Kolesarski vodnik za togost okvirja

Kazalo:

Kolesarski vodnik za togost okvirja
Kolesarski vodnik za togost okvirja

Video: Kolesarski vodnik za togost okvirja

Video: Kolesarski vodnik za togost okvirja
Video: Лайфхаки для ремонта квартиры. Полезные советы.#2 2024, Marec
Anonim

Togost cestnega kolesa je bistvenega pomena, vendar mora biti tudi uravnotežena z udobjem, težo in ceno. Raziskujemo, kako

Iščite po internetu z izrazom 'togost' in ne boste prišli daleč, preden boste videli oglase, ki prodajajo farmacevtske rešitve za gospodske težave. Zdi se, da si kolesa in spalnice delijo neomajno paranojo glede mlahajočega delovanja, kar pojasnjuje, zakaj je trženjski kiks, ki spremlja vsako novo kolo, vedno začinjen s trditvami o tem, kako je okvir zdaj super trd, pa tudi lažji in udobnejši. Toda vsaj v teoriji so tri lastnosti v nasprotju in oblikovalci koles nenehno poskušajo najti tisto, kar je med njimi, tako da se poigravajo z dimenzijami cevi in znanostjo o materialih.

Pedal do karbona

Ko inženirji govorijo o togosti okvirja, v resnici obravnavajo dve različni področji zmogljivosti kolesa. Prvi se nanaša na zadostno stransko togost, da se kolesarjeva sila poganja pedal čim bolj učinkovito prenese na cesto. Drugi se nanaša na predvidljivost in stabilnost upravljanja kolesa.

Slika
Slika

Kar zadeva bočno togost, vsakič, ko vaša noga stopi po pedalu, ustvarite znatne bočne (od strani do strani) napetosti skupaj z torzijsko (zvijalno) silo, ki se združijo, da dvignejo spodnji del okvirja ven poravnave. Vsak milimeter gibanja okvirja absorbira dragoceno energijo, ki bi jo lahko usmerili na cesto, zato zmanjševanje tega upogiba učinkovito poveča učinkovitost poganja pedal, zato je neusmiljeno osredotočanje na togost okvirjev.

'Kako dobiš energijo, ki jo prenašaš skozi gonilke na zadnje kolo, je v resnici odvisno od spodnjega nosilca, verige, izpada in togosti koles,' pravi Gerard Vroomen, soustanovitelj Open bicycles in prej so- lastnik Cervéla. Ta izziv je zapleten zaradi enostranskega pogona kolesa, ki ustvarja neenakomerno obremenitev zadnjega dela kolesa. Potreba po upiranju večjim silam na desni strani okvirja je razlog, zakaj se mnoga kolesa odločijo za asimetrično zasnovo verižnikov in sedežnih cevi.

Toda kot nas opomni Ben Coates, Trekov produktni direktor za ceste, to, kar naredite na enem delu kolesa, neposredno vpliva na drugega: 'Togost spodnjega nosilca lahko povečate na primer tako, da na kolo dodate laminat. spodnjo stran naglavne cevi, vendar vsak kos laminata vpliva na celotno kolo. Tvegate škodljive učinke, če ne razumete, kako dodajanje ali brušenje materialov vpliva na druge dele kolesa.

‘Kolesa lahko naredimo trša, kot si želijo tudi največji in najzahtevnejši kolesarji na svetu, a samo to, da postanejo trša ali lažja, ni nujno recept za boljše kolo. Pogovor se mora začeti s tem, kako želite, da se kolo pelje, ne tam, kjer želite, da je togo.'

Inženirska togost

Kako oblikovalci utrdijo okvir na pravih mestih? Odgovor se skriva v premeru preseka cevi, pa tudi v njihovi dolžini in, v primeru karbonskih koles, večplastnosti ogljikovih vlaken

uporabljajo pri njihovi izdelavi.

'Večji kot je premer cevi, bolj toga bo,' pravi Adam Wais, izvršni direktor in ustanovitelj proizvajalca ročno izdelanih karbonskih koles Rolo. "In to še preden začnete gledati materiale."

To pojasnjuje težnjo pri oblikovanju koles po prevelikih spodnjih cevkah, spojih spodnjih nosilcev in verigah. Napredek pri ogljikovih vlaknih je proizvajalcem omogočil zmanjšanje debeline sten cevi, kar jim daje svobodo ustvarjanja cevi gromozanskega videza brez dodajanja teže.

Torej, če se uporabljajo ogromne spodnje cevi in spodnji nosilci, ki usmerjajo vsak vat voznikove moči na cesto, zakaj ne bi sledili isti filozofiji pri zgornji in glavni cevi, da se upreta silam v ovinkih in zagotovita natančno krmiljenje?

