Некоторые велокоманды используют колёса на трубках, обладающие большей жёсткостью из-за меньшей высоты воздуха в них. To our surprise, though, we saw a set of 24c tubular tyres (which measured 24.4mm-wide) mounted to a bike belonging to Jumbo-Visma, one of the most technologically progressive teams in the peloton. And not just anyone’s bike, but one belonging to last year’s yellow jersey winner, Jonas Vingegaard. https://www.bikeradar.com/features/p...M9UoSSWnrJk5JQ
Жёсткость пневмошины меньшей ширины на одном и том же ободе при одинаковом давлении воздуха в ней больше. Сообщение от Dmitry_30 На прошлой неделе поменял покрышку на заднем колесе с виттории рубино про г2.0 30мм на 28мм. Катал на давлении 80 psi (перед-зад). Но жосткость такая, что неровности асфальта начал чувствовать попой.
Профиль шины в накачанном состоянии зависит от силы давления воздуха, оказываемой на её разные участки. Анализируются крайние случаи. 1. Широкая шина, узкий обод. Сила давления воздуха на всю внутреннюю поверхность шины примерно одинакова, поперечное сечение похоже на таковое лампочки. 2. Узкая шина, широкий обод. Центральная часть располагается ближе к ободу, сила давления воздуха на неё, ввиду большей площади, со стороны воздуха несколько больше, чем на боковины,- она как бы стремится от него удалиться, профиль шины принимает форму, близкую к U-образной.
Удар и качение представляют собой разные физические процессы,- в первом случае систему взаимодействующих тел можно приближённо рассматривать как замкнутую, имея возможность применять к ней законы сохранения импульса и механической энергии, во втором нет.
О деформации пневмошин ... Сообщение от Pranevich Ihar Имеется установленная на обод колеса пневматическая шина, рассматриваются два случая. 1) Избыточное давление равняется нулю, в этом случае число ударов молекул воздуха о поверхность единичной площади равно снаружи и внутри. Если большим пальцем надавить на центральную часть шины, то она деформируется до обода. 2) Рекомендуемое избыточное давление, частота ударов молекул об единичную площадку изнутри намного больше, чем снаружи, так как в шине увеличилась их концентрация. Пальцем уже совсем трудно деформировать ту же шину, причём приложенная сила прямо пропорциональна величине смещения,- чем больше нужно деформировать шину, тем значительнее силу приложить. Объясняется тем, что внутри шины по мере прогиба со стороны воздуха увеличивается сила, действующая внутри её на поверхность под пальцем, в основном из-за роста числа ударов в единицу времени молекул о неё по причине сокращения расстояния между ней и ободом. С использованием узкой покрышки уменьшается высота воздуха, возрастает относительная деформация при той же абсолютной,- шина существеннее ей сопротивляется, выше её жёсткость.
Роль сжатого воздуха в шине крайне существенна. Имеются две воздушные пружины,- прочные полые цилиндры с одинаковыми площадью оснований, давлением воздуха и подвижными поршнями; высота первого цилиндра h, второго- в k раз больше первого. В обоих цилиндрах действием внешней силы на поршни увеличивается давление воздуха в n раз, процесс изотермический. В результате в первом цилиндре поршень сдвинется на расстояние h(1-(1/n)), во втором kh(1-(1/n)),- абсолютное смещение в k раз больше, а жёсткость воздушной пружины, по закону Гука, во столько же раз меньше.
При повышении температуры окружающей среды воздух в шине нагревается, его давление и вязкость увеличиваются, как и её жёсткость, трение качения колеса уменьшается.
С физической точки зрения колесо представляет собой систему упругих элементов, то есть пружин, возможно существенно различной жёсткости, воздушных и (или) изготовленных из любых подходящих материалов.
Основная функция шины- уменьшение чрезмерной жёсткости колеса без неё, оптимизация её под конкретные условия эксплуатации.
Мягкое, с физической точки зрения, колесо, ощущается жёстким, как бы "корявым", во время езды по твёрдой дороге с небольшими неровностями.
