Miért ne kerékpáros esik forrása a jó hangulat
Úgy tűnik, semmi sem bonyolult. Először is - a hatás Kastoria. másrészt - a giroszkóp hatás a kerekek forognak.
Ugyanakkor az amerikai mérnök Andy Ruin sikerült létrehozni egy kerékpár, amely hatások az vagy, és egyéb korrekció mechanizmusokat. Mindebben a motor elveszti egyensúlyát nem gyorsabb, mint nagy. A következtetés az, hogy mind a két hatást, és Castor és giroszkóp fontos szerepet játszanak a mérleg lövedék kiegyensúlyozás, de nem meghatározó.
Miért van az, hogy nem esik kerékpár? Nézzük foglalkozni ...
Úgy véljük, hogy egyensúly fenntartása a kerékpáros döntő szerepe van két mechanizmus. Először - Automatikus kormányzott: ha a kerékpár van döntve valamilyen irányba, az első kerék magától azonos; Ő elkezdi forgatni az egész kerékpár, és a centrifugális erő a kerék visszatér a kiinduló helyzetbe. Azt is visszatér, és vezetés közben egy egyenes vonal, miután egy véletlen eltérés az oldalon. Ilyen kormányzási kapcsolódó tervezési az első villa kormányzási forgástengely: ha mentálisan folytatja lefelé, metszi a talajt, mielőtt a pont, ahol elérte a kerék is - a szög között jelenik meg őket (ricinus), amely egy stabilizáló hatását, és irányított az előfordulás kerék oldalirányú erő igyekszik visszatérni az eredeti helyére. A második link mechanizmus sgiroskopicheskim nyomatékot forgó kerekekkel.
Elég egyszerű - de egy amerikai mérnök Andy Ruin (Andy Ruina) és munkatársai vállalták, hogy cáfolja mindkét állítás. Létrehoztak egy kerékpárt, amelyben a hatása, és és egyéb korrekció mechanizmusokat. Ezzel szemben az összes „igazi” kerékpár, ez az első kerék jön, hogy támogassa a metszéspont vele első villa tengely, hogy „törli” a cselekvés Kastoria. És ezen kívül, az első és hátsó kerekek kapcsolódó másik két forgó az ellenkező irányba, és így visszaállítható giroszkópos hatás.
Természetesen kívülről az egész gép úgy néz ki, mint egy egyedi kerékpár (olvassa el őket: „Ne siess”), vagy akár egy robogó helyett egy hagyományos kerékpár: a kerekek kicsik, az ülés nem ... De mégis, szerkezetileg nagyon, elvégre a kerékpár, amely lehet kísérletezni. Vedd és nyomja - és látni, milyen gyorsan fog esni az oldalon! Meglepő - nem olyan gyorsan; sőt, ő tartja az egyensúlyt nem rosszabb, mint a hagyományos kerékpár, ő is ugyanezt mutatja az automatikus kormányzott.
Akkor miért a kerékpár nem esik?
Ahhoz, hogy egy kétkerekű kerékpár nem esik, akkor kell, hogy folyamatosan fenntartsák az egyensúlyt. Mivel kerékpár csapágy terület nagyon kicsi (abban az esetben, kétkerekű kerékpárral csupán egy vonalat húzott a két pontot, ahol a kerekek érintse a talajt), az ilyen kerékpár csak dinamikus egyensúlyban vannak. Ezt úgy érjük el, a kormánylapát: ha a kerékpár dől kerékpáros elutasítja a kormánykerék ugyanabba az irányba. Ennek eredményeként, a kerék elkezd forogni, és a centrifugális erő visszatér a motor álló helyzetben. Ez a folyamat folytonos, így a kétkerekű kerékpár nem megy feltétlenül jobb; Ha a kormánykereket, hogy rögzítse, kerékpár feltétlenül esik. Minél nagyobb a sebesség, annál nagyobb a centrifugális erő és a kevésbé van szükség, hogy eltérítse a kormánykereket az egyensúly megtartása.
Ha bekapcsolja a szükségességét, hogy döntse meg a kerékpárt a fordulat úgy, hogy az összeg a gravitáció és a centrifugális erő átmegy a támogatási tétel. Ellenkező esetben a centrifugális erő felborítja a motor az ellenkező irányba. Hogyan és mikor vezetés egy egyenes vonal, ideális tartani egy ilyen hajlam nem lehetséges, és a kormányzott végezzük ugyanúgy, csak a helyzet dinamikus egyensúly eltolódik, tekintettel a centrifugális erő kialakulását. kormánymű kerékpár szabályozás kialakítása megkönnyíti az egyensúly fenntartása. A forgástengely emlékeztető nem függőlegesen, hanem hátradöntött. Ezenkívül alatt húzódjon forgástengelyének az első kerék előtt és az a pont, ahol a kerék érinti a földet.