Ko nagnete kolo v ovinek, se združijo tri velike sile: gravitacija, ki vleče navpično navzdol; kinetično energijo, ki vas vodi naprej, in centripetalno silo, ki vas potiska navzven – v levo pri zavijanju v desno in obratno. Če je okvir preveč upogljiv, lahko te sile potisnejo kolesa in glavno cev iz poravnave, kar povzroči nenatančno krmiljenje.

Slika
Slika

»Kolesa potrebujete za sledenje in bolje ko sledijo spredaj nazaj, bolj predvidljiva so skozi ovinek,« pravi Thomas McDaniel, produktni vodja pri BMC. Recimo, da greste skozi ovinek, ki ste ga prevozili že tisočkrat, tako da ste samozavestni in prenašate veliko hitrost, a nekega dne najdete ogromen kamen točno na sredini črte, po kateri vedno hodite. Kako dobro lahko motocikel sprejme vašo potrebo po spremembi sredi ovinka? Tu pride do izraza togost sprednjega dela.'

Izkazalo se je, da če je kolo na sprednjem delu preveč trdo, ga je težko nagniti, kar povzroči drugačne težave pri upravljanju. Chris D'Aluisio, kreativni direktor pri Specializedu, nadaljuje zgodbo s spominom na trenutek, ko je Tarmac SL4 zamenjal SL3. Prej, ko je Specialized razvil novo kolo, je uporabil velikost okvirja 56 cm kot merilo za nov nabor ciljev, vključno s togostjo. Ko so bile tarče zadete, je bil okvir nato pomanjšan, z nekoliko manjšimi cevmi za manjše okvirje in večjimi cevmi za večje okvirje.

‘S SL4 smo naredili 56 trši in lažji, višji kolesarji – velikost 56 in več – pa so rekli: »Vau! Veliko bolje je." Toda pri moji velikosti, 52, se je vozil slabše, « pravi D'Aluisio z osvežujočo odkritostjo. "Bilo je pregrobo, ne samo navpično, ampak tudi, ko ste se nagnili v kot. Imel je preveč tog sprednji del in kolesu manjših velikosti ni omogočal, da bi bilo združljivo čez cesto na sredini ovinka, tako da bi povzročilo tresenje sprednjega dela, zlasti na neravni cesti, kar bi lahko bilo moteče.'

Izkazalo se je, da prilagoditve velikosti kolesa niso šle niti približno dovolj daleč in da so bili manjši okvirji s cevmi podobnega prereza in razporeditvijo karbona do 56 cm neverjetno togi, ker so ti cevi so bile krajše.

'Majhna kolesa so bila sorazmerno veliko trša od večjih koles, kar je popolnoma nasprotno temu, kar voznik potrebuje,' pravi D'Aluisio. »Višji kolesar z daljšo sedežno oporo in višjim težiščem zahteva, da kolo opravi veliko več dela. Ko od kolesa zahtevate, da se premakne z desne proti levi v manevru, to kolo opravi vse delo, da premakne težo kolesarja z ene strani na drugo in ujame kolesarja pred padcem. Ponovno moramo pridobiti oprijem, ko kolesar zavije.’

Posledično se je Specialized odločil, da mora vsako različno velikost okvirja učinkovito obravnavati, kot da gre za svoj ločen projekt po meri, proces, ki ga imenuje Rider First Engineering.

To pomaga razložiti, zakaj inženirji ne naredijo celotnega kolesa kar se da trdega, ampak obstaja še en razlog: udobje, znano tudi kot skladnost, kar je sposobnost okvirja, da se spopade z nepopolnostmi na cestišču. površino in absorbirajo tresljaje asf alta.

Vroomen, ki je ustvaril Cervélo R3, kolo, ki je sedem zaporednih let dosegalo stopničke na brutalnih tlakovcih Pariz-Roubaixa, ve, kaj je potrebno za kolo, ki lahko prenaša moč na zadnje kolo in hkrati ščiti kolesarja iz najslabših površin.

»V idealnem primeru bi želeli čim manjšo navpično togost, da bi dobili nekaj udobja in skladnosti,« pravi. Toda cev, ki jo povečate, da dobite togost pri torziji, postane tudi večja navpično in bolj toga navpično, in teh dveh dejavnikov ni lahko ločiti. V tem smislu bo vedno šlo za kompromis – najudobnejšega kolesa ne bo mogoče voziti, ker je tako prilagodljivo v vse smeri, in najtršega možnega kolesa bo prav tako nevozljivo, ker je do kosti trdo, kar ni le neudobno, ampak tudi počasnejše. Potrebujete nekakšno skladnost, da odpravite hrapavost ceste.’

