О жесткости рам (с таблицами). Как она влияет на скорость?

Видео: http://news.sportbox.ru/Vidy_sporta/Eve ... ?playeri=2

andr, да, надо уточнить мой рост 196, вес 98 на данный момент.

Однако, точно по той же схеме я чертил рамы для людей ростом 170. Только подседелка там была совсем тонкостенная, и прочие трубы пожиже. Меняются размеры но не принцип работы рамы. Кстати. Есть возможность сделать ходовые макеты рам произвольной жёсткости/мягкости в разных узлах. Не очень прочные, но оценить что на что влияет - сгодятся. Может получиться интересное кино.

А, вот ещё тезис вбросить забыл на вентилятор: у хардтейла задний треугольник в поперечном направлении должен быть мягче переднего. Иначе - проблемы с управляемостью. Проверено титеррой

Решил помедитировать на эту тему... Представим силу действующую на ось заднего колеса от цепи, во время силового педалирования (наиболее наглядный случай) - её можно разложить по осям вертикальных перьев и горизонтальных. Вертикальная составляющая появляется оттого, что задняя звездочка имеет ненулевой диаметр. Впрочем, как и ведущая (система). Можно рассуждать, насколько меняется баланс между вертикальной составляющей и горизонтальной, в зависимости от выбора пары звёзд, но пока не буду.

Продолжим: в момент максимального усилия (тянущей цепи) часть энергии идёт на ускорение велосипеда, часть на деформацию перьев. Если деформация упругая (без демпферов и тепловых потерь в материале перьев), то запасённая в перьях энергия возвращается.

На практике это должно выглядеть, как ускорение прохождения шатунами участка, где шатуны горизонтальны (если предположить, что в этом положении усилие со стороны ног максимально) и выравнивание усилия на протяжении цикла педалирования.

По идее, аналогичного эффекта можно было бы достичь, если бы шатуны могли упруго гнуться с большими изгибами, но это видимо труднодостижимо конструкционно. Или путём применения мощной пружины при передаче усилия от шатунов к звезде системы.

Это эскиз.

Если предложенное объяснение правильно описывает реальность, то эффект пружинящих перьев сильнее при парах звёздочек большего диаметра.

Спрошу и тут: есть алюминиевый Scale 60 для меня излишне жесткий, как эту жесткость уменьшить? Карбоновый подседел? Гелевое седло? Что еще?

В тему:
https://janheine.wordpress.com/2014/12/31/the-biomechanics-of-planing/

(На англ.)

Цитата: "The data showed that the same rider’s power output was consistently higher on a bike with a more flexible frame than on a stiffer one."

Все, я больше не верю в податливость рам в вертикальной плоскости. По крайней мере алюминиевых и стальных с ровными перьями.
Как не считал, а рама получается на порядок жестче даже шоссейной 23мм покрышки.

У стальных олдскульных рам с малокалиберными трубами, с высоким рулевым стаканом пружинит и передний треугольник. Причем векторы ударов от неровностей не вертикальны, а смотрят назад, грубо говоря, под 45-градусным углом. Даже при прямых верхних перьях оно что-то дает.
Алюминиевая рама с верхними перьями того же сечения, что у стальной, будет по вертикали втрое мягче стальной. Алюминиевых рам с верхними перьями небольшого сечения не очень много, но они есть. В том числе с изогнутыми перьями.
Никто не отменял на этом фоне динамические процессы - вибрации, - а также разночастотность вибраций. И все это не изучено.
Наконец, удары доходят до разных частей байка даже при широчайшей резине. А раз они доходят, свойства рамы (как проводника ударов) существенны в любом случае.

Чтобы удар приходился под 45 градусов, нужно наехать на препятствие высотой 10см. Удары от мелких неровностей дороги направлены вертикально.


