Трение качения в системе "колесо- дорога" - Дневники - Форум Velomania.ru
RSS лента

Pranevich Ihar

Трение качения в системе "колесо- дорога"

Рейтинг: 4.87. Голосов: 189.
Силы сопротивления качению оказывают существенное влияние при движении велосипеда, причём наибольшие потери энергии за счёт их действия происходят в системе "колесо- дорога".
Проводилось сравнение коэффициентов трения качения двух комплектов сликовых покрышек 23- 622 с металлическим кордом: одни с утончёнными стенками, другие, на 30% тяжелее, с обычными, давление составляло 7 атм.
Суть экспериментов заключалась в следующем: велосипедист съезжал с возвышенности (высотой 5 м, длиной около 200 м) с достаточно хорошим асфальтовым покрытием. Измерялся полный пройденный путь, считалось, что действует только сила сопротивления качению и её величина постоянна ввиду невысоких скоростей. Из законов сохранения энергии mgh=Fтрs, Кулона Fтр=(Кkmg)/r, где g=9,8 м/с2- ускорение свободного падения, r= 0,34 м- радиус колеса, получается выражение для коэффициента трения качения: Kk=(hr)/s. Для велосипеда, на колёса которого был установлен первый комплект покрышек, длина пути до остановки составила 393 м, второй- 443 м; среднее значение коэффициента трения в первом случае 0,00433 м, во втором- 0,00384 м.
Результаты экспериментов говорят о том, что более жёсткие колёса лучше катят по ровной твёрдой поверхности за счёт меньшего значения коэффицинта трения качения. Жёсткость колеса повышается из- за большей толщины стенок покрышек, которые можно рассматривать как пружины, вместе с воздухом в камере образующими систему параллельно соединённых пружин, жёсткость которой равна сумме жёсткостей отдельных. При вращении колеса шина с воздухом деформируется в месте пятна контакта. С точки зрения движения велосипеда как системы, в которой действуют внешние неконсервативные силы, эти деформационные потери энергии необратимы- один участок сжался, другой расправился, но на сжатие затрачивается энергия движения, которая при расправлении не возвращается в систему.
Для снижения потерь энергии движения необходимо повышать жёсткость системы "шина- воздух", чему могут способствовать: использование обода с неглубоким внутренним профилем, ободных лент большей толщины для уменьшения высоты воздуха с целью увеличения его упругих свойств; применение сликовых шин с более упругими боковыми стенками; увеличение давления в шине. При определённой внутренней ширине обода наименьший коэффициент трения качения будет достигаться при использовании возможно более узкой шины из рекомендуемого диапазона размеров. При данном поперечном размере шины минимальное значение силы сопротивления качению будет достигнуто при её установке на обод с возможно большей из рекомендуемых внутренней шириной.
Таким образом, оптимальный подбор шины и обода позволяет существенно уменьшить величину сил сопротивления качению при движении по ровной дороге с твёрдым покрытием.

Обновлено 29.11.2018 в 00:54 Pranevich Ihar

Категории
Без категории

Комментарии

  1. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Villentrenment Посмотреть сообщение
    Однако, когда я только пересел на новый вел - скорость в принципе выросла на плоскаче, особенно в около аэро позициях.
    Крайне вероятно, что уменьшилось трение качения колёс.
  2. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Dmirty Посмотреть сообщение
    я бы ограничился 28, максимум 30
    На шоссейном велосипеде можно шины и поуже использовать, эффективнее колёса станут.
  3. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Andrey@Sadness Посмотреть сообщение
    А брать разные я бы не стал. Задняя покрышка изнашивается быстрее, тысяч через 5 можно поменять местами.
    Больше весовая нагрузка на заднее колесо, деформации и проскальзывания шины в процессе качения.
  4. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Andrey@Sadness Посмотреть сообщение
    Цитата Сообщение от 2020АК103 Посмотреть сообщение
    Так почему не надо брать 32 мм?