Pnevmatike opravijo velik del tega dela, vendar oblikovalci uvedejo tudi določeno stopnjo upogljivosti v okvir, zlasti v sedežno cev in prek zelo tankih ali sploščenih sedežnih opornikov, kot sredstvo za odvajanje udarcev s ceste, ki potujejo navzgor skozi zadnji del. od kolesa do kolesarja.

Nedvomno najboljši primer, kako je mogoče vertikalno skladnost ločiti od spodnjega nosilca in togosti cevi glave, je Trek Domane, dirkalno naravnano kolo, ki je Fabiana Cancellaro poneslo na najvišjo stopničko zmagovalnega odra na Dirki po Flandriji in Pariz-Roubaix. Podsedežna cev Domane je "odklopljena" od zgornje cevi, kar omogoča, da se podsedežna cev upogne skoraj neodvisno od okvirja, ne da bi pri tem žrtvovala togost. Novi ločilnik IsoSpeed v najnovejšem Domane SLR ima celo "nastavljivo skladnost", tako da lahko kolesar prilagodi raven togosti.

»Razpon uglaševanja Domane se začne pri približno enaki ravni navpične skladnosti kot Madone [Trek-ova oprema za letalske dirke] in gre do 35 % bolj skladno, ne da bi to vplivalo na togost pedaliranja,« pravi Coates.

Slika
Slika

Okvirji prihodnosti

Neizprosno iskanje trših, lažjih in udobnejših okvirjev ne kaže znakov popuščanja, proizvajalci pa nenehno iščejo nove materiale in tehnologijo. Britanska znamka koles Dassi na primer raziskuje možnosti grafena, čudežne snovi, ki ima izjemen potencial, če lahko proizvajalci najdejo načine za izkoriščanje njegovih zmogljivosti.

'Grafen ima lastnosti, ki daleč presegajo tradicionalne ogljike, ki so vgrajeni v okvir kolesa,' pravi Stuart Abbott, nekdanji inženir vesoljskega oblikovanja, ki je pred šestimi leti ustanovil Dassi. Obstaja mistična priložnost, da ustvarite okvir, ki bi lahko tehtal le 300 g, ker je grafen toliko lažji in toliko močnejši, da imate možnost zamenjati dele ogljika, ki so lahko na določenih mestih debeli 2 mm ali 3 mm. okvir – zlasti okoli spodnjega nosilca – z nečim, kar je 100-krat lažje in eno tisočinko debeline.'

Zaenkrat pa je za vse, ki so na robu nakupa novega kolesa, primeren hiter pregled resničnosti. Kolesarjenje ni kot formula ena, kjer vedno zmaga najboljši avto, ne glede na voznika. Veliko letošnjih večjih dirk – vključno s Pariz-Roubaixom, Dirko po Flandriji, Milano-San Remo, Pariz-Nica in Dirko po Romandiji – so zmagali kolesarji na različnih kolesih. Z drugimi besedami, končna zmogljivost je odvisna od kolesarja, ne od kolesa, in v okvirju ni objektivne "prave" stopnje togosti, ampak samo raven, ki je prava za vas.

10 najtrših koles

Kako merite togost kolesa? Na žalost nimamo laboratorija za testiranje upogibnosti, vendar poznamo mesto, ki ga ima. Naši prijatelji iz nemške kolesarske revije Tour so znani po svojem znanstvenem pristopu k testiranju koles, ki vključuje izpostavljanje vsakega golega okvirja strogemu nizu preizkusov na napravi za ugotavljanje vrednosti togosti.

Enačba, ki temelji na rezultatu togosti, ki ga doseže okvir pri glavni cevi (merjeno v Nm/°), deljeno s celotno maso okvirja (v kg), zagotavlja indeks togosti glede na težo, ki daje Touru lestvica najboljših za najtrše okvirje…

Bike Datum Togost do teže
1. Cervelo Rca januar 2015 142Nm/°/kg
2. Specialized Tarmac SL4 dec 2011 141,2Nm/°/kg
3. Cannondale SuperSix Evo Ultimate september 2011 139,2Nm/°/kg
4. Canyon Ultimate CF SLX januar 2016 131,5Nm/°/kg
5. Trek Emonda dec 2014 131,3Nm/°/kg
6. Focus Izalco Max julij 2013 127,1Nm/°/kg
7. Filt F1 dec 2011 125,3Nm/°/kg
8. AX Lightness Vial Evo januar 2015 125,1Nm/°/kg
9. Storck Aernario oktober 2015 123,9Nm/°/kg
10. Rose X-Lite Team 8000 dec 2014 123,7Nm/°/kg

Carbon žargon: kaj vse to pomeni?

Priporočena: