Új hozzászólás Aktív témák
-
válasz rolee9309 #19 üzenetére
Bár ekkora méretben szerintem ez nem olyan nagy differencia.
Ekkora méretben ez nem differencia.
Gondolom itt is hasonló elveken alapul, mint a kerékpárnál. Messzebb van a forgástengelytől a felni és a gumi, valamint a nagyobb átmérő miatti súlytöbblet mind több erőt kíván a meghajtáshoz.
Ha érdekel
Egyszerű számpéldával, sok közelítéssel, de a fizikai mondanivalót a legkisebb mértékben sem kompromittálva:
Legyen egy (nem súlycentrikus) fatbike tömege
M= 16Kg.
Ebből a két kerék tömege legyen:
m1 = 3Kg, m2= 3Kg,
minden más: m = 10Kg.
bicajos tömege: m0=75Kg
Tehát a teljes tömeg: m0+ M (=91Kg)
Legyen a bicajos maximális teljesítménye (10sec gyorsítási intervallumra)
ideális csapásmennyiség esetén: 400W (jó fizikumú nemsportoló)Tételezzük fel, hogy a kerekek teljes tömege a felni+gumi párosból tevődik össze és ez a tömeg a kerék legkülső részén van. Ez traktorgumis kerékpár esetén egy viszonylag jó közelítés.
Nah oké. Szerintem ezek reális feltételezések. Számoljunk.
1,
kerék-szögsebesség és bicaj sebesség kapcsolata:
V = ω * R2,
Egyetlen kerék tehetetlenségi nyomatéka: θ = m*R^2
A két kerék esetén: θ = (m1+m2)*R^23,
Írjuk fel a mozgási energiára az egyenletet:
E = 1/2 * (m0+ m+m1+m2)* V^2 + 1/2* θ* ω^2Az első komponens a teljes tömeg haladó mozgása a második a kerekek forgó mozgása.
Helyettesítsük be a második komponensbe az 1,-2, egyenleteket hogy kiüssük θ-t és ω-t:E = [1/2 * (m0+ m+m1+m2)* V^2 ] + 1/2 * (m1+m2) *R^2 * V^2 / R^2
tovább:
E = [1/2 * (m0+ m+m1+m2)* V^2 ] + 1/2* (m1+m2) * V^2
ne feledjük: m1+m2 a két kerék együttes tömegeMegállapítások:
1, HOPPÁ!!! Kiesett a kerék sugara!!
2, A második komponenst (ami a forgó mozgás volt). Sikerült csak a kerekek tömegével és a haladási sebességgel kifejezni
3, A Fatbike kereke pont annyi energiát tárol a forgó mozgásában mint a haladó mozgásban
4, a kerék tehetetlenségi nyomatéka -kizárólag gyorsításkor és lassításkor illetve kanyarban- plusz effektív tömegként jelentkezik.Fordítsuk le magyarra a dolgot:
megállapítás:
A Gyorsítás-lassítás energetikai szempontjából teljesen mindegy hogy 24-28-29-32 vagy éppen hány col a kerék sugara. Egyedül a tömege számít. Értelemszerűen kisebb kereket könnyebbre lehet csinálni mint egy nagyobb kereket, de azonos kerék-tömeg és azonos bicajtömeg esetén pontosan ugyanúgy gyorsul a 20"-os mutatványos kerék mint a 26"-os monti vagy a 32"-os óriáskerékű bicaj. A kerékméret nem számít.és ennek az oka:
Azonos tömeg esetén a nagyobb sugarú keréknek hiába nagyobb a tehetetlenségi nyomatéka és hiába kellene több nyomaték azonos szöggyorsulás eléréséhez, a nagyobb sugár miatt a nagyobb kerék mindig alacsonyabb szögsebességgel fog forogni, illetve gyorsuláskor alacsonyabb lesz a szöggyorsulása mint a kisebb keréknek. Az alacsonyabb szögsebesség/szöggyorsulás pont kompenzálja a nagyobb tehetetlenségi nyomatékot.És mégegyszerűbben:
GYorsítás-lassításnál a bicajkerék tömege duplán számít. Ha a súlyeloszlás inkább rolleres lenne (homogénebb) akkor nem duplán csak kb másfélszeresen számítana4,
Nézzük meg mennyi az annyi. Számoljuk ki, hogy a bicajos mekkora pillanatnyi gyorsulásra képes a fenti paraméterek esetén, feltételezve, hogy már rendelkezik 5m/s haladási sebességgel.Egyszerű energetikai képlet a pillanatnyi teljesítmény-tömeg-gyorsulás-sebesség viszonyára (minden pillanatnyi, tehát ez egy pillanatnyi helyzetfelvétel) egyenesvonalú gyorsulást feltételezve:
a = P / (m*V) = 400W / (91Kg + m1+m2 ) / 5m/s = 0,825m/s^2
Nézzük meg, mennyi lenne a bicajos gyorsulása ugyanilyen feltételek mellett, de a fatbike kerekeit a 2x 3Kg-ról 2x1.5Kg-ra cserélve:
a = 400W / (75+(bicaj: 10+2*1,5)+ (kerekek mégegyszer: 1,5+1,5) ) / 5m/s = 0,88m/s^2
6,5%-ot nyert gyorsulásban a könnyebb kerekekkel.
