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

Pranevich Ihar

Трение качения в системе "колесо- дорога"

Рейтинг: 4.85. Голосов: 191.
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

Метки: Нет Добавить / редактировать метки
Категории
Без категории

Комментарии

  1. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от igore Посмотреть сообщение
    На фэтбайке вес и жесткость колёса имеют огромное значение.
    Можно сказать, что для разных типов колёс эти параметры важны, особенно второй, тем более, для шоссейных.
  2. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Товарищ Сухов Посмотреть сообщение
    Я тоже так думаю... на мой взгляд/вкус: ширина 24...25 мм (внутренняя) - это самый лучший/оптимальный вариант, который отлично подходит подо всё: начиная, уже, с шоссейной резины, шириной 28...32 мм и заканчивая широкой грэвельной, на 42...47 мм.
    В первом случае оптимально жёсткое колесо, и оно получается с применением относительно узкой шины на широком ободе, во втором помягче, которое, однако, при качении по шоссе будет неэффективным.
  3. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Небесный Посмотреть сообщение
    Ободья видятся внутренне неглубокими, что способствует снижению трения качения собранных на них колёс.
    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
  4. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Небесный Посмотреть сообщение
    Фото из интернета, ни Мика говорил, что было аналогично

    https://bikerumor.com/wp-content/upl...e--scaled.jpeg
    В общем-то, не для езды по гравию колёса с низкопрофильными шинами, на твёрдой ровной поверхности они лучшие.
  5. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от basil_bezdna Посмотреть сообщение
    очередной тяжеленный МТБ для езды по асфальту
    Колёса с широкими шинами не являются эффективными на асфальте, немалым потерям энергии за счёт повышенной работы сил трения качения способствуя.
  6. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от ShyWorm Посмотреть сообщение
    Цитата Сообщение от MEHANIK Посмотреть сообщение
    В моем случае покрышка слишком легко одевалась на полки камерного обода и камера за счет своей толщины увеличила диаметр обода в этом месте и покрышка встала плотно, как на бескамерном ободе. И стоит уже пять лет, а камеру аккуратно подрезал, если вплотную не разглядывать, то и не заметишь.))
    А смысл в чем? И камера и герметик. Ни тебе вес снизить, ни тебе удобство монтажа.
    Коэффициент трения качения колеса понижается.
  7. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Андрей Горелов Посмотреть сообщение
    И флиппер у меня выполняет ту же функцию плотной посадки боковин, что и полоска из камеры в классическом варианте гетто-бескамерки.
    Уменьшается трение качения колеса по причине сокращения высоты полости, занимаемой воздухом в шине.
  8. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Андрей Горелов Посмотреть сообщение
    Я делал бескамерку на камерном ободе с помощью ленты, флиппера и бескамерного ниппеля

    Получилось довольно аккуратно, без всяких подрезаний камеры по бокам, как делают на обычном гетто-варианте

    https://content.foto.my.mail.ru/mail...418/h-6687.jpg

    https://content.foto.my.mail.ru/mail...418/h-6692.jpg
    Фактически внутренне менее глубоким становится обод в результате закладки ободных лент.
  9. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от jazz_fan Посмотреть сообщение
    Цвет слоя под дорожкой качения (зеленый, красный, желтый, синий) - исключительно антипрокольный слой, это не основной компаунд. Задача этой прокладки, часто из дешевой резины - максимально отдалить дорожку качения от камеры в глубине, чтобы прокол не достиг камеры.
    Способствует некоторому понижению жёсткости слоя шины, с дорогой контактирующего, из-за увеличения его толщины.
  10. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от мариуполь Посмотреть сообщение
    У меня были 32 мм.Очень легкая и быстрая резина была.Но отходила она недолго.
    Тонкая центральная часть шины повышает её жёсткость, что содействует уменьшению трения качения колеса.
  11. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от мариуполь Посмотреть сообщение
    по антипрокольности
    Следует учитывать, что наличие в шине антипрокольного слоя может приводить к увеличению коэффициента трения качения колеса.
  12. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от jazz_fan Посмотреть сообщение
    на топовом компаунде
    На качение колеса определяющее влияние оказывает жёсткость пневмошины, сцепление с асфальтом и от её состава зависит.
  13. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Vladimir1978U Посмотреть сообщение
    Вот такие купил себе на спеша. Мне не понравились. Теперь понимаю почему.
    Относительно нежёсткой получается шина, имея тонкие боковины и толстую центральную часть.
  14. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Vladimir1978U Посмотреть сообщение
    cst шириной 25 мм вот это покрышки.
    Более жёсткие боковые стенки шины, меньшим трение качения колеса выходит.
  15. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Podlets Посмотреть сообщение
    Зачем покупать дешманскую резину втридорога если есть проверенный кампаунд от мировых лидеров авто и велопрома в сегменте дешмана?
    Касательно трения качения колеса на конкретном покрытии, жёсткость шины в накачанном состоянии, которая не только ей самой обуславливается, имеет определяющий характер.
  16. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Were1325 Посмотреть сообщение
    Так что ездить на спущеных шинах не надо.
    Большой коэффициент трения качения колеса с малым давление воздуха в шине.
  17. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Morozko Посмотреть сообщение
    Сначала купил шипованные комфортные катки от Кенги на 4".
    Устал их крутить, купил на распродаже 1.5".
    Меньшее трение качения у колеса с узкой шиной.
  18. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Vladimir1978U Посмотреть сообщение
    Я чувствую спичку на асфальте. И эта спичка прямо отбрасывает велосипед на зад. Не то что тормозит, а отбрасывает.
    Вероятно, нежёсткие в накачанном состоянии шины; жёсткое колесо перекатывается без особых проблем через мелкие неровности хорошей дороги.
  19. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Ariec Посмотреть сообщение
    Калькулятор какой-то неточный.
    Рекомендует мне 5 атм в шоссейную 28 мм качать (вес 85 кг).Я на таком давлении змеиные собираю на ура
    По всей видимости, не учитывается жёсткость пневмошины, которая при одинаковом давлении воздуха в ней может отличаться.
  20. Аватар для Pranevich Ihar
    Цитата Сообщение от Offroadster Посмотреть сообщение
    Цитата Сообщение от Совковельщик Посмотреть сообщение
    что такое затраты на прокручивание?
    Все потери между тапками и контактом ведущего колеса с дорогой.
    При малой скорости движения основные траты энергии происходят за счёт трения качения колёс, на большей к нему добавляется лобовое сопротивление.