איך גיאומטריית המסגרת משפיעה על אופניים?

תוכן עניינים:

איך גיאומטריית המסגרת משפיעה על אופניים?
איך גיאומטריית המסגרת משפיעה על אופניים?

וִידֵאוֹ: איך גיאומטריית המסגרת משפיעה על אופניים?

וִידֵאוֹ: איך גיאומטריית המסגרת משפיעה על אופניים?
וִידֵאוֹ: How Does Your Bike Geometry Affect The Handling 2024, מרץ
Anonim

הגיאומטריה של מסגרת עשויה להשפיע על הדרך שבה אופניים מטפלים, אבל האם אתה באמת יכול לחזות עד כמה אופניים ירכבו רק עם זוויות הצינור?

אזהרה: בפסקאות הבאות אתה עלול לחוות תנודות, פלופ ועוויתות. אל תיבהל - הם מונחים שיעזרו לך להבין טוב יותר את הנושא המורכב של טיפול באופניים. במילים פשוטות, טיפול הוא הקלט הנדרש כדי לשלוט בכיוון האופניים, והגורם הגדול ביותר הוא הגיאומטריה של האופניים.

לקח מאה שנים להתקרב להבנה מלאה של הדינמיקה, אבל עוזר פרופסור ארנד שוואב מהאוניברסיטה הטכנית של דלפט, הולנד, הוא אחד מצוות של פיזיקאים שטוענים שבסופו של דבר פיצחו את הבעיה ב-2011.

'במשוואה שלנו יש 27 פרמטרים,' הוא אומר לרוכב האופניים. אלה כוללים זוויות צינור, מידות, מגרפת מזלג, גובה התושבת התחתונה ומרכז הכובד. שנה רק רכיב אחד והטיפול משתנה.

עשורים של ניסיון מצטבר הובילו את בוני המסגרות לגיאומטריה כללית עבור אופני כביש המהווה איזון מקובל בין משקל, נוחות, יעילות וטיפול.

משמעות הדבר היא שכיום, רוב השינויים לטיפול נעשים עם זווית צינור ראש ומזלג, שנקרא לפעמים מגרפה, מכיוון שהם קובעים 'שביל'.

כדי לקבל מושג על השביל, דמיינו קרן אור זורחת למטה דרך מרכז צינור הראש. הוא ייגע בקרקע לפני הנקודה שבה הצמיג הקדמי נוגע בקרקע.

המרחק בין שתי הנקודות האלה הוא השביל וזה אחד הגורמים העיקריים לאופן התמודדות של אופניים.

'שביל משפיע על יציבות האופניים', אומר בונה המסגרות ריצ'רד קראדוק מ-Cradock Cycles ב-Bromsgrove.

'כל האופניים יציבים יותר ככל שהם נעים מהר יותר, אבל יותר עקבות מקלים על השמירה על זקוף. בצד החיסרון, יותר שובל פירושו יותר תנודות כאשר אתה מחוץ לאוכף וזה דורש יותר מאמץ מהרוכב כדי לנווט בכל הנוגע לסיבוב פניות.'

תמונה
תמונה

זוהי הנקודה האחרונה שמעוררת את אנדרס Annerstedt ממותג האופניים הרולו של לוקסמבורג.

'קשה יותר להחזיק אופניים עם שביל ארוך יותר במסלול האידיאלי מעבר לפינה. אז בסיכת ראש תצטרך לנווט דרך הפנייה עם אולי שתיים או שלוש כניסות שונות.

'עליך להיות כוחני כי הגיאומטריה רוצה לשמור את האופניים במסלול הקיים שלהם,' הוא אומר.

עם פחות שביל הרוכב לא צריך להשקיע כל כך הרבה אנרגיה כדי לבצע את התיקונים האלה והוא יכול לעשות זאת מהר יותר, מוסיף Annerstedt.

הוא מכוון את הגיאומטריה שלו כדי למנוע 'פלופ גלגל' מוגזם - חוסר יציבות במהירות נמוכה - וכל בוני המסגרות שואפים להתאים את השביל כדי לספק את סוג הטיפול המתאים ביותר לשימוש המיועד של האופניים.

לכן שלאופני טיולים עשויים להיות הרבה שבילים כדי לספק רכיבה יציבה וצפויה, בעוד שלאופני מירוץ עשוי להיות כמות קטנה של שבילים כדי להציע סיבובים מהירים וחדים.

ישנן שתי דרכים עיקריות שבון מסגרות יכול להתאים את השביל: על ידי שינוי זווית צינור הראש או על ידי כוונון המגרפה (היסט) של המזלג. כדי לצמצם את השביל, אתה יכול להפוך את צינור הראש לתלול יותר, להגדיל את מגרפת המזלג או שניהם.

רוכבי כביש בדרך כלל מעדיפים את הטיפול באופניים שבהם השביל הוא 50-60 מ"מ. זווית ראש באזור של 73° עם היסט מזלג של כ-45 מ"מ נוטה להשיג זאת.

בוני מסגרות רבים מתלבטים לגבי הנתונים המדויקים שלהם, אבל אם אתה מכיר שניים משלושת המשתנים, אתה יכול לחשב את השלישי באתר bikecad.ca.

כישורי ירידה באופני כביש
כישורי ירידה באופני כביש

יש סיבוך נוסף עם גדלי מסגרת קטנים מכיוון שהגלגל הקדמי קרוב יותר לתושבת התחתונה, מה שמביא סיכון שהוא ייחתך על ידי אצבעות הרגליים של הרוכב.

כדי להגדיל את המרווח יש להפוך את זווית הראש לרדודה יותר או להגדיל את היסט המזלג, כל אחד מהם ישפיע על הטיפול אלא אם יבוצעו שינויים עיצוביים אחרים.

משקלים ומידות

למרבה הצער, בדיקת תרשים הגיאומטריה כדי להעריך את השביל לא תגיד לך את כל מה שאתה צריך לדעת על טיפול, כי יש גורמים אחרים המעורבים.

בוני מסגרות מציינים את גובה הסוגר התחתון ובסיס הגלגלים כשני האלמנטים הגיאומטריים הבאים המשפיעים ביותר לטיפול.

שינויים נוספים בטיפול יכולים להתבצע על ידי שינוי אורך הסטם, רוחב הכידון וסוג הגלגלים והצמיגים.

לגלגלים ולצמיגים כבדים יותר, למשל, יש יותר אינרציה ודורשים יותר מאמץ כדי לסובב את המוטות.

הדרך שבה אופניים מטפלים תלויה גם בקשיחות של השלדה והמזלגות, מה שאומר שחומרים וצורות צינור משחקים את תפקידם.

'הבחירה והשימוש בחומר מאפשרים ליצרן אופניים להשיג מאפייני טיפול ספציפיים יותר לאופניים בתוך גיאומטריה מוגדרת', אומר טים הרטונג, מהנדס עיצוב בחברת Trek Bicycles.

'זה המקום שבו לחומרים מרוכבים יש יתרון גדול על פני חומרים איזוטריים כמו פלדה ואלומיניום.'

הוא אוהב איך פחמן מאפשר לו לשלוט ולכוון את הנוקשות במדויק באמצעות דפוסי lay-up, עובי צינור וצורות חתך רוחב.

כרתים יורד
כרתים יורד

פיתוחים מודרניים כמו בלמי דיסק באופני כביש השפיעו גם על האופן שבו אופניים מטפלים, לפי הרטונג: "בדרך כלל, סרנים דרך הם הרבה יותר עבים [משחרור מהיר סטנדרטי], בדרך כלל 12 מ"מ או 15 מ"מ.

'הציר העבה יותר חזק וקשיח יותר וגם יוצר חיבור מערכת נוקשה יותר בין המסגרת לגלגל. זה יכול ליצור תרחיש שבו הגלגלים הקדמיים והאחוריים אינם מסונכרנים זה עם זה.

'הגלגל האחורי והמסגרת נוטים להישאר יותר באותו מישור אחד עם השני, מה שיכול להיות רע כשמנסים להחזיק קו קבוע בסיבובים במהירות גבוהה.