    https://www.bicyclerollingresistance...-tr-comparison
    32С даже быстрее оказалась
    https://i.ibb.co/pZ4B7BZ/2024-10-09-22-47-43.png
    Обод у них узки, правда, но вот че пишут
    32-622 version 32.0 mm on a 21 rim
    Всё-таки, разные условия, качение колеса по шоссе и на барабане.
    Цитата Сообщение от Pranevich Ihar
    Получается, что если во время опытов весовая нагрузка на колесо уменьшается, то определяемые значения коэффициента трения качения, силы, её мощности оказываются заниженными, причём тем больше, чем шире шина. https://forum.velomania.ru/entry.php...age=5#comments
  5. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Dmirty Посмотреть сообщение
    Мне просто черезмерно широкая резина на шоссейнике визуально не нравится)). Ностальгирую по 23-м (скорее по тому как это выглядело), езжу на 28-х безкамерно (жопа благодарна).
    Цитата Сообщение от 2020АК103 Посмотреть сообщение
    У меня самый первый велосипед был три дня))) мерида скультура 200
    Алюминь рама и 25 мм покрышки. И не было памперсов, а ездить я пытался по тротуару на наметкина (там плиточки).
    Через три дня побежал обратно в гараж, где купил и быстро заменял на циклокросс-грэвел КТМ.
    А сейчас думаю, что не так и плох был тот 200-ый
    Быстрый такой, рулился остро))
    Хорошо катятся колёса на узких шинах по твёрдой ровной поверхности.
  6. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от 2020АК103 Посмотреть сообщение
    надо просто купить покрышки топовые
    Колёса под шины оптимальные нужны.
  7. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Rule №5 Посмотреть сообщение
    Цитата Сообщение от Andrey@Sadness Посмотреть сообщение
    32С даже быстрее оказалась
    Нет, не оказалась. На давление внимание обрати
    Больше давление воздуха в шине, меньше коэффициент трения качения колеса.
  8. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Andrey@Sadness Посмотреть сообщение
    комфортнее
    Нежёсткое колесо теряет больше энергии при качении по ровному твёрдому покрытию.
  9. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от 2020АК103 Посмотреть сообщение
    наверное все таки 32 возьму
    Широкие такие шины для колёс шоссейного велосипеда.
  10. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от EndoSteel Посмотреть сообщение
    не замечал чтобы разница в натяжении спиц делала какую-то погоду
    Колесо получается менее жёстким, если сила натяжения его спиц меньше.
  11. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от ollegator5 Посмотреть сообщение
    Цитата Сообщение от 2020АК103 Посмотреть сообщение
    приду к 35+ на 95 км заезда ГФ.
    К средней? Конечно придешь. Только резину пошире поставь и давление опусти! Вел сам полетит! Будешь выпрямляться в седле, чтоб парусить и скорость гасить!!!
    Ирония, похоже. На самом же деле, для увеличения скорости движения при той же мощности нужно уменьшать трение качения колёс, используя узкие шины и обеспечивая высокое давление воздуха в них.
  12. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Rule №5 Посмотреть сообщение
    ленты мотануть
    Увеличение толщины слоя ленты на ободе способствует уменьшению трения качения колеса.
    Цитата Сообщение от Pranevich Ihar
    Эффект заключается в увеличении жёсткости колеса и уменьшении его коэффициента трения качения при сокращении высоты полости, занимаемой сжатым воздухом внутри пневматической шины. https://forum.velomania.ru/entry.php...ge=40#comments
  13. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от domyos218 Посмотреть сообщение
    Цитата Сообщение от сергей345 Посмотреть сообщение
    Какие-то цены космические. Я у себя в городе по 350 рублей камеры покупаю. Вставил и забыл.
    За 350 рублей плохо к0тит
    Качение колеса определяют физические свойства составляющих его частей, в первую очередь, обода с установленной на него пнематической шиной.
  14. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от EndoSteel Посмотреть сообщение
    Для 36 спиц разница в крутильной жесткости колеса между 3х и 4х - 15%, это реально можно почувствовать на педалях. Выигрыш в ударной жесткости примерно такой же.
    Радиальная жёсткость колеса, влияющая на его трение качения, тем меньше, чем с большим количеством пересечений спиц, крестов, оно собрано.
  15. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Vladimir1978U Посмотреть сообщение
    высокий флянец втулки
    Диаметр фланцев втулки косвенно оказывает некоторое влияние на жёсткость колеса, за счёт иной длины используемых спиц, короткие жёстче.
  16. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Dmitry_30 Посмотреть сообщение
    чёт прям не ясно зачем ему шоссер
    Приятно ехать на велосипеде с колёсами, имеющими невысокое трение качения.
  17. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от rrust Посмотреть сообщение
    в наше время 36 спиц нужно только особо тяжело нагруженным велосипедам, там жесткость на скручивание роли не играет, а вот жесткость по вертикали весьма нужна.
    в 4 креста эта жесткость меньше чем у 3 крестов
    Так, в общем-то, и есть,- радиальная жёсткость колеса зависит от количества крестов спицовки, уменьшаясь с его увеличением.
  18. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Dmitry_30 Посмотреть сообщение
    Цитата Сообщение от Andrey@Sadness Посмотреть сообщение
    Вот второй уже средняя должна быть 36.9, эт уже серьёзно
    Здесь уже вел начинает определять.
    Катал на фитнесе и на шосссере.
    На первом тяжёлый труд. На шоссере в целом средняя нагрузка, если на дропах лететь.
    Колёса должны иметь минимальное трение качения, лучше использовать на трубках.
  19. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Villentrenment Посмотреть сообщение
    По плоскому или в небольшие тягуны можно ехать быстро в группе не очень упарываясь
    Но 1-2-3 горка на несколько минут высадит из группы, если ты в соло такой темп не можешь держать

    Например на холмистой дистанции:
    Вложение 711950

    А потом на очередной горке был досвидос
    Относительно небольшие, можно сказать, запасы энергии ездока.
  20. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Dmitry_30 Посмотреть сообщение
    Поэтому 3-й я катаю не на шоссере, а на фитнесе. Что бы увеличить уровень нагрузки.
    Можно и шоссейный велосипед использовать, с той же мощностью велосипедиста на большей скорости.