A janë rrotat komponentët më të mirë për t'u përmirësuar nëse doni të kurseni peshë në biçikletë? Ne i ndajmë faktet nga rrotullimi
'Një paund në rrota vlen dy në kornizë', ose kështu thonë ata. Kjo mençuri konvencionale ka rregulluar qasjen ndaj zgjedhjes së rrotave për shumë çiklistët – nëse ndonjëherë ka pasur një vend për të spërkatur paratë për të rruar disa gramë, janë rrotat.
Por, siç ndodh shpesh me mençurinë konvencionale, nuk jemi aspak të lumtur ta lëmë atë me kaq.
Ideja se pesha e një grupi rrotash është më e rëndësishme se çdo pjesë tjetër e biçikletës mbështetet në faktin se rrotat lëvizin më shumë se çdo pjesë tjetër e biçikletës.
Andy Ruina, profesor i inxhinierisë mekanike në Universitetin Cornell, e thotë thjesht: "Maja e timonit po ecën dy herë më shpejt se biçikleta. Dhe drejtimi i kundërt [fundi i timonit] nuk e anulon atë shpejtësi.
'Rrjedhimisht, ajo ka dy herë më shumë energji kinetike, kështu që duhet dy herë më shumë forcë për ta vënë në lëvizje dhe e bën biçikletën të ngadalësohet dy herë më shumë.'
Pesha v nxitimi
Pesha është kaq e rëndësishme në skemën e madhe të lëvizjes së biçikletës për shkak të marrëdhënies së saj me nxitimin. Kur diçka lëviz me një shpejtësi konstante, të gjitha forcat që e shtyjnë dhe ngadalësojnë atë janë në ekuilibër.
Një rritje e arsyeshme në peshë nuk do të bëjë asnjë ndryshim, me përjashtim të çdo rritje të lehtë të fërkimit ose rezistencës së rrotullimit që mund të shkaktojë.
Megjithatë, kur kapni ose humbni shpejtësinë, ligji i dytë i Njutonit hyn në fuqi: forca=masa x nxitimi. Pra, sa më shumë masë të keni, aq më shumë forcë ju duhet për të rritur shpejtësinë.
Pra, pse, atëherë, ka pak ndryshim nëse pesha është në një rrotë dhe jo në një kornizë?
Ja ku bëhet paksa e ndërlikuar, falë inercisë. Inercia është rezistenca e një objekti ndaj një ndryshimi në lëvizjen e tij - kjo është arsyeja pse do të duheshin përpjekje për të përshpejtuar një biçikletë edhe në një univers pa fërkim.
Rrotat, biçikleta dhe kalorësi kanë të gjitha inerci, por me rrotat efekti zmadhohet sepse ato rrotullohen.
Steve Williams, inxhinieri më i mirë i dinamikës së automjeteve të Lotus, thotë, 'Në rastin e një rrote, sepse keni shumë masë të shpërndarë rreth buzës, një distancë nga qendra e timonit, që i jep asaj inerci. '
Kjo inerci në thelb nënkupton një rezistencë ndaj rrotës që rrotullohet. Nganjëherë quhet inerci rrotulluese, por, më saktë, quhet një moment inercie.
Williams shton: Për shkak se një biçikletë rrotullohet mbi rrotat e saj, ju jo vetëm që duhet ta shtyni atë masë në ajër më shpejt, por gjithashtu duhet ta bëni rrotën të lëvizë më shpejt. Inercia e rrotës do t'i rezistojë rritjes së shpejtësisë së rrotullimit.'.
Megjithatë, në mënyrë thelbësore, se inercia përcaktohet nga distanca e një mase nga qendra e rrotullimit: 'Një moment inercie është rezultat i një mase në një distancë nga boshti rreth të cilit ajo rrotullohet - në rasti i një rrote është distanca e masës nga boshti i boshtit.'
Shkoni në pikën
E gjithë kjo bisedë shkencore na çon në thelb të çështjes. Nuk mjafton të thuhet se një rrotë e rëndë është më shumë një pengesë sesa një kornizë e rëndë, sepse gjithçka varet nga vendi ku shpërndahet ajo peshë në timon.
Është shumë e thjeshtë të thuhet se "një kile në rrota vlen dy në kornizë". Profesor Jim Papadopoulis, autor i Shkencës së Çiklizmit, thotë: 'Duket se një pjesë e masës drejtpërsëdrejti në perimetër numërohet dy herë, një pjesë e masës në qendër të folësit 1,5 herë dhe një pjesë e masës në qendër llogaritet numërohet një herë.'
Mbi këtë bazë, ne duhet të përshtatim frazën për të thënë 'një paund në rrota vlen dy në shpërndarës', por Williams në Lotus është skeptik në lidhje me përfitimet e deklaruara që do të bëhen nga rrotat më të lehta.
'Mund të shohim se reduktimi i inercisë së rrotave ka një efekt të dobishëm mbi reduktimin e masës jo rrotulluese, por është shumë i vogël. Në realitet, masa e kursyer nga buzët e rrotave ka të ngjarë të jetë më pak se 10% më e dobishme se e njëjta masë e kursyer nga pjesa tjetër e biçikletës.'
Disa llogaritje mjaft komplekse zbulojnë se avantazhi për sa i përket përshpejtimit nga prerja e peshës nga rrotat e rrotave do të ishte 0.9%, në krahasim me 0.8% kur prerja e peshës nga korniza.
Nëse përfitimet e arritura nga shkurtimi i peshës së masës rrotulluese në biçikletë janë të hapura për debat, fusha tjetër që duhet marrë parasysh është xhiroskopia.
Përmirëso në disa rrota më të lehta për nën 500 £
Të marrim xhiro me të
Një xhiroskop është një rrotë ose disk që rrotullohet rreth një boshti në mënyrë të tillë që të stabilizohet vetë. Kjo është për shkak të efekteve të momentit këndor - ndërsa pika e sipërme e një rrote fillon ta tërheqë atë në të djathtë, për shembull, pasi rrota të ketë rrotulluar gjysmë rrotullimi, e njëjta pikë e rrotës është përmbys dhe papritmas shtyn rrota mbrapa në të majtë.
Efekti xhiroskopik i tjerrjes është arsyeja pse një majë rrotulluese qëndron në këmbë dhe arsyeja pse rrotat e biçikletës luajnë një rol për të na mbajtur ne drejt.
Për shkak se një xhiroskop punon në atë parim bazë të forcave këndore, pesha në pjesën më të jashtme të timonit është më ndikues në forcën stabilizuese të rrotës. Pra, nëse një buzë është më e rëndë, ajo mund të shtyjë një rrotë prapa drejt me një forcë më të fortë, me siguri?
Ruina në Universitetin Cornell përshkruan një pamje të turbullt të konsensusit shkencor: Nuk ka një përgjigje përfundimtare nëse një buzë më e rëndë është më e qëndrueshme. Por tendenca duket se është se një xhiroskop më i madh ndihet më i qëndrueshëm.'
Kështu që lë të kuptohet se një buzë më e rëndë, në vend të një rrote në përgjithësi më e rëndë, mund të ofrojë më shumë stabilitet.
Por ka një kënd tjetër për t'u marrë parasysh. Williams thotë, “Një rrotë me inerci më të lartë do të kishte një efekt xhiroskopik më të fuqishëm, megjithatë ka një efekt të dytë xhiroskopik – sa më shpejt të drejtohet timoni, aq më e madhe është rezistenca xhiroskopike ndaj rrotullimit. Pra, inercia e lartë e bën më të vështirë rrotullimin e timonit dhe animin e biçikletës.'
Një buzë e rëndë do t'ju bëjë më të qëndrueshëm ndërsa udhëtoni, por mund të sakrifikojë llojin e shkathtësisë që mund të mundësojë drejtimi më i lirë dhe më i shpejtë.
Megjithatë, Ruina paksa nuk pajtohet. "Nëse thoni se një biçikletë ndihet shumë e shpejtë kur merret, pothuajse me siguri kjo ka të bëjë me gjeometrinë e biçikletës dhe shpërndarjen e masës në montimin e drejtimit," thotë ai.
'Dhe mbani mend, pesha më me ndikim që përfshihet në përkuljen në një qoshe jeni ju.'
Në fund, nëse jeni lloji i kalorësit që kërkon përmirësime të vogla në rritje në performancën e kompletit tuaj, duhet të përqendroheni në gjetjen e rrotave më të lehta në vend të rrotës së përgjithshme më të lehtë.
Ose mund të bëni atë që bëjmë ne të tjerët dhe të shkoni për ato që duken më të bukurat.