Ну, я говорил о прямых перьях.
Вот пример легких перьев: http://www.cycle-frames.com/bicycle-frame-tubing/ULTRALITE-16mm-DOUBLE-TAPER-TW-AL6061.html
Для оценки можно взять в среднем диаметр 14мм, толщину стенки 1мм и длину 500мм . Тогда площадь сечения двух перьев будет:
2*pi*14*10^-6 м^2 = 9*10^-5 м^2
Поскольку модуль Юнга алюминия 7*10^10Па, то при нагрузке 50кг получаем, что перья укоротятся на:
500н*0.5м/(7*10^10Па * 9*10^-5м^2) = 4*10^-5м = 40мкм

40 микрон!! Это ни в какое сравнение не идет с тем, на сколько просядет даже шоссейная шина.

То же самое, но лучше читается:

Для начала перья перед ввариванием в раму нужно согнуть. Потом прибавить к весу силу удара от средней неровности (причем в районе колесной оси). А вот как это сделать правильно, я пока не знаю.
И вопрос ведь не только ко мне, но и к производителям. Где-то в теме я говорил, что Cannondale ввел гнутые верхние перья на горных и шоссейных ал. рамах CAAD4 уже в 1999 году. Вот тут мотивировка:
http://www.reocities.com/alisonsydorfanclub/caad4.htm
Пардон, что без рисунков. Оно ведь старое.

Cannondale с тех пор очень регулярно предпочитает на рамах высокого класса именно S-образные верхние перья. Может быть, в самом деле написать туда? Это не шутка.

Про динамические процессы я уже сказал. Там черт ногу сломит. Неясно даже, с чего начать.
https://www.youtube.com/watch?v=1_PHQly6Wow

Один авторитетный буржуй зафиксировал выигрыш от тряпок (или чего-то похожего), намотанных посреди верхних перьев на шоссейной стальной раме. Демпфер, так сказать. Надо будет его поискать.
Вот нечто в том же духе.
https://www.youtube.com/watch?v=XMK4AS3Ne1Q

Почему именно "нужно". Есть масса рам с ровными перьями. В частности, вся стальная классика с ровными перьями. При этом очень много людей клянется в амортизирущих свойствах хромоля.


Я тоже не знаю, как это сделать, но... Если нагрузить колесо нагрузкой 50кг, то оно просядет явно больше, чем на 40мкм. На порядок, если не на два.
Отсюда я делаю вывод, что и при ударах роль прямых перьев в амортизации будет ничтожной по сравнению с колесами.

Вы в примере взяли прямые ал. перья, а я уточнил, что лучше гнутые. Тогда и появляется намек на рессорность. Этот мотив в теме с самого начала, с первой страницы.





Мне тоже в сильной степени кажется, что кое-какие из стальных рам амортизируют. Если все трубы тонкие (передний треугольник в том числе), то именно так. Если толстые - тогда ни фига. Мне на всяком приходилось ездить.





А чувства при езде на тонкотрубной раме этому противоречат. Но поскольку чувства легко могут обмануть, тут поможет только акселерограф. Когда-то мы тестировали первый гарбаруковский карбонайнер наряду с другими рамами, приматывая под седлом акселерограф. Рама с самыми тонкими перьями (гарбаруковская; вдобавок там не было верхнего мостика) действительно давала самые "сдержанные" вертикальные ускорения. Конечно, это все карбоновые и алюминиевые найнеры (там перья вынужденно огибают широкую резину и гнутые уже только поэтому). Да еще и на очень неровном кантрийном синглтреке с быстрыми спусками. Но (с другой стороны) - на 2" резине при давлении меньше 2 атм.
Если продолжить отход от "стальной" темы, то с фокусовским карбонайнером происходит такое:







Причем на видео резина даже толще 2". А ведь есть рамы заметно мягче в вертикальной плоскости, чем эта.

Я так понял, что тут или за седло, или за верх подседела камера крепилась. Если так, то понятно. В изгиб подседельного штыря верится легко)

Ну не сходится. Ну не получается из трубы на сжатие сделать хоть сколько-то вменяемую пружину.

Опросите народ. Почти все из тех, кто пробовал олдовую сталь, так считают. Кстати, я сразу сделал оговорку, что лично у меня в этом пункте может быть обман чувств. Это часто бывает в веломире, и в нескольких темах о подобной обманчивости говорили.

А у хозяина карбонайнера как-нибудь спрошу, куда он цеплял камеру.

Мне мои чувства то же самое говорили, но как начинаю считать, так ничего не сходится.