Rėmo geometrija gali turėti įtakos dviračio valdymui, bet ar tikrai galite numatyti, kaip gerai dviratis važiuos tik su vamzdžio kampais?
Įspėjimas: kitose pastraipose galite patirti svyravimą, šniptelėjimą ir trūkčiojimą. Neišsigąskite – tai terminai, padėsiantys geriau suprasti sudėtingą dviračio valdymo temą. Paprasčiau tariant, valdymas yra įvestis, reikalinga dviračio krypčiai valdyti, o didžiausias veiksnys yra dviračio geometrija.
Prireikė šimtmečio, kad būtų galima visiškai suprasti dinamiką, bet asistentas Arendas Schwabas iš Delfto technikos universiteto (Nyderlandai) yra viena iš fizikų komandos, kuri tvirtina, kad galiausiai 2011 m. pavyko išspręsti problemą.
„Mūsų lygtyje yra 27 parametrai“, – sako jis dviratininkui. Tai apima vamzdžių kampus, matmenis, šakės grėblį, apatinio laikiklio aukštį ir svorio centrą. Pakeiskite tik vieną elementą ir pasikeis tvarkymas.
Dešimtmečių kaupimosi patirtis paskatino rėmų gamintojus sukurti bendrą plento dviračių geometriją, kuri yra priimtina svorio, komforto, efektyvumo ir valdymo pusiausvyra.
Tai reiškia, kad šiandien dauguma valdymo pakeitimų atliekami naudojant galvutės vamzdžio kampą ir šakės poslinkį, kartais vadinamą grėbliu, nes jie nustato „taką“.
Norėdami susidaryti vaizdą apie pėdsaką, įsivaizduokite šviesos spindulį, šviečiantį žemyn pro galvos vamzdelio centrą. Jis palies žemę prieš tašką, kur priekinė padanga liečia žemę.
Atstumas tarp šių dviejų taškų yra takas ir tai yra vienas iš pagrindinių veiksnių, lemiančių, kaip dviratis elgiasi.
„Takas turi įtakos dviračio stabilumui“, – sako rėmų kūrėjas Richardas Craddockas iš „Craddock Cycles“Bromsgrove.
‘Visi dviračiai yra stabilesni, kuo greičiau juda, bet dėl didesnio takelio lengviau išlikti vertikaliai. Neigiama yra tai, kad daugiau pėdsakų reiškia daugiau klibėjimo, kai išlipate iš balno, o vairuotojui reikia daugiau pastangų vairuojant posūkiuose.’
Šis paskutinis momentas suteikia energijos Andersui Annerstedtui iš Liuksemburgo dviračių prekės ženklo Rolo.
‘Dviratį su ilgesniu taku sunkiau išlaikyti idealią trajektoriją už posūkio. Taigi, naudodami plaukų segtuką, turėsite vairuoti posūkį naudodami du ar tris skirtingus įvestis.
„Turite būti ryžtingi, nes geometrija nori išlaikyti dviratį esamoje trajektorijoje“, – sako jis.
Jeigu trasa yra mažesnė, motociklininkui nereikia eikvoti tiek energijos, kad padarytų šiuos pataisymus, ir gali tai padaryti greičiau, priduria Annerstedt.
Jis sureguliuoja savo geometriją, kad pašalintų pernelyg didelį „rato svyravimą“– mažo greičio nestabilumą – ir visi rėmų kūrėjai siekia pakoreguoti trasą taip, kad būtų galima valdyti tinkamiausią pagal numatytą dviračio naudojimą.
Todėl turistinis dviratis gali turėti daug pėdsakų, kad būtų užtikrintas stabilus ir nuspėjamas važiavimas, o lenktyninis dviratis gali turėti nedaug trasos, kad būtų galima greitai ir staigiai įveikti posūkius.
Yra du pagrindiniai būdai, kaip rėmo kūrėjas gali reguliuoti pėdsaką: keisdamas galvos vamzdžio kampą arba reguliuodamas šakės grėblį (poslinkį). Norėdami sumažinti pėdsaką, galite padaryti galvutės vamzdį statesnį, padidinti šakės grėblį arba abu.
Kelio dviratininkai dažniausiai pirmenybę teikia dviračių valdymui, kai takas yra 50–60 mm. Galvos kampas apie 73° su maždaug 45 mm šakės poslinkiu paprastai tai pasiekiama.
Daugelis rėmų kūrėjų neabejoja dėl savo tikslių skaičių, bet jei žinote du iš trijų kintamųjų, galite apskaičiuoti trečiąjį bikecad.ca svetainėje.
Yra papildomų komplikacijų dėl mažo rėmo dydžio, nes priekinis ratas yra arčiau apatinio laikiklio, todėl kyla pavojus, kad jį nukirps vairuotojo pirštai.
Norint padidinti tarpą, galvos kampas turi būti sumažintas arba šakės poslinkis padidintas. Bet kuris iš jų turės įtakos valdymui, nebent bus atlikti kiti konstrukcijos pakeitimai.
Svoriai ir matmenys
Deja, geometrijos diagramos patikrinimas, kad būtų galima įvertinti pėdsaką, nepasakys visko, ką reikia žinoti apie valdymą, nes yra ir kitų veiksnių.
Rėmų gamintojai nurodo apatinio laikiklio aukštį ir ratų bazę kaip kitus du įtakingiausius geometrinius valdymo elementus.
Tolimesnius valdymo pakeitimus galima atlikti keičiant koto ilgį, vairo plotį ir ratų bei padangų tipą.
Pavyzdžiui, sunkesni ratai ir padangos turi didesnę inerciją ir reikalauja daugiau pastangų norint pasukti strypus.
Dviračio valdymas taip pat priklauso nuo rėmo ir šakių standumo, o tai reiškia, kad medžiagos ir vamzdžių formos atlieka savo vaidmenį.
„Medžiagų pasirinkimas ir naudojimas leidžia dviračių gamintojui pasiekti konkretesnes dviračio valdymo charakteristikas pagal apibrėžtą geometriją“, – sako Timas Hartungas, „Trek Bicycles“dizaino inžinierius.
‘Čia sudėtinės medžiagos turi didelį pranašumą prieš izotropines medžiagas, pvz., plieną ir aliuminį.’
Jam patinka, kad anglis leidžia tiksliai kontroliuoti ir sureguliuoti standumą pagal išdėstymo modelius, vamzdžių storį ir skerspjūvio formas.
Šiuolaikinės naujovės, tokios kaip plento dviračių diskiniai stabdžiai, taip pat turėjo įtakos dviračio valdymui, pasak Hartungo: „Paprastai kiaurymės ašys yra daug storesnės [nei standartinių greitųjų atjungimų], dažniausiai 12 mm arba 15 mm.
'Storesnė ašis yra tvirtesnė ir standesnė, taip pat sukuria tvirtesnę sistemos jungtį tarp rėmo ir rato. Tai gali sukurti scenarijų, kai priekiniai ir galiniai ratai nėra sinchronizuojami vienas su kitu.
'Galinis ratas ir rėmas bus linkę daugiau likti toje pačioje plokštumoje vienas su kitu, o tai gali būti blogai bandant išlaikyti pastovią liniją posūkiuose dideliu greičiu.
'Galite gauti dviratį, kurio sistemoje nėra pakankamai „duoti“ar lankstumo, kad išlaikytų gerą liniją posūkyje arba galėtumėte atitinkamai sėkmingai valdyti priešpriešinį vairavimą.
‘Tai gali reikšti, kad padangos kontakto su žeme vieta gale gali būti pažeista. Arba galiausiai paspausite stabdžius, kad sureguliuotumėte savo liniją didelio greičio kelio posūkyje“, – priduria Hartungas.
‘Nė vienas iš jų nėra pageidautinas lenktynėse. Atminkite, kad tokį detalumo lygį iš tikrųjų pastebi tik elitiniai dviratininkai, o dalį šio poveikio galima sumažinti pakeitus rėmo standumo parametrus.’
Ekologiškas elementas
Nr.
Kūno formos ir važiavimo stiliai turės įtakos valdymo dinamikai, o Arendas Schwabas iš Delfto technikos universiteto turi neabejotiną požiūrį į motociklininko padėties ryšį su valdymu.
„Vairuotojo poza ar padėtis nėra tokia svarbi, kai kalbama apie valdymą, bet tai, kaip jūs laikote vairą, yra labai svarbu“, – sako jis.
„Vairo konstrukcija yra labai lengva, o jei pridėsite didelę rankų ir viršutinės kūno dalies masę, tai gali turėti įtakos sistemai ir jos reakcijai.“
Schwab teigia, kad teoriškai geriausia būtų stabilumui palaikyti strypus tiesiomis rankomis tokiu pat kampu kaip galvos vamzdis, nes tada jūsų rankos ir viršutinės kūno dalies masė turi minimalų poveikį vairavimo sistemai.
Londone įsikūręs rėmų gamintojas Tomas Donhou priduria: „Jūs tikrai norite, kad svorio centras būtų tinkamoje vietoje, ypač kai važiuojate dideliu greičiu. Greičio svyravimas priklauso nuo svorio išdėstymo, todėl turite tinkamai paskirstyti svorį tarp ratų.’
Rėmų gamintojui bandymas suderinti visus geometrinius elementus ir vairuotojo fiziologiją gali būti bauginanti užduotis, ypač kai klientai gali būti nepaprastai reiklūs, o kartu ir neaiškūs, kokio valdymo jie nori.
„Žmonės vartoja tokius žodžius kaip reaguojantis, reaktyvus, judrus, vikrus, agresyvus“, – sako Tomas Rodi iš Amerikos pagal užsakymą pagaminto Parlee Cycles.
„Yra 20 arba 30 būdvardžių, kuriuos išgirsite. Kartais kas nors kalbės apie tai, kad dviratis jaučia „nervą“. Jis gali būti per kietas ties galvutės vamzdeliu arba šakutė gali būti per standi.
'Yra daug kūrinių, į kuriuos reikia pažiūrėti. Yra galvos, viršutinių ir apatinių vamzdžių sukimo standumas, viso šakės mazgo jautrumas sukimui ir vertikalus atitikimas – šių dalykų gebėjimas lenktis reaguodamas į kelio nenormalius.’
Akivaizdu, kad nėra paprasto sprendimo, kaip numatyti dviračio valdymą. Tai yra kažkas, dėl ko rėmų kūrėjai ir toliau dirbs ir tobulins tiek bandymų ir klaidų, nei mokslo būdu.
Ir kai gausite rėmą, prie jo pritvirtintos dalys taip pat turės įtakos, tačiau dažniausiai tai, kaip iškirpsite tą plaukų segtuko vingį, priklausys nuo jūsų.
Dviračio valdymas daugiausia priklauso nuo jį valdančio asmens.
