О потерях мощности и о том, как с этим бороться

Как-то хочется сюда в качестве anecdotal evidence привести такую спринтерскую работу как наклонный жим ногами.

Регулировкой спинки и высотой постановки ног можно варьировать эти самые градусы в весьма широких пределах.
Если откинуть спинку назад и сместить ноги вниз, то будет позиция а-ля лежачий велосипед. В этой позе фокус напряжения ляжет на квадрицепс, а двухглавой бедра и ягодичным будет легче жить за его счёт.

Можно ли отрастить такой гордый и независимый квадрицепс, который не особо нуждается в помощи ближних?
Похоже, ответ на этот вопрос — "нет". Иначе бы мы бы увидели такую технику где-нибудь на соревнованих.

В общем, я однозначно понял, как работает идеальное, "почти безштрафное" и без дополнительных усилий педалирование на лигераде.

Не с упором в спинку, а таки сгибанием колена в мёртвых точках: при этом мы не сжимаем спину, а наоборот поднимаем таз (ну и всё прилежащее заодно ) и снова юзаем для противодействия консервативную гравитацию! (Это я не удержался и поплавал на своём переднеприводнике)

Более того, на передниприводнике такое педалирование не приводит к "отдаче на руль" т.к. фактически параллельно оси вращения рулевой!

В результате возникает резонный вопрос - а ориентацию овала, значиццо, как ставить?

Впрочем, как я уже замечал выше, не факт что эта группа мышц по силе, даже с тренировками, сможет заменить толкательные.

Но в передниприводнике можно, при желании, "поработать гребцом" - педалировать "нараспор", подключив всё тело - толкая ногой и тягая за руль в противофазе.

В результате мы можем хорошо так распределять нагрузку по всему телу (и без штрафов!), и совершенно неудивительно, что Паркер на Вендетте смогла так всех порвать.

Я тут писал, что по тестам свиной жир имели механические потери в 20%. Но если подумать, живая плоть будет иметь значительно БОЛЬШИЙ!

Она же пронизана капиллярами с циркулирующей кровью, лимфой и прочими физиологическими жидкостями (гусары, молчать!). Плюс, наш (ну, мой точно ) жир значительно мягче свиного сала.

В результате при резком сдавливании вся эта жидкость устремляется "кто куда" по туевой хуче микроскопических каналов, затем возвращается обратно, при этом, разумеется, возникает вязкое трение - короче живая плоть значительно больше напоминает самый настоящий гидравлический демпфер! И такого эффекта не получить при тестах мёртвой плоти.

Накопал статей, пытаюсь прикинуть, какие реальные значения и перевести из "эзотерических" в более менее понятные нам.

http://digitalcommons.unl.edu/cgi/viewc ... t=imsediss
http://www.ati-ia.com/es-MX/Library/doc ... sponse.pdf
http://web.mst.edu/~stutts/Supplemental ... amping.pdf

К слову, уже кое-что нашёл - демпфирование наших тканей таки реально нелинейно и чем ниже частота и сильнее нагрузки - тем выше.
Это коррелирует с тем, что крутить быстро и несильно особых потерь не вызывает, а когда идёт работа на низком каденсе с высоким моментом (езда в горку так же, как стоя - они РЕЗКО возрастают!)

Вот вам и практический вывод - короткие шатуны с более маленькой звездой и соответственно увеличенным каденсом действительно работают, так что Модулятор (да и вообще эмпирические данные) прав насчёт высокого каденса и мне теперь понятно, почему.

Второй практический вывод - а не следует ли ориентировать овал ровно так же, как на сидячем, чтоб быстро проскакивать неффективные зоны педалирования с упором и максимально работать сгибанием коленей?

Надо попробовать овальную звезду на зокре, поигравшись с углами установки - у меня есть одна. Надеюсь, шатуны влезут хитрую раму... на да если что, подпилю.

Я был прав! Накопал статью, где тестировали мускульную ткань при температуре тела и в физиологическом растворе:

Mechanics of Biological Systems and Materials, Volume 7, стр. 1

In this work, we measured the complex shear modulus of bovine muscle tissue, submerged in saline at bovine body temperature. (38 C)

The loss factor was highly consistent: 0.34 +- 0.035

Иначе говоря, коэффициент механических потерь - 34%!
Реально больше, чем я думал.

Жир, при температуре тела и с циркулирующими жидкостями однозначно тоже будет иметь значительно больший коэффициент механических потерь.

Цікаво...

