Rāmja ģeometrija var ietekmēt to, kā velosipēds vadās, taču vai tiešām varat paredzēt, cik labi velosipēds brauks tikai ar caurules leņķiem?
Brīdinājums: dažās nākamajās rindkopās var rasties svārstības, kritums un raustīšanās. Nebaidieties - tie ir termini, kas palīdzēs jums labāk izprast sarežģīto velosipēdu vadīšanas tēmu. Vienkārši sakot, vadāmība ir ievade, kas nepieciešama, lai kontrolētu velosipēda virzienu, un lielākais faktors ir velosipēda ģeometrija.
Pagājis gadsimts, lai pilnībā izprastu dinamiku, bet docents Ārents Švābs no Delftas Tehniskās universitātes Nīderlandē ir viens no fiziķu komandas, kas apgalvo, ka galu galā ir atrisinājis problēmu 2011. gadā.
‘Mūsu vienādojumā ir 27 parametri,’ viņš stāsta velosipēdistam. Tie ietver cauruļu leņķus, izmērus, dakšu grābekli, apakšējās kronšteina augstumu un smaguma centru. Mainiet tikai vienu elementu un mainīsies apstrāde.
Desmitgadēs uzkrātā pieredze ir novedusi rāmju būvētājus pie vispārējas šosejas velosipēdu ģeometrijas, kas ir pieņemams līdzsvars starp svaru, komfortu, efektivitāti un vadāmību.
Tas nozīmē, ka mūsdienās lielākā daļa vadāmības pielāgojumu tiek veikti ar galvas caurules leņķi un dakšu nobīdi, ko dažreiz sauc par grābekli, jo tie nosaka "taku".
Lai gūtu priekšstatu par taku, iedomājieties gaismas staru, kas spīd uz leju caur galvas caurules centru. Tas pieskarsies zemei pirms punkta, kur priekšējā riepa pieskaras zemei.
Attālums starp šiem diviem punktiem ir taka, un tas ir viens no galvenajiem faktoriem, kā velosipēds izturas.
'Trail ietekmē velosipēda stabilitāti,' saka rāmju būvētājs Ričards Kredoks no Craddock Cycles Bromsgrovā.
‘Visi velosipēdi ir stabilāki, jo ātrāk tie pārvietojas, taču lielāka trajektorija atvieglo noturēšanos taisni. Negatīvie aspekti ir tas, ka lielāka trajektorija nozīmē lielāku svārstības, kad esat ārā no segliem, un braucējam ir jāpieliek lielākas pūles, lai stūrētu pagriezienus.’
Tas ir pēdējais punkts, kas rosina Andersu Anerstedu no Luksemburgas velosipēdu zīmola Rolo.
‘Velosipēdu ar garāku trasi ir grūtāk noturēt ideālā trajektorijā ap stūri. Tātad ar matadata palīdzību jums būs jāvada pagrieziens ar varbūt divām vai trim dažādām ievadēm.
'Jums jābūt enerģiskam, jo ģeometrija vēlas saglabāt velosipēdu tā esošajā trajektorijā, viņš saka.
Ar mazāku trasi braucējam nav jātērē tik daudz enerģijas, lai veiktu šīs korekcijas, un viņš var to izdarīt ātrāk, piebilst Annerstedts.
Viņš noregulē savu ģeometriju, lai novērstu pārmērīgu “riteņa noslīdēšanu” - zema ātruma nestabilitāti, un visi rāmju būvētāji cenšas pielāgot sliežu ceļu tā, lai nodrošinātu velosipēda paredzētajam lietojumam vispiemērotāko vadāmību.
Tāpēc tūrisma velosipēdam var būt daudz sliežu ceļa, lai nodrošinātu stabilu, paredzamu braukšanu, savukārt sacīkšu velosipēdam var būt maz takas, lai nodrošinātu ātru, asu pagriezienu izbraukšanu.
Ir divi galvenie veidi, kā rāmju būvētājs var pielāgot sliežu ceļu: mainot galvas caurules leņķi vai regulējot dakšas slīpumu (novirzi). Lai samazinātu sliežu ceļu, varat padarīt galvas cauruli stāvāku, palielināt dakšas grābekli vai abus.
Šoceļa riteņbraucēji parasti ir iecienījuši velosipēdu vadāmību, ja trase ir 50–60 mm. Galvas leņķis aptuveni 73° ar dakšu nobīdi aptuveni 45 mm to var sasniegt.
Daudzi karkasu būvētāji ir neprātīgi par saviem precīziem skaitļiem, taču, ja zināt divus no trim mainīgajiem, varat aprēķināt trešo vietnē bikecad.ca.
Ir papildu sarežģījumi ar maziem rāmja izmēriem, jo priekšējais ritenis atrodas tuvāk apakšējam kronšteinam, kas rada risku, ka tas tiks nogriezts ar braucēja pirkstiem.
Lai palielinātu klīrensu, vai nu galvas leņķis ir jāpadara mazāks vai jāpalielina dakšu nobīde, kas ietekmēs vadāmību, ja vien netiks veiktas citas konstrukcijas izmaiņas.
Svari un izmēri
Diemžēl, pārbaudot ģeometrijas diagrammu, lai novērtētu trasi, netiks parādīts viss, kas jums jāzina par vadāmību, jo ir arī citi faktori.
Rāmju būvētāji min apakšējo kronšteinu augstumu un riteņu bāzi kā nākamos divus ietekmīgākos ģeometriskos elementus vadāmībai.
Citas izmaiņas vadāmībā var veikt, mainot kāta garumu, stūres platumu, kā arī riteņu un riepu veidu.
Piemēram, smagākiem riteņiem un riepām ir lielāka inerce, un, lai pagrieztu stieņus, ir nepieciešama lielāka piepūle.
Velosipēda rokturis ir atkarīgs arī no rāmja un dakšu stingrības, kas nozīmē, ka materiāliem un cauruļu formām ir sava loma.
Materiāla izvēle un izmantošana ļauj velosipēdu ražotājam sasniegt specifiskākus velosipēda vadāmības raksturlielumus noteiktā ģeometrijā,” saka Tims Hartungs, Trek Bicycles dizaina inženieris.
‘Šajā vietā kompozītmateriāliem ir liela priekšrocība salīdzinājumā ar izotropiem materiāliem, piemēram, tēraudu un alumīniju.’
Viņam patīk, kā ogleklis ļauj precīzi kontrolēt un pielāgot stingrību, izmantojot izvietojuma modeļus, cauruļu biezumus un šķērsgriezuma formas.
Moderni uzlabojumi, piemēram, disku bremzes šosejas velosipēdiem, arī ir ietekmējuši to, kā velosipēds vadās, saskaņā ar Hartunga teikto: “Parasti cauruļu asis ir daudz biezākas [nekā standarta ātrās atlaišanas], parasti 12 mm vai 15 mm.
'Biezākā ass ir stiprāka un stingrāka, kā arī rada stingrāku sistēmas savienojumu starp rāmi un riteni. Tas var radīt scenāriju, kurā priekšējie un aizmugurējie riteņi nav sinhronizēti viens ar otru.
'Aizmugurējais ritenis un rāmis vairāk atradīsies vienā plaknē viens ar otru, kas var būt slikti, mēģinot noturēt nemainīgu līniju liela ātruma līkumos.
'Varat nonākt pie velosipēda, kuram sistēmā nav pietiekami daudz “dot” vai nelokāms, lai noturētu labu līniju līkumā vai ļautu jums attiecīgi veiksmīgi pretstūrēt.
‘Tas var nozīmēt, ka jūsu riepas saskares vieta ar zemi aizmugurē var tikt apdraudēta. Vai arī jūs nospiežat bremzes, lai pielāgotu līniju ātrgaitas līkumā uz ceļa,” piebilst Hartungs.
‘Neviens no tiem nav vēlams sacensību situācijās. Ņemiet vērā, ka šādu detalizācijas līmeni patiešām pamana tikai elites riteņbraucēji, un daļu no šī efekta var mazināt, mainot rāmja stinguma parametrus.’
Organiskais elements
Neatkarīgi no tā, kādi ģeometrijas un stingrības līmeņi ir izvēlēti velosipēdam, vienmēr būs viens mainīgais, ko rāmju izgatavotājs nevarēs precīzi paredzēt: braucējs.
Ķermeņa formas un braukšanas stili ietekmēs vadāmības dinamiku, un Ārenam Švābam no Delftas Tehniskās universitātes ir noteikts viedoklis par to, kā braucēja pozīcija ir saistīta ar vadāmību.
'Braucēja poza vai pozīcija nav tik svarīga, kad runa ir par vadāmību, bet tas, kā jūs turat stūri, ir ļoti svarīgs, viņš saka.
‘Stūres konstrukcija ir ļoti viegla, un, ja pievienojat lielu roku un ķermeņa augšdaļas masu, tas var ietekmēt sistēmu un tās reakciju.’
Nr.
Londonā bāzētais karkasu būvētājs Toms Donhou piebilst: “Jūs tiešām vēlaties, lai smaguma centrs būtu pareizajā vietā, it īpaši, ja braucat lielā ātrumā. Ātruma svārstības ir atkarīgas no svara novietojuma, tāpēc jums ir jāpanāk pareizais svara sadalījums starp riteņiem.’
Rāmju būvētājam mēģinājums līdzsvarot visus ģeometriskos elementus pret braucēja fizioloģiju var būt biedējošs uzdevums, jo īpaši, ja klienti var būt ļoti prasīgi, vienlaikus neskaidri par to, kādu vadāmību viņi vēlas.
’Cilvēki lieto tādus vārdus kā atsaucīgs, reaģējošs, veikls, veikls, agresīvs,” saka Toms Rodi no amerikāņu pasūtījuma celtnieka Parlee Cycles.
‘Ir 20 vai 30 īpašības vārdi, kurus jūs dzirdēsit. Dažreiz kāds runās par to, ka velosipēds jūtas “nervozēts”. Tas var būt pārāk stāvs pie galvas caurules vai dakša ir pārāk stingra.
'Ir daudz gabalu, ko apskatīt. Galvas, augšējo un leju cauruļu vērpes stingrība, visa dakšu komplekta griezes reakcija un vertikālā atbilstība - šo lietu spēja saliekties, reaģējot uz ceļa novirzēm.’
Acīmredzami ir tas, ka nav vienkārša risinājuma, kā paredzēt velosipēda vadāmību. Tas ir kaut kas tāds, ar ko karkasu būvētāji turpinās piestrādāt un pilnveidot, izmantojot izmēģinājumus un kļūdas, kā arī zinātni.
Un, kad būsiet ieguvis savu rāmi, arī daļas, kuras tam pievienosit, arī ietekmēs, taču galvenokārt tas, kā jūs izgriezīsit šo matadatas līkumu, būs jūsu ziņā.
Velosipēda vadāmības veids lielā mērā ir atkarīgs no personas, kas to apstrādā.
