Околотехнические разговоры

[1gen]

Не будет площадь пятна контакта одинаковой при разной ширине покрышки.

Допустим , ширина покрышки ощутимо большая ( не бесконечно, но...)
Тогда длина пятна узкой шины может быть меньше ширины пя на широкой.
А ширина пятна узкой шины меньше длины пятна широкой.


Да, это предельный случай- но он показывает неверность утверждения, на котором базируется вся дальнейшая теория

[АК74]

Видимо по умолчанию принимают вес ездока и велосипеда одинаковый,покрышки с одинаковыми характеристиками.

Очевидно к покрышкам условия, что они мягкие и давление покрышек на грунт не больше давления внутри покрышек.
Если покрышки жесткие, например из металлической трубы, то давление внутри трубы не повлияет на давление на грунт.

Если покрышки мягкие:
Нагрузка на колесо 50 кг.
Давление в колесе 0.5 бар=~0.5 кг/кв.см.
Площадь контакта 100 кв.см.
Если ширина покрышки обеспечивает необходимую площадь контакта, то покрышка удерживается давлением внутри покрышки, и обод не упирается.
Если покрышка узкая, и не получается обеспечить 100 кв.см, то обод жестко упирается в резину.
Покрышка и/или ободья должны быть специальные, которые позволяют ехать на низком давлении
https://zen.yandex.ru/media/id/5aaa8710256d5c571b5de1c6/runflat--chto-eto-za-tehnologiia-pliusy-i-minusy-5edf4bc1cc08b92344fdbaf7

Если давление в колесе повысить, то необходимая площадь контакта уменьшится.
Давление в колесе 5 бар=~5 кг/кв.см.
Площадь контакта 10 кв.см.
Меньше необходимая площадь контакта позволяет уменьшить ширину покрышки.

[octoforest]

.
Давление в колесе 0.5 бар=~0.5 кг/кв.см.
Площадь контакта 100 кв.см.

Давление в колесе 5 бар=~5 кг/кв.см.
Площадь контакта 10 кв.см.

Вот эта пропорция, да еще линейная, откуда взялась?

Линейность, конечно, проста для восприятия и очень наглядна на картинке, но нужно понимать, что покрышка - не равностенная труба. Ее деформация до включения в работу боковины и после этого (при дальнейшем снижении давления) будет протекать по разным закономерностям. То есть в том диапазоне давлений, когда широкая покрышка еще будет круглой, тонкая уже ляжет на боковину, а то и на обод.

[Randov]

это верно лишь в предельном случае абсолютно эластичной покрышки с тонким бортом, офигенным tpi и без протектора.
например, Грифтер, набитый до 110psi

мобидик прав

суть пневмопокрышки - в выравнивании давления внутри мембраны (в колесе) и давления мембраны на грунт.
так вот. если мембрана идеальная (то бишь покрышка сверхтонкая невесомая не обладающая собственной жесткостью), то площадь пятна контакта колеса не зависит от формы и ширины колеса и вычисляется строго по формуле s= (вес нагрузки) / (давление в колесе)

но так как в жизни не бывает покрышек мз идеальной мембраны, да и грунт не иднально гладкое абсолютно твердое тело, то небольшое отклонение от формулы есть.
но не большое. настолько насколько покрышка стремится от мембраны к твердому телу с жестким каркасом

[Morr_A]

Не будет площадь пятна контакта одинаковой при разной ширине покрышки.

Уважаемый, учите физику. Ну очень прошу...
Я понимаю, что история или лингвистика не точные науки, но физика точная наука, пятно контакта зависит только от давления в шинах и нагрузки на них, никаких иных новоизобретённых факторов нет. Отчасти влияет конструктив самих шин, но это только вносит коррективы, не более того. Впрочем, иногда я тут читаю и местами просто охреневаю... Гуманитарии вероятно.

[octoforest]

это верно лишь в предельном случае абсолютно эластичной покрышки с тонким бортом, офигенным tpi и без протектора.
например, Грифтер, набитый до 110psi

...но так как в жизни не бывает покрышек мз идеальной мембраны, да и грунт не иднально гладкое абсолютно твердое тело, то небольшое отклонение от формулы есть.
но не большое. настолько насколько покрышка стремится от мембраны к твердому телу с жестким каркасом

... покрышка - не равностенная труба. Ее деформация до включения в работу боковины и после этого (при дальнейшем снижении давления) будет протекать по разным закономерностям. То есть в том диапазоне давлений, когда широкая покрышка еще будет круглой, тонкая уже ляжет на боковину, а то и на обод.

