalı başqa bir bucaq var. Williams deyir: “Daha yüksək ətalətli təkər daha güclü giroskopik təsirə malik olardı, lakin ikinci bir giroskopik effekt də var – sükan nə qədər tez idarə olunarsa, dönməyə qarşı giroskopik müqavimət də bir o qədər çox olar. Belə yüksək ətalət sükanı çevirməyi və velosipedə söykənməyi çətinləşdirir.'
Ağır çəngəl sürərkən sizi daha stabil edəcək, lakin daha sərbəst, daha sürətli sükanı təmin edə biləcəyi çeviklik növünü qurban verə bilər.
Ruina bir qədər razılaşmır. "Velosipedin idarə edərkən çox sürətli hiss etdiyini söyləyirsinizsə, demək olar ki, bu, velosipedin həndəsəsi və sükan qurğusunda kütlə paylanması ilə əlaqədardır" deyir.
‘Və unutmayın, küncə söykənməkdə ən təsirli çəki sizsiniz.'
Sonunda, əgər siz dəstinizin performansında kiçik artımlı təkmilləşdirmələr axtarırsınızsa, diqqətinizi ən yüngül təkərdən çox, ən yüngül təkərləri tapmağa yönəltməlisiniz.
Yoxsa siz bizim qalanlarımızın etdiklərini edib ən gözəl görünənləri seçə bilərsiniz.