Ezzel a kialakítással elért két célja van:
- Ha véletlen eltérés az első kerék a semleges helyzetből van súrlódási nyomatékot tekintetében a kormánykerék tengelye a kerék, amely visszatér a semleges helyzetbe.
- Ha dönthető a kerékpár, van egy nyomaték, amely forog, az első kerék a lejtő irányába. Ez a pont az úgynevezett földi reakció erő. Ezt alkalmazzák a pont, ahol a kerék érinti a földet, és felfelé. Tekintettel arra, hogy a kormányzási tengely nem megy át ezen a ponton, amikor a kerékpár döntött padlón reakció erő képest a kormányzott tengely elmozdul.
Így egy automatikus kormányzási, segít fenntartani az egyensúlyt. Ha a kerékpár véletlenül döntött, az első kerék fordul ugyanabba az irányba, mint a kerék elkezd forogni, a centrifugális erő visszaküldi a függőleges helyzetben van, és a súrlódási erő vissza az első kerék vissza semleges helyzetben van. Emiatt lehetséges, hogy biciklizni „kihangosító”. Bike maga egyensúlyt tart. Eltolása a súlypont az oldalon, akkor fenntart egy állandó lejtőn a kerékpár, és a sor.
Meg kell azonban jegyezni, hogy a képesség, hogy a kerékpáros a saját dinamikus egyensúly függ kormánymű villa kialakításához. Meghatározása a padló reakció váll kerék, vagyis merőleges hossza csökkent a talajhoz érjen kerekek a villát forgástengely; vagy ami ezzel egyenértékű, de könnyebben mérhető - a távolság a kerék az érintési pont metszéspontja a forgástengely villa és a föld között. Így az azonos kerék eredő pillanat lesz a magasabb, annál nagyobb a hajlandóság a tengelye a csatlakozó forgatást. Ahhoz azonban, hogy optimális dinamikus teljesítményt nem kell a maximális nyomaték, egy jól meghatározott: ha túl kevés időt fog vezetni nehéz megtartva egyensúlyi, túl sok - a rezgő instabilitás, elsősorban - „simi”. Ezért, a helyzet a kerék tengelyének tengelyéhez képest a dugó gondosan kiválasztott tervezési; Sok kerékpár villa egy hajlítási vagy elmozdulása a kerék tengelye, hogy csökkentse a felesleges előre ható nyomatékot.
Az általános vélemény az jelentős hatással a giroszkóp pillanatban a forgó kerék egyensúly fenntartása rossz. A nagy sebességek (körülbelül 30 km / h) az első kerék tapasztalhatnak r. N. perdület sebesség (fordulatszám wobbles), vagy a „simi” - ez olyan jelenség, amely jól ismert a légiközlekedési iparágban. Ha ez a jelenség spontán csóválja a kereket jobbra és balra. Legyezésvezérlés sebesség a legveszélyesebb, amikor a vezetés, „szabad kéz” (azaz, ha a kerékpáros túrák tartása nélkül a kormány). Ok waggings sebesség - nincs rossz szerelés vagy gyenge rögzítés az első kerék, ezek által okozott rezonancia. Speed csóválja könnyen megtérül fordulatszám csökkentésével vagy a változó helyzetben, de ha nem, akkor lehet halálos.
Még ha figyelmen kívül hagyjuk a hatása a stabilitás a lovas, a kerékpár az út során sokkal stabilabb, mint a leállás alatt. Úgy is lehet vezérelni különböző módon, és nem csak forgassa a kormánykereket. Ha felidézzük az út „nem kézzel”, világossá válik, hogy azok a tényezők, amelyek biztosítják a stabilitást a kerékpár, egy pár. Tekintsük a fő. De az első, még egy gyors megjegyzés: a motor, van két stabil és egy kontroll. Az első ellenállás - függőleges, a második - a hosszanti, vagy irányított stabilitást és kezelhetőséget - csak a hosszanti (természetesen). Természetesen a jobb hosszirányú stabilitás, a rosszabb irányíthatóság, és fordítva. A nehézség abban rejlik, hogy a kapcsolat a három legfontosabb paraméter. Az egyik hatással van a másik, a másik pedig a harmadik és a beszélgetés, mondjuk, a függőleges stabilitást, nem is beszélve egy hosszanti, nehéz. De minden esetben, minden gyakorló kerékpáros fontos megtartani az egyensúlyt, vagy a mérleg and roll a helyes irányba.