Я не вижу противоречий в словах моих, моби и Ваших.

[АК74]

Вот эта пропорция, да еще линейная, откуда взялась?

Линейность, конечно, проста для восприятия и очень наглядна на картинке, но нужно понимать, что покрышка - не равностенная труба. Ее деформация до включения в работу боковины и после этого (при дальнейшем снижении давления) будет протекать по разным закономерностям. То есть в том диапазоне давлений, когда широкая покрышка еще будет круглой, тонкая уже ляжет на боковину, а то и на обод.

Да, для заметных отклонений от линейности потребуется более жёсткая боковина, более жёсткий слой под протектором. Для этого нужна такая хорошая антипрокольная жесткая покрышка, которая будет принимать часть нагрузки вместо воздуха. Принимать упруго, деформироваться, греться и рассеивать теплоту в окружающее пространство. Есть выбор, куда потратить энергию, в деформацию покрышки и нагрев атмосферы или использовать её для движения вперёд. Можно использовать покрышку без воздуха внутри из сплошной резины, хорошую такую антипрокольную покрышку.

[Pranevich Ihar]

пятно контакта зависит только от давления в шинах и нагрузки на них

Одна и та же шина при одинаковом давлении воздуха в ней, будучи установленной на более широкий обод, меньше прогибается под воздействием одной и той же весовой нагрузки, имеет меньшие площадь поверхности контакта с дорогой и сопротивление качению из-за большей жёсткости. Несколько иными словами ...

Not surprisingly, we see the same pattern that we've seen with the road bike and cx/gravel tires. The wider rims result in a lower rolling resistance which is partly because of the fact that, at the same air pressure, the wider rim results in less tire deflection.(https://www.bicyclerollingresistance...rim-width-test)

[АК74]

Одна и та же шина при одинаковом давлении воздуха в ней, будучи установленной на более широкий обод, меньше прогибается под воздействием одной и той же весовой нагрузки, имеет меньшие площадь поверхности контакта с дорогой и сопротивление качению из-за большей жёсткости. Несколько иными словами ...

Про меньшую деформацию понятно.

Про площадь контакта и жёсткость откуда?
Или вы про твёрдые пластмассовые покрышки, которые достаточно жёсткие, чтобы повлиять на площадь контакта?

Как сопротивление качение сопоставляется с шириной ободьёв относительно ширины покрышкек?

Peak rolling resistance performance seems to be reached when the rim width is somewhere between 65% and 75% of the specified width of the tire. Our other conclusion is that a rim width that is within 50 to 80% of the specified tire width results in performance that is within 99% of peak performance.

Хочешь максимум наката, тогда ободья должны быть не уже половины ширины покрышки.
Для покрышек шириной 50 мм ширина ободьёв от 25 до 40 мм.
Для 35 покрышек ободья от 17 до 28 мм.

[Pranevich Ihar]

Про площадь контакта и жёсткость откуда?

Жёсткость k есть отношение силы F к величине деформации x в направлении её действия. Чем больше жёсткость покрышки с воздухом, тем, исходя из закона Гука, меньше её деформация, x= F/k, и, следовательно, площадь поверхности контакта с дорогой.

Воздух в шине условно можно рассматривать как набор радиальных пружин, каждая из которых представляет упругое тело с площадью основания S, зависящую от внутренней ширины обода, и высотой h, модуль Юнга E которого равен давлению в ней, а жёсткость к= (ES)/h. При уменьшении ширины обода или увеличении размера покрышки уменьшается отношение S/h и, соответственно, жёсткость. Предполагается, что величина деформации x подчиняется закону Гука, и, при одной и той же величине деформирующей силы F и меньшей жёсткости, она будет больше x= F/k. А чем больше деформация покрышки, тем больше потери энергии на работу упругих сил. Боковые стенки шины образуют с содержащимся в ней воздухом параллельно соединённые пружины, а эта система с её центральной дорожкой- последовательно. https://forum.velomania.ru/entry.php?b=12019