В 15 выпуске сборника научных трудов "Механика. Исследования и инновации" опубликована моя статья "Влияние формы обода колеса на ходовые качества велосипеда": https://www.bsut.by/images/MainMenuF...nica/15/25.pdf.
Результаты расчётов вошли в изданную, международный сборник научных трудов "Механика. Исследования и инновации", статью "Влияние формы обода колеса на ходовые качества велосипеда": https://www.bsut.by/images/MainMenuF...nica/15/25.pdf.
Аннотация научной статьи, в которой описываются факторы, влияющие на трение качения в системе "колесо- дорога", приведена здесь: https://elibrary.ru/item.asp?id=50414040.
Сообщение от Pranevich Ihar Давление находящегося в шине воздуха на обод будет несколько большим в области её контакта с дорогой за счёт действия внешних сил, которые создают дополнительное давление,- обод локально деформируется, натяжение близлежащих спиц ослабевает Обод колеса стремится выпрямиться, поэтому сила натяжения спиц, находящихся примерно в середине третьей и четвёртой четвертей окружности, увеличивается.
Сообщение от H.Bourne На беговых кроссовках один раз покатил - чуть с ума не сошёл: педалей нет! Давишь и сначала подошва плющится и только затем, "где-то далеко", появляется педаль. Обувь для езды на велосипеде, ходьбы пешком приближённо можно считать незамкнутой системой, а бега, прыжков,- замкнутой. Сообщение от Pranevich Ihar В незамкнутых (колесо) и замкнутых (спортивная обувь) системах нужно использовать различные подходы для уменьшения потерь энергии,- в первом случае увеличивать жёсткость для минимизации деформаций, во втором оптимизировать её с целью способствования максимальному превращению кинетической энергии движения в потенциальную упругой деформации, и наоборот.
Сообщение от Pranevich Ihar Упругие свойства шины с воздухом определяются её жёсткостью, которая зависит и от давления воздуха в ней. Именно жёсткость, или коэффициент упругости, характеризует упругие свойства как пневматической шины, так и колеса в целом.
Сообщение от Pranevich Ihar Система со сжатым воздухом, к примеру, пневматическая шина, ведёт себя подобно любой природы упругому телу Иными словами, если заменить воздух каким-либо материалом с модулем Юнга, равным его давлению в шине, то увеличится масса, однако, ходовые качества колеса в реальных условиях эксплуатации существенно не изменятся.
Сообщение от Pranevich Ihar Давление газа есть результат упругих столкновений его молекул со стенками ёмкости, в которой он находится. Если шина в месте контакта с дорогой сжимается, то расстояние между ней и ободом в этой области уменьшается, количество ударов об их в единицу времени становится больше, давление локально повышается. Система со сжатым воздухом, к примеру, пневматическая шина, ведёт себя подобно любой природы упругому телу,- в области действия внешней нормальной силы возникает напряжение, то есть дополнительное давление, равное очень примерно, из-за размытости границ, отношению её величины к площади поверхности, на которую она воздействует.
Сообщение от Pranevich Ihar Рассматривая воздух в камере как набор множества пружин, расположенных по окружности обода в радиальном направлении, можно предположить, что в одностенном ободе (высота воздуха больше) последовательно соединены пружины двустенного (высота воздуха меньше), жёсткость системы при этом уменьшается. https://forum.velomania.ru/entry.php?b=10877 Сообщение от Pranevich Ihar При данном поперечном размере шины минимальное значение силы сопротивления качению будет достигнуто при её установке на обод с возможно большей из рекомендуемых внутренней шириной. В таком случае получается, что в широком ободе параллельно соединены пружины узкого, жёсткость системы при этом увеличивается.
Сообщение от Pranevich Ihar Нежёсткое колесо при качении по ровной твёрдой поверхности как бы спотыкается само о себя,- вначале деформируется находящаяся в данный момент времени вблизи области контакта с дорогой его часть, затем происходит поступательное движение оси. Звуки, издаваемые при качении колеса, есть результат спотыкания его как самого о себя, так и за неровности дороги,- на гладком асфальте их интенсивность тем слабее, чем меньше сила трения качения.
Категории дневника
Посмотреть профиль
Пометить как прочтённый