[ Szerkesztve ]
-
válasz rolee9309 #25 üzenetére
1,
Csak azt mondtam, hogy azonos keréktömeg mellett nem számít gyorsíthatóságban, hogy az a keréknek mekkora az átmérője. Egy 26"-os kerék elvileg lehet könnyebb. Ami súlyt a keréken megtakarítasz azt kb kétszeresen takarítod meg ha gyorsításról van szó.2,
Amikor a bicajos példára számítok egy gyorsulást ott feltételeztem, hogy a bicajos kerékmérettől függetlenül a neki ideális áttételben van. Ha csak simán kicserélnéd a vázban (ha lehetne) a 26"-os kereket egy 29"-re az olyan mintha bő egy hátsó áttétellel nehezebbre raktad volna. Ezt nyilván a hátsó váltóval áttétellel ki kell kompenzálnod. -
válasz rolee9309 #25 üzenetére
Ezt még offban leírom:
Ha nagyobb kerékre váltottál, akkor egy kis tömegnövekedés miatt ne búsulj, mert a nagyobb kerékméret miatti kis akadályokon történő jobb átgördülés bőven kompenzálja a hajszálnyival rosszabb gyorsíthatóságot. Göröngyös talajon könnyebb a nagyobb kerékkel tekerni.A másik amit sokat számít -és nem esik szó róla-, hogy abroncs és abroncs, belső és belső között van különbség és nem csak a mintázatban.
Az abroncs gördül az úton, és egy bizonyos felületen érintkezik az úttal. Az érintkező felületet egyébként nagyon könnyű kiszámítani: Pld ha bicajjal együtt 1000N a súlyod és 2Bar (2*10^5N/m^2) túlnyomás van a gumikban, akkor 1000N/(2*10^5) = 0,005m^2 = 50cm^2 érintkező felületre van szükség a megtartásodhoz. Ez a felület van benyomódva és haladás közben ez az alakváltozás folyamatosan fut végig a gumin. Ez folyamatosan teljesítménybe kerül.
A vékonyabb, könnyebb külső és vékonyka (mondjuk latex) belső és a nagy túlnyomás segítenek leszorítani ezt a hulladék-teljesítményt.
A nyomás viszont kétélű fegyver, mert a gumi alakváltozásából adódó hulladékteljesítményt csökkenti, viszont göröngyös úton egyre több energiát veszítesz az átgördülésekkel a puhább abroncshoz képest. Minnél göröngyösebb a talaj, annál lejjebb kerül az ideális nyomás.szóval meg kell találni a jó abroncs-belső mellé az útnak megfelelő nyomást és nem agyatlanul túlfújni "kemény gumi jobban gurul" alapon, mert ez nagyon nem így van.
Itt lehet -ideális körülmények között sík görgőn mért- gördülési ellenállás adatokat nézni:
https://www.bicyclerollingresistance.com/mtb-reviewsLátszik, hogy ugyanazon a felhasználási területen belül is egy top gumi és egy futottak még gumi között is ki tud jönni 10W eltérés (@28Kmh és első-hátsó gumit együtt véve) a két gumi tekintetében.
Új hozzászólás Aktív témák
- -56% HP EliteBook 840 G8:i7 1165G7,16GB RAM,512GB NMVe SSD,Iris Xe,IR kam.+ujj.olv.,vil.MAGYAR bill.
- Monitortató plexi konzol több elérhető készletről MONITORCENTER
- -50% HP EliteBook 840 G8: i7 1165G7,32GB RAM,1TB NMVe SSD,Iris Xe,IR kam.+ujj.olv.,vil.MAGYAR bill.
- 1.250.000 FT helyett 940.000 FT !! MacBook Pro 16" M3 Pro 12CPU / 18GPU / 18GB / 512 SSD
- RTX 2080TI ROG STRIX GAMER PC