_________________
Конструктор HPV и активист клуба http://hpv.com.ua

Задолбали меня паталогические скептики на Веломобиле, провёл эксперимен:


Кроссовки отрезок 5 минут, средний пульс 141, средний ваттаж - 243
https://www.strava.com/activities/50892 ... /1474/1775

https://www.strava.com/activities/50892 ... /2035/2337
Контакты, отрезок 5 минут, средний пульс 141, средний ваттаж - 248

Сперва проехался чисто на контактах, там вообще вышла 140 на 270, но это наверно т.к. свежий еще.
https://www.strava.com/activities/50889 ... is/280/582

В любом случае, 5 ватт потерь навскидку кроссовки дают, может даже побольше - т.к. усталость накапливается, пульс растёт (см. выше).
Не сильно много, но заметно. Кроссовки, кстати, не какие-нибудь супермягкие, довольно твёрдые и пружинистые, я в них тупо летом хожу.

С кусками мяса:

https://www.strava.com/activities/50896 ... is/599/900

Средний пульс - 142, средняя мощность - 214.

Итого потери где-то 14%. Не 34, да, но это дофига!

Реальные потери могут быть как больше, так и меньше в зависимости от конституции наездника и дизайна кокпита.

Смелый зигзаг мысли, занятный результат. И много, пардон, собак вас провожало?

Хе-хе-хе, это виртуальный тренажёр с измерителем мощности.

А я было решил, что вы там далеко на острове. Но тренажерные данные даже лучше, потому что не зависят от температуры, влажности и ветра.
Было бы здорово купить полцентнера мяса или сала (желательно человечины; ищите добровольцев), равномерно налепить на сиденье лигерада и посмотреть, как ведет себя мощность в сравнении с необлепленным сиденьем. Имитировать, так сказать, гонщика с повышенной упитанностью.
Если серьезно, то для оценочного опыта с сиденьем можно взять какой-нибудь резиновый лист, или жесткий поролон, или т. п. Главное ведь, насколько понимаю, - понять, сильно ли вредна для мощности мягкая опора под спиной (подразумеваем мягкую спину).
А количественные данные (с неизвестным сейчас материалом, у которого коэффициент демпфирования ближе к живым тканям) - это для совсем изящных опытов, которые еще надо придумать, ежели вы не против.

BalorNG, здорово, что вы начали проводить измерения. Теперь это уже настоящее исследование. Можете выложить фото тренажёра? Он у вас лежачий или вертикальный?
Во время теста в контактах вы тянули педали, или просто использовали твёрдую подошву для давления?
Также, если можно, сравните ваш пульс в велообуви и в китайских тапочках из пенорезины (или другой летней обуви). для получения одинаковой мощности. Это актуально скоро будет.

_________________
Конструктор HPV и активист клуба http://hpv.com.ua

Э?
Фото приложены к последнему треку, потери мощности рассчитывались от кроссовок, а не контактных ботинок, сравнение их тоже в посте указано. (5 ватт разницы)

Насчёт же подкладывания под спину:
А. Без разницы, вносим ли мы слой под опору, или под кресло - эффект одинаковыи.
Б. Внесение ещё одного слоя последвательно - уже хрен знает. В теории, нагрузка должна распределится между пружинами, и если у взятого куска мяса коэффициен механических потерь ниже - мощность и вырасти может, в теории

Он лишь качественно одинаковый, а количественно - по-моему, может отличаться в несколько раз в любую сторону. Хотя бы потому, что демпфирующий слой при педаляже нагружен не только на сжатие, но и на сдвиг. И сдвиговые нагрузки на педалях и на сиденье чрезвычайно разные.
Кроме того, у педалей (особенно у ваших) столь малая поверхность, что кулинарные демпферы при педаляже наверняка бесповоротно промялись и потеряли часть своих свойств.





Да нет же. Сила реакции, прижимающая при педаляже спину к сиденью, не зависит от того, мягко там или жестко. Значит, при мягком сиденье к деформациям спинного сала прибавятся деформации мягкого сиденья. Стало быть, суммарные деформации станут больше, вырастут потери мощности.
Картинка для ясности: соединив последовательно жесткую цилиндрическую пружину и мягкую, а потом сжав эту стопку 10-ю килограммами, мы получим деформированную 10 килограммами жесткую пружину плюс деформированную 10 килограммами мягкую.
Если, конечно, ваша теория верна. Трудно, конечно, сомневаться в том, что она верна. Вопрос именно в количестве потерь. Ваш опыт с педалями - это все-таки не прямое измерение.

Блин, а верно. Почитал статью про последовательное и парралельное соединение пружин повнимательнее и понял, что оно реально так - сила на каждую пружину в серии одинаковая и равная приложенной, а жёсткости складываются только при парралельном соединении.
То-то этот аспект теории мне казался наиболее слабым - ну так и вышло.
Значит, обложить мясом кресло смысл имеет, жалко только мой мне очень впритык и если ещё мясо подкладывать - результат не точный.
Ладно, может скоро ещё один появится - тут и потестируем.

А между тем Velodreamer, он же Alex_Gan на нашем форуме, уже несколько дней ставит уникальные опыты. Описание каждого легко найти на главной страничке http://hpv.com.ua. Это замеры времени, за которое лигерад или велосипед проходят контрольные отрезки. На каждый экипаж вешают быстросъемный электродвигатель с аккумулятором и приборами, задающими мощность. Потом все сводится в графики, которые легко сравнить друг с другом. Заходите и смотрите сами.

При обсуждении одного из опытов (http://hpv.com.ua/2016/03/testi-velosipeda-turist) я вспомнил о предмете, о котором мы говорим в этой теме, - о потерях мощности. Наверное, есть смысл привести мои спекуляции здесь. Текст украинский. Кому не поможет гуглотранслятор - скажите, переведу.


Впродовж кожного оберту людина крутить педалі нерівномірно. Навіть чемпіон світу в одній з точок кола дає десь уп’ятеро більше зусилля, ніж в “найслабшій” точці. Через це екіпаж щомиті то прискорюється, то сповільнюється. Після прискорення він частку секунди їде швидше за свою ж середню швидкість. Ця фаза збільшує аеродинамічні втрати, а також втрати на кочення і, ймовірно, втрати на розсіювання енергії у конструкції (через пружні деформації рами й підвісок).
Крім того, через це візок завжди бовтається вперед-назад відносно їздця. Воно стається хоча б тому, що людське тіло нежорстке (проте є й інші причини). Таке бовтання теж розсіює енергію.
Питань тут мільйон, в тому числі – про те, як змінюються ті втрати залежно од:
– характеру педалювання;
– ваги екіпажної частини;
– ваги їздця;
– ваги вантажу на екіпажі;
– ваги вантажу в рюкзаку на спині (якщо це вертикальний байк);
– характеру вантажу (м’який/жорсткий).

У дещо перебільшеному вигляді змінну швидкість екіпажа протягом кожного “педаляжного” циклу можна спостерегти на “Ровінгбайках”.
https://www.youtube.com/watch?v=sZC4oCU6IPI
Головне, що це властиво усьому м’язовому транспорту, в тому числі стандартним біциклам. Просто воно не таке помітне.

Саме через нерівномірний педаляж я трохи не згоден з вашими, пане Velodreamer, минулорічними даними про опір віджимних роликів. Ви навантажували ролики монотонним зусиллям мотора. Це значить, що пружні деформації рами й кріплення ролика не вплинули на результат, бо це все пружно здеформувалося одноразово: в першу частку секунди, – а далі було у здеформованому стані доти, доки не зняли навантаження.
А от реальний педаляж (через свою нерівномірність) деформує названі частини двічі протягом кожного оберту, себто десь тричі на секунду. Це джерело втрат, і їх розміри поки незрозумілі.
Як змоделювати педаляж? Хіба дуже кривою спеціально зробленою зіркою. Та й то не певен, що двигун даватиме протягом оберта ті ж сили, що й ноги.

Ще про втрати. Забув про дуже істотний, на мою гадку, чинник: деформацію рами лігерада через сили реакції від зусиль на педалях. (Раніше я говорив про деформації рами, спричинені силою натягу ланцюга. Але це не одне й те саме.)
Крутячи педалі, ви розпираєтеся на рамі між сидінням та каретковим вузлом, тим самим згинаючи раму та скручуючи. Оскільки силовий тракт у нашому випадку довгий, деформації можуть бути істотними. Їх можна виміряти за бажання.
На стандартному біциклові – інакше. Сили реакції від педаляжу припадають на дуже жорсткий та досить невеликий передній трикутник, а сила реакції від ланцюга – на іншу ділянку рами: на короткі нижні пера, підсилені до того ж верхніми.

Це, так би мовити, не більше ніж спекуляції. Воно все може бути й незначним, і навпаки, вирішально істотним. Треба міряти.

Деформации рамы зависят от материала. Если коэффициент механических потерь материала небольшой - потерь быть не должно.

Кстати, о птичках. Жалко, веломобиль.орг упал, ты там не обитаешься?
Я недавно по поводу раскачки подвески тему поднял, с выводом причин раскачки через принцип эквивалентности Эйнштейна .

Надо будет перепостить, как поднимется.