КогаПроизводители на планински велосипедиСтартират нови модели, те често подчертават подобрената скованост, тегло, тегло, комфорт на новия модел или аеродинамични показатели. От тези параметри твърдостта е най -важната, която е ключов фактор за превръщането на мотора възможно най -ефективен при предаването на сила. Съществуват обаче много подробности, скрити под общата концепция за скованост.
Сред многото точки за продажба, които производителите на планински велосипеди споменават, за да продават своите продукти, винаги се появява „повишена скованост“. Това всъщност е параметър, за който много хора говорят, но малко хора разбират какво всъщност означава. Въпреки това, точно като теглото на велосипеда, много хора надценяват ролята на повишената скованост. Свързването не е непременно по -силна.
Какво е твърдост
Преди да започнем да анализираме какво означава този параметър, първото нещо, което трябва да се направи, е да изясним какво е твърдостта. Според дефиницията, използвана често в инженерството, твърдостта е способността на структурен елемент (в случай на велосипед, рамката) да устои на деформация, причинена от прилагането на външни сили.
Ето защо, когато говорим за скованост, повечето хора веднага се сещат за силата, която прилагаме към педалите и колко се деформира от рамката странично с всеки удар на педала.
Това обаче е само една от силите, които засягат рамката, и други сили, като ефектите на центробежната сила при завой, реакцията на неравности по пътя и други нередности, срещани на пътя, често не се вземат предвид.
Инженерите, които разработват велосипеди, трябва да вземат предвид всички тези аспекти, за да постигнат не само изключително силна продукция на велосипеда, но и правилния капацитет за абсорбция на въздействието, като същевременно правят целия велосипед възможно най -лек.
Следователно, когато говорим за твърдостта на рамката, трябва да я оценим в различни области на рамката, така че ще откриете, че този параметър е по -интересен от другия.
Казано по -просто, постигането на възможно най -висока твърдост не е проблем. Просто подреждането на материалите, особено ако суровините имат висока якост на опън, ще доведат до по -твърда структура. В допълнение към материала, напречното сечение на тръбата също е важно. Колкото по-голямо е напречното сечение, толкова по-голяма е твърдостта. Но страничният ефект е, че теглото неизбежно ще се увеличи.
Подреждането на въглеродните влакна също е много важно. Настоящият основен метод разчита на различни подредби на еднопосочни влакна, които се характеризират с висока твърдост в посока на разположението на влакната, но много малка твърдост в посоката, перпендикулярна на влакното. Това дава възможност на инженерите да постигнат съответните приложения в различни области на рамката в зависимост от това как е позициониран всеки плат от влакна.
Получаването на перфектното приспособяване изисква много сложна изчислителна работа, която за щастие се извършва от инженери в 21 век главно на високоефективни компютри, използвайки софтуер за анализ на крайни елементи (FEA), който позволява на инженерите да генерират стотици виртуални кадри и да симулират реакцията си на различни сили, приложени.
Целта на дизайна на рамката е да се постигне баланс и да се добави скованост само там, където е необходимо. За тази цел ние определяме няколко типа скованост в велосипедните рамки.
Твърд педалиране - странична коравина
Първо, този, който обикновено считаме най -много, е страничната твърдост, която се измерва в техните лаборатории чрез прилагане на натоварване към долната скоба, за да симулира силите, приложени чрез педалиране. Тази скованост главно измерва степента, в която долната зона на скобата се деформира всеки път, когато краката ни стъпват върху манивелите. Интересното е, че страничната коравина трябва да е възможно най -висока, тъй като чрез минимизиране на страничното изместване, векторната сила, която генерираме, може да бъде максималната сила, предавана на задното колело.
В допълнение, задният триъгълник също трябва да е достатъчно твърд, за да не се деформира, когато веригата предава сила отзад.
Това е параметърът, който рецензенти на велосипеди се опитват да преценят колко лесно може да се ускори велосипедът и това изпълнение е особено важно за алпинистите и спринтьорите, които изискват мотоциклетът все още да поддържа пълна мощност при стартиране на атака или изправен пред голям групов спринт. Въпреки това, при скорости на круиз, повечето кадри на пазара могат да се каже, че са много ефективни, тъй като мощността е по -стабилна и не е много по -различна от продукцията на обикновените ентусиасти.
За да постигнат целта на високото латерално дъно скоби, производителите на велосипеди са ангажирани да избират по -широки долни скоби и 30 мм манипулации. Веригите също често са много дебели, особено от страните им, но те не са твърде дебели, за да избегнат съвместимост със задното колело. Долната скоба и веригите често са асиметрични, за да балансират реакцията на различните сили, генерирани от страна на задвижването и не-задвижването. Различни разпоредби на въглеродни влакна също се използват за максимално максимално този ефект.
Прецизно управление - торсионна твърдост
По -важен, но по -малко споменат параметър е торсионната твърдост. Това определя доколко рамката се усуква под различни сили. Този обрат се отразява на подравняването на предните и задните колела и следователно оказва значително влияние върху боравенето с мотора, особено при завой.
При завой при висока скорост моторът прилага центрипетална сила от вътрешната страна на кривата, която създава центробежна сила, която има тенденция да ни изведе от кривата. Поради разликите в структурата на вилицата и задния триъгълник, силите на предните и задните колела не са същите, което кара колелата да бъдат подравнени в подвижната им линия.
За ездача бихме описали това като неточно управление. По принцип, когато мотоциклетистът начертае линия в ъгъла като четка за рисуване, моторът не ви дава тесния отговор, който искате. On the contrary, when a bike performs well in this parameter, it is not only easy to draw a curve, but also with a simple movement, you can point the bike to the center of the bend, and after cutting through the center of the bend, it gradually corrects your longitudinal angle of the bend with a very uniform progression, and the reaction to sudden changes in the direction of the front of the bike in the cornering line will also be faster. По принцип целият контрол на завой ще стане лек и директен и няма да има бавно усещане за тези по -малко твърди модели.
За да се предотврати лесното усукване на рамката, производителите обикновено укрепват тялото на вилицата и използват по -голяма кормилна тръба. Всъщност лагерът на слушалките нараства година на година, от традиционния 1 инч до 1,5 инчов лагер, който често се наблюдава в долната купа. Това е и причината, поради която в тегленето на велосипеда обикновено е най-широкото напречно сечение, защото това е основната поддържаща част от структурата на рамката.
Но има друг аспект, който трябва да се вземе предвид. Това е, че страничната и торсионната твърдост трябва да бъдат балансирани, за да се даде най -доброто представяне на рамката без никакъв компромис. От друга страна, твърде много странична скованост в предния и задния осе може да затрудни мотора трудно да се вози, когато пътните условия не са перфектни, защото той ще се възстанови след всяко ударно въздействие. Така че има повече аспекти, които трябва да се вземат предвид, отколкото само тези.
Плавно каране - вертикална твърдост
Ако целта на предишните точки е да се постигне най -силната възможна твърдост, тогава във вертикалната равнина това е обратното: определена твърдост за избягване на подскачащия ефект, но в същото време достатъчно деформационна способност за разрешаване на нередностите на пътната повърхност.
Това е много труден параметър за регулиране, тъй като се влияе от теглото на ездача, а дизайнът на велосипеда отчита различни видове ездачи. Разбира се, сега е възможно да се заключи средния размер на ездач с определен размер чрез анализ на големи данни на ездачите, така че инженерите да могат да регулират този параметър по -точно.
Най-общо казано, подобно на страничната твърдост, напречното сечение на тръбата на рамката и подреждането на въглеродния плат ще окажат значително влияние върху вертикалната твърдост. Регулирането на вертикалната твърдост също се стреми да постигне перфектен баланс между абсорбцията на вибрации и ефективността на предаването на силата, без да влияе върху страничната твърдост.
Вертикалната твърдост обикновено влияе на аеродинамиката, тъй като аеродинамичната тръба ще увеличи вертикалното напречно сечение на тръбата, като по този начин ще увеличи вертикалната твърдост и ще намали хоризонталното напречно сечение, което ще повлияе на страничната твърдост, което е напълно противоположно на това, което търси рамката.
Решението на този проблем обикновено разчита на отсечена виртуална опашка и увеличаване на хоризонталната площ на напречното сечение на тръбата, но това не само влияе върху теглото, но и аеродинамичните показатели.
Ами ако моторът е твърде твърд или твърде мек?
Както казахме в началото, ако абсолютната стойност на твърдостта е важна, е много лесно да се направи велосипед изключително твърд при съвременните материали. Въпреки това, малко от нас могат да издържат повече от час на такъв мотор, не само защото промените в пътната повърхност бързо ще разбият ръцете и гърба ни, но и защото реакцията на всяка малка операция е твърде бърза, принуждавайки ни да се изнервяме през цялото време.
Всъщност, в определен период в историята, веднъж имахме такъв мотор и въпреки че те се чувстваха изключително прекрасно, когато за първи път сте стъпили върху него, особено при ускоряване, скоро стана ясно, че такъв мотор не е практичен в реалния свят. Докато километри минаха, това ни навреди повече, отколкото помогна или на всеки завой на спускане, това не ни даде нищо положително отзиви, освен твърде много увереност в завой. Вярвам, че всички все още си спомнят всички алуминиеви състезателни модели, които бяха популярни в началото на 21 век. Това бяха истински „две колела и стълб, нищо друго за правене“.
В другата крайност ние сме мислили за тях като за „памучни велосипеди“. Вероятно видът мотоциклети, които изискват непрекъснат изход с висока интензивност, за да поддържат скоростта на круиз и ще почувствате, че повече от половината от вашата сила няма, да не говорим за реакцията на старец, когато се ускорите.
Такива мотори също ще предизвикат кошмарни спомени на хората при завой и проследяване. Вярвам, че мотоциклетистите, които притежават мотоциклети от стоманена рамка от среден клас, могат да разберат какво имам предвид. Въпреки че можем да наречем такива мотори „елегантни по форма и луксозни в текстурата“, тези, които разбират, ще разберат.
След горното въведение знаем, че в повечето случаи по -високата твърдост определено ще бъде по -популярна, но тя трябва да бъде строго тествана във всяка област на рамката и накрая да постигне перфектен баланс на различни показатели. Накратко, общата твърдост на рамката се е увеличила значително през годините. На най -новото поколение модели може да се наложи да стъпвате само няколко пъти, докато на същия модел, който може да е преди десет години, може да се наложи да стъпите много повече. Чрез такова сравнение можете много интуитивно да усетите огромното въздействие от развитието на знанията за дизайн на рамката, обогатяването на дизайнерските инструменти и подобряването на качеството на материала върху работата на велосипедите.
