Понеделник, 3 август 2015 г.
Предна или задна спирачка? Кое е по-ефективно? защо?
Напред! От момент.
- Вижте го с интерактивната диаграма -
Ако спирате твърде много с него буксуване отзад. Въпреки това, с напред, можете да зарежете, това, което се нарича "от ушите". Ще се опитам да обясня това, което горе-долу всички знаем, но с някаква проста физическа обосновка и с интерактивна графика, направена с геогебра.
 |
| Опитайте се да освободите предната спирачка. |
Понякога се казва, че разпределението на спирачките е 60% за предното колело и 40% за задното. Какво е вярно в това?.
При всички автомобили и мотоциклети се вижда, че предната спирачка винаги е по-мощна от задната. Има дори някои велосипеди с по-голям диаметър на предния диск, отколкото на задния. Той има своята логика и тъй като има някои читатели, които не се страхуват кога поставяме уравнение или число и че те дори го оценяват (колко си мил и откачен;-) нека да влезем в малко повече подробности. Но този път по „интерактивен и визуален“ начин. Да видим дали ще излезе.
Идеята е, че за моделиране на ефекта от спирането, a баланс на силите и баланс на двойки. Няма предложение за енергоспестяване, че при спиране ще превръщаме всичко в топлина. Нито ще повиша разликата в начина на предаване на спирачните сили на спирачната челюст спрямо диска. Това остава за деня, в който говорим за радиостанциите и техните разпоредби.
Както знаеш, двойката, наричана още момент, това е произведение на сила, умножена по разстояние до ос, и това е, което произвежда въртенето около тази ос. Това е начинът да се обясни, че за да отворите врата с определено ускорение, трябва да използвате двойно повече сила, ако копчето е в центъра на крилото, отколкото ако е в края.
Прилаганите сили са тези, които спират мотора, а въртящите моменти са тези, които натоварват предната ос, като я отстраняват отзад.
Ще използваме вектори, които са просто величина (тегло или сила), свързана с точка (където се прилага) с определена посока. И те са представени като стрелка.
На чертежа можете да видите представяне на велосипед, неговия водач и тежестите на комплекта на земята, боядисани като вектори, т.е. стрелки.
Лентите вляво ви позволяват да варирате:
- предното положение и височината на центъра на тежестта на багажника за велосипеди, представени като CDG.
- общо тегло
- спирачни сили отпред и отзад.
- разстояние между оста
- радиус на колелото (33 см е приблизително едно 29 ')
- коефициент на триене на колелата със земята
Размерите са в cm, а теглото и силите са в kg (сила).
За да видя как е било това на истински велосипеди, използвах примера, който имам най-близо до себе си. Измерих тежестите на колелата с планински велосипед (orbea) и градски (бял) и това са резултатите:
Orbea sola: 14,5 кг (включва аксесоари и инструменти)
Орбея с мен:
- задно тегло: 60,4 кг тегло отпред: 36,7 кг
Бяло с мен:
- задно тегло: 68,2 кг тегло отпред: 37 кг
Като правите някои числа или премествате плъзгачите на графиката, можете да проверите дали между центъра на тежестта на mtb и този на градския има само 3 см разстояние. Много малко за огромната разлика в поведението, което имат!
Както можете да видите с графиката, начинът за изчисляване на статичното разпределение (без спиране) на тежестите между колелата е да се вземе предвид, че задното тегло = общото тегло * (EI/IG)
Когато натиснем спирачката на някое от колелата, това сила причинява обратно ускорение, което се забавя (с типичните уравнения на F = m * a и подобни)
Но освен това тази сила причинява а въртящ момент над центъра на тежестта:
- въртящ момент = (сила на предната спирачка + сила на задната спирачка) * височина cdg
Щом спирачната сила на колелото е по-голяма от коефициент на триене (u с стик = mu;) умножено по теглото, което имаме на това колело, то ще се хлъзне. Това ще се случи лесно на задното колело, защото отслабвате при спиране. Въпреки това, отпред теглото винаги се увеличава пропорционално на общото спиране, така че може да се накара да се плъзга направо, премахвайки много тегло или ако коефициентът на триене е много нисък, но е по-рядко срещан. За щастие.
Типичните стойности на коефициента на триене са 0,6 за сух асфалт, 0,4 за мокър, но могат да спаднат до 0,25 за асфалт, когато започне да вали или 0,1 за заледени пътища.
Ограничаващата сила, която колелото поддържа преди приплъзване, се нарича адхезия и е:
Адхезия = mu * приложено тегло
Поради тази причина при спиране предното колело има по-голямо сцепление и при ускоряване по-голямото сцепление е на задното колело. Формула 1 с предно предаване ще бъде катастрофа. Това е и причината, поради която в крива с центробежни сили спирачната способност се намалява и автомобилът се плъзга по-рано.
Виждаме това Ако спирате достатъчно със задната част, тя винаги ще се хлъзга. След като задните плъзгачи не можем повече да спираме с това колело (въпреки че графиката не знае;-). В случая отпред, колкото повече спираме, толкова повече теглото се увеличава, така че ще бъде по-трудно да се плъзгате направо (макар и много по-опасно). В момента, в който ipt е по-голям от теглото на задното колело, ние ще се търкаляме напред и ще излезем на ушите си
Всъщност, максимално спиране Постига се преди всичко чрез движение назад и надолу и силно спиране, предотвратявайки плъзгането на колелата и повдигането на задната част. При превозни средства, които тежат много повече от водача им, тъй като стойката има по-малко влияние (при мотоциклетите) или изобщо не (при автомобилите), това, което правят, за да не се плъзга отзад, е толкова лесно, за да му се даде по-малка спираща сила от предната.
Надявам се, че въпросът е станал повече или по-малко ясен. Във всеки случай вече знаете, че най-добрият начин да тествате всичко това не е с компютър, хартия и химикалка, а по-скоро каране на колело.
И то без да бъде хвърлен напред! (Моля те;-)