Egyensúlyi kis sebességgel, vagy akár állva helyen lendületes mutat néhány iparos geometria segíti villa és kormányoszlop. Elforgatásával a kerék, akkor tolja a középvonala a kerékpár, áthalad a ponton érintkezik a felülettel az első és a hátsó kerekek között. Így állítsa alatt megmozdult felé súlypontja a lovas és a megbízható kétkerekű paripa. Egyensúlyozva a helyszínen jól ismert és megszokott - a pálya állni. Részletek a jótékony tulajdonságait dugók és azok befolyásolják a stabilitást megtalálható alább.
Felülnézeti mutatja, hogy a busszal lehet mozgatni
abba az irányba fordult a kormánykerék egyik oldalról a másikra. Nagyon fontos
mérleg kis sebességgel. (1. A forgástengely a talaj szintjén,
2. A sort a gumiabroncs érintkezési tapaszok, 3. Central Line
1. Indulás 2. A kormányoszlop tengelyen a talajszinten,
3. Az oldalirányú erő miatt a csúszási szög, 4. A lejtőn,
5. Spot a gumiabroncs érintkezik az út 6 kerék eltért
1 1/2 inch, 2 oszlop tengelye a talaj szintjén,
3. Első Return, 4. 7-10 grudusov, 5. A hátsó ütközés,
6 1/2 fok, 7. Motion vonal
Milyen sebességgel, hogy kicsi, és néhány - egy nagy? Ez egy nem triviális kérdés. De ez még mindig lehetséges, hogy egy durva becslés a minimális mértéke fenntartható kerékpáros forgalom. Segít ez az elmélet merevlemez mozgás (karika kerék) egy síkban csúszás nélkül. Eszerint, hogy biztosítsák a stabilitást a lemez közel a kerékpár kerék átmérője, kielégítő sebességét körülbelül 1 m / mp vagy 3,6 km / h.
Speed a minimális - ez a művészet a kiegyenlítő, illetve pálya áll a pályán. A rendszer, amely a kerékpár és a kerékpáros, persze, korántsem egyszerű lemez vagy gördülő karika, de ez az érték azt jelzi, nagyságrendileg a minimális sebesség szükséges, hogy stabilan tartsa a kerékpár. És, mint mindenki jól tudja, hogy van egy hozzávetőleges megállapodást mindennapi tapasztalat.
De a motor - ez nem valami „Harley”. Kerékpáros súlya sokkal több, mint egy kerékpár, amelyen ül. Ezért megtartani az egyensúlyát, a kerékpáros, hogy bizonyos helyzetekben, például a keskeny nyomtávú, nyom, sí súlypont lehet mozgatni mind a jobb és a bal oldalon, a változó a helyzet a kerékpáros teste tekintetében a kerékpár. Szükséges, mintha lökte az ellentétes irányban a kezdeti elutasítás, az egyensúly megtartása, hogy továbbra is folyamatosan haladni. Ebben az esetben a magasabb súlypont a lovas erősen befolyásolja az általános egyensúlyt a rendszer kerékpáros - kerékpár és ad nagyobb ellenőrzést gyakorolhatnak a helyzetét és mozgását a kerékpár. Egy másik hasznos eljárás test mozgásának gurulás közben az alábbiakban tárgyaljuk.
Képzeld el a szokásos eset: egy kerékpáros fordul v sebességgel egy körön R. Annak érdekében, hogy fenntartsák az egyensúlyt kerékpáros van, hogy hajoljon szögben # 945; a függőleges, vagy ezzel ekvivalens, szögben # 966 = 90 ° - # 945; A vízszintes, hogy kompenzálja a centrifugális erő (lásd a fenti ábrát). A feltétel az egyenlőség erők vezetnek a jól ismert általános iskola óta egyenlet ctg # 945; = (v2 / GR) = tg # 966; ≤ # 956; (1), ahol # 956; - a lehető legnagyobb jelenleg súrlódási tényező a közúti abroncsok. A tényleges értékelés azt csökkenteni kell 20 - 25%, szemben számos táblázatba foglalt értékek, g - a nehézségi gyorsulás, egyenlő 9,81 m / sec. Kerékpáros forog miatt súrlódási erők között, az út és az első kerék. Ha az út borítja jég vagy csúszós, a szabályozott forgását nehéz vagy lehetetlen. Ahelyett, hogy fordult előfordulhat csúszás az első kerék, az egyensúly elvesztése, és csökken.
Most tegyük fel, hogy a kerékpáros, nyugodtan gördülő egyenes vonalban, egyenletes és sima úton, és megcsodálta a vitorlák múltban a tájat, véletlenül eltért a függőleges egy kis szög # 945; l. Annak érdekében, hogy ne essen a kerékpáros igyekszik forgassa a kormánykereket az irányt a dőlésszög a kerékpár # 946;. A kérdés az, hogy milyen szögben meg kell forgassa a kormánykereket, hogy ne esik? Ha válaszolni csak meg kell nézni a fenti ábra, és emlékszik a kedvenc sine tétel G = 2R2sin # 946; (2) ahol a G - közötti távolság a kerekek tengelyvonala (kerékpár bázis), R2 - sugár, amelyen a kerék elkezd mozogni forgatás után az első kerék. Meg kell kisebb, mint a sugár, amelyen a nyugodt és magabiztos kerékpáros forog, amelyek eltérnek a függőleges szöggel # 945; l, képlet szerint (1). Ellenkező esetben a mérleg nem lesz képes kiegyenesíteni. Most helyettesíti az általános képletű (2) az (1) képlet. És megkapjuk: sin # 946; = (gGtg # 945; l / 2v2) (3). Ez egy nagyon egyszerű képlet adhat nekünk egy csomó hasznos információt.
Először. Kerékpáros gördülő v sebességgel és eltérni a függőleges szögben # 945; l, meg kell fordulni a kerék szögben nagyobb vagy egyenlő, mint a szög # 946;, amely könnyen kiszámítható a (3) képlet.
Második. Minél nagyobb a sebesség a kerékpáros, a kisebb a szög szükséges viszont a kormánykerék és az egyensúly helyreállítására, és a folyosón egy kanyarban. Ebből az következik, hogy a bicikli sokkal könnyebb nagy sebességgel halad, mint egy kicsi. És köztudott, hogy bárki, aki ül a kerékpáron.
Harmadik. Minél nagyobb a kerékpáros adatbázis - G, minél nagyobb a szög szükséges forgassa a kormánykereket annak érdekében, hogy az egyensúly helyreállítását, illetve illeszkednek a forgatást. És csak ösztönösen nyilvánvaló, hogy a keskeny, kanyargós erdei utak könnyebb dobni egy kerékpárt egy kis bázis.
Negyedik. Ügyességi helyes kormányzás gyorsan válik automatikus, tudatalatti, és sok a kerékpárosok nem veszik észre, hogy még a gondatlan vezetés egy egyenes vonal van szükség, hogy folyamatosan forgassa a kormánykereket. Csak nézd meg a nyoma maradt a kerekek a kerékpár. Könnyen belátható, hogy egy viszonylag egyenes pályán, a bal hátsó kerék, egész idő alatt keresztbe az első tekercs nyomvonalat. Ez azt jelenti, hogy az első kerék mozgásban van állandóan forog egyik oldalról a másikra, a motor minden alkalommal „belép” a rendszeres kerékpáros alá, és ezáltal megtartja az egyensúlyt.
És végül, az ötödik. Ha a kerék nem forog, ha a kormányrúd, mondjuk, bármilyen okból elakadt, lovagolni szinte lehetetlen (a modern értelemben vett). Kétkerekű robogók kezdve a XIX században, nem volt szervókormány, lehet dobni egy egyenes vonal.
Hasonlóképpen viselkedik bármilyen tétel: minél magasabb, minél nagyobb a távolság a forgáspont a súlypontja (súlypont), annál lassabban eltér a függőlegestől, egy kis szög, és annál könnyebben megtartják egyensúlyt vagy egyensúlyi rajta. És akkor ki a verseny számára „Spider”, akinek a tömegközéppontja található magassága mintegy két méter. De az ősszel olyan magasságból, fájdalmas volt és veszélyes, „Spider” nem élte túl. Ezért namozolil szemek „kifejezés tartósan alacsony sziluett” csak akkor érvényes, három vagy négykerekű jármű. Ha beszélnek kétkerekű kerékpárok vagy motorkerékpár, ez képtelenség, és a technikai analfabétizmus.