'אתה יכול לגמור עם אופניים שאין להם מספיק "תן" או גמיש במערכת כדי להחזיק תור טוב בפינה או לאפשר לך להצליח בהיגוי נגדי בהתאם.

'זה יכול להיות שהמגע עם הצמיג שלך עם הקרקע מאחור עלול להיפגע. או שאתה בסופו של דבר לוחץ על הבלמים כדי להתאים את הקו שלך בפינה מהירה על הכביש,' מוסיף הרטונג.

'אף אחד מאלה אינו רצוי במצבי גזע. זכור שרמת הפירוט הזו מורגשת רק על ידי רוכבי אופניים מובחרים וחלק מההשפעה הזו ניתנת למתן על ידי שינוי פרמטרי קשיחות המסגרת שלך.'

האלמנט האורגני

לא משנה איזו רמות גיאומטריה וקשיחות הוחרגו לאופניים, תמיד יהיה משתנה אחד שבלתי אפשרי לבונה המסגרות לחזות במדויק: הרוכב.

צורת הגוף וסגנונות הרכיבה ישפיעו על הדינמיקה של הטיפול, ולארנד שוואב מהאוניברסיטה הטכנית של דלפט יש דעות ברורות לגבי האופן שבו מיקום הרוכב קשור לטיפול.

'התנוחה או המיקום של הרוכב לא כל כך חשובים כשזה מגיע לטיפול, אבל הדרך שבה אתה אוחז בכידון חשובה מאוד', הוא אומר.

'מבנה ההיגוי קל מאוד ואם מוסיפים את המסה הגדולה של הידיים ופלג הגוף העליון, זה יכול להשפיע על המערכת והתגובה שלה.'

Schwab מציע שבאופן תיאורטי החזקת המוטות בזרועות ישרות באותה זווית כמו צינור הראש תהיה הטובה ביותר ליציבות, כי אז לזרוע ולמסת פלג הגוף העליון יש השפעה מינימלית על מערכת ההיגוי.

בונה המסגרות בלונדון טום דונהו מוסיף, 'אתה באמת רוצה לשמור את מרכז הכובד במקום הנכון, במיוחד כשאתה רוכב במהירות. תנודת המהירות תלויה במיקום המשקל, אז אתה צריך לקבל את חלוקת המשקל הנכונה בין הגלגלים.'

תמונה
תמונה

עבור בונה מסגרות, הניסיון לאזן את כל האלמנטים הגיאומטריים מול הפיזיולוגיה של הרוכב יכול להיות משימה מרתיעה, במיוחד כאשר לקוחות יכולים להיות תובעניים להפליא, ובו בזמן לא ברורים, לגבי סוג הטיפול שהם רוצים.

'אנשים משתמשים במילים כמו תגובה, תגובה, זריזה, זריזה, אגרסיבית', אומר טום רודי מהבנאי האמריקאי Parlee Cycles.

'ישנם 20 או 30 שמות תואר שתשמעו. לפעמים מישהו ידבר על אופניים שמרגישים "עצבניים". זה יכול להיות תלול מדי בצינור הראש או שהמזלג קשיח מדי.

'יש הרבה חלקים להסתכל עליהם. יש את קשיחות הפיתול של הראש, הצינורות העליונים והתחתונים, היענות הפיתול של כל מכלול המזלג ויש את ההתאמה האנכית - היכולת של הדברים האלה להתכופף בתגובה לחריגות בכביש.'.

מה שברור הוא שאין פתרון פשוט לחזות את הטיפול באופניים. זה משהו שבוני מסגרות ימשיכו להתעסק בו ולחדד באותה מידה באמצעות ניסוי וטעייה כמו באמצעות מדע.

ואחרי שתשיג את המסגרת שלך, גם לחלקים שתחבר אליה תהיה השפעה, אבל בעיקר הדרך שבה אתה חוצב דרך עיקול סיכת השיער תהיה תלויה בך.

הדרך שבה אופניים מטפלים תלויה במידה רבה באדם המטפל בהם.

מוּמלָץ: