Hvordan påvirker stelgeometri en cykel?

Indholdsfortegnelse:

Hvordan påvirker stelgeometri en cykel?
Hvordan påvirker stelgeometri en cykel?

Video: Hvordan påvirker stelgeometri en cykel?

Video: Hvordan påvirker stelgeometri en cykel?
Video: Как стать Успешным Парикмахером! Как достичь Успеха в Любом бизнесе! Ева Лорман! 2024, Marts
Anonim

En rammes geometri kan påvirke den måde, en cykel håndterer på, men kan du virkelig forudsige, hvor godt en cykel vil køre bare med rørvinklerne?

Advarsel: I de næste par afsnit kan du opleve slingre, flop og twitch. Bliv ikke foruroliget - de er udtryk, der vil hjælpe dig til bedre at forstå det komplekse emne med cykelhåndtering. Forenklet sagt er håndtering det input, der kræves for at styre en cykels retning, og den største faktor er cyklens geometri.

Det har taget et århundrede at komme tæt på fuldt ud at forstå dynamikken, men adjunkt Arend Schwab fra Technical University of Delft, Holland, er en af et hold fysikere, der hævder at have løst problemet i 2011.

'I vores ligning er der 27 parametre,' siger han til Cyclist. Disse omfatter rørvinkler, dimensioner, gaffelrive, bundbeslagshøjde og tyngdepunkt. Skift kun ét element, og håndteringen ændres.

Årtiers kumulativ erfaring har ført stelbyggere til en generel geometri for landevejscykler, der er en acceptabel balance mellem vægt, komfort, effektivitet og håndtering.

Dette betyder, at de fleste justeringer til håndtering i dag er lavet med hovedrørets vinkel og gaffelforskydning, nogle gange kaldet rake, fordi de bestemmer 'spor'.

For at få en idé om sporet, forestil dig en lysstråle, der skinner ned gennem midten af hovedrøret. Det vil røre jorden før det punkt, hvor fordækket rører jorden.

Afstanden mellem disse to punkter er sporet, og det er en af hovedfaktorerne for, hvordan en cykel håndterer.

'Trail påvirker stabiliteten af cyklen,' siger stelbygger Richard Craddock fra Craddock Cycles i Bromsgrove.

‘Alle cykler er mere stabile, jo hurtigere de bevæger sig, men flere spor gør det lettere at holde sig oprejst. På den negative side betyder mere spor mere slingre, når du er ude af sadlen, og det kræver mere indsats fra rytteren at styre, når det kommer til sving.’

Billede
Billede

Det er dette sidste punkt, der giver energi til Anders Annerstedt fra det luxembourgske cykelmærke Rolo.

‘En cykel med et længere spor er sværere at holde på den ideelle bane rundt om et hjørne. Så på en hårnål bliver du nødt til at styre gennem svinget med måske to eller tre forskellige input.

'Du skal være kraftfuld, fordi geometrien vil holde cyklen i dens eksisterende bane,' siger han.

Med mindre spor behøver rytteren ikke bruge så meget energi på at foretage disse rettelser og kan gøre det hurtigere, tilføjer Annerstedt.

Han justerer sin geometri for at eliminere overdreven 'wheel flop' – lav hastighed ustabilitet – og alle stelbyggere sigter efter at justere sporet for at give den slags håndtering, der passer bedst til den tilsigtede brug af cyklen.

Så en touringcykel kan have mange spor for at give en stabil, forudsigelig tur, mens en racercykel måske har en lille mængde spor for at give hurtige, skarpe sving.

Der er to hovedmåder, en rammebygger kan justere sporet på: ved at ændre vinklen på hovedrøret eller ved at justere gaffelens rive (offset). For at reducere sporet kan du gøre hovedrøret stejlere, øge gaffelrivningen eller begge dele.

Vejcyklister er generelt kommet til at foretrække håndtering af cykler, hvor sporet er 50-60 mm. En hovedvinkel i området 73° med en gaffelforskydning på omkring 45 mm har en tendens til at opnå dette.

Mange rammebyggere er urolige med hensyn til deres præcise tal, men hvis du kender to af de tre variabler, kan du beregne den tredje på bikecad.ca-webstedet.

Færdigheder til nedstigning af landevejscykler
Færdigheder til nedstigning af landevejscykler

Der er en ekstra komplikation med små stelstørrelser, fordi forhjulet er tættere på bundbeslaget, hvilket medfører risiko for, at det bliver klippet af rytterens tæer.

For at øge frigangen skal enten hovedvinklen gøres mindre eller gaffelforskydningen øges, hvilket begge vil påvirke håndteringen, medmindre der foretages andre designændringer.

Vægte og mål

Desværre vil det ikke fortælle dig alt, hvad du behøver at vide om håndtering, hvis du tjekker geometridiagrammet for at vurdere sporet, fordi der er andre faktorer involveret.

Framebuilders nævner bundbeslagets højde og akselafstand som de næste to mest indflydelsesrige geometriske elementer til håndtering.

Yderligere ændringer i håndteringen kan foretages ved at ændre frempindens længde, styrets bredde og typen af hjul og dæk.

Tyngre hjul og dæk har for eksempel mere træghed og kræver mere indsats for at dreje stængerne.

Måden en cykel håndterer er også ned til stivheden af stellet og gaflerne, hvilket betyder, at materialer og rørformer spiller deres rolle.

‘Valget og brugen af materiale gør det muligt for en cykelproducent at opnå mere specifikke cykelhåndteringsegenskaber inden for en defineret geometri,’ siger Tim Hartung, designingeniør hos Trek Bicycles.

'Det er her, kompositmaterialer har en stor fordel i forhold til isotrope materialer såsom stål og aluminium.'

Han kan lide, hvordan kulstof giver ham mulighed for at kontrollere og justere stivheden præcist gennem oplægningsmønstre, rørtykkelser og tværsnitsformer.

Kreta faldende
Kreta faldende

Moderne udviklinger såsom skivebremser på landevejscykler har også haft en effekt på den måde, en cykel håndterer på, ifølge Hartung: 'Typisk er gennemgående aksler meget tykkere [end standard quick releases], sædvanligvis 12 mm eller 15 mm.

'Den tykkere aksel er stærkere og stivere og skaber også en stivere systemforbindelse mellem ramme og hjul. Det kan skabe et scenarie, hvor for- og baghjul ikke er synkroniserede med hinanden.

'Baghjulet og rammen vil have en tendens til at forblive mere i samme plan med hinanden, hvilket kan være dårligt, når man forsøger at holde en konstant linje i højhastighedssving.

'Du kan ende med en cykel, der ikke har nok "give" eller flex i systemet til at holde en god linje i et hjørne eller give dig mulighed for at modstyre i overensstemmelse hermed.

'Dette kan betyde, at dit dækkontaktfelt med jorden bagved kan blive kompromitteret. Eller du ender med at trykke på bremsen for at justere din linje i et højhastighedshjørne på vejen,« tilføjer Hartung.

‘Ingen af disse er ønskværdige i racersituationer. Husk på, at dette detaljeringsniveau i virkeligheden kun bemærkes af elitecyklister, og noget af denne effekt kan afbødes ved at ændre dine rammestivhedsparametre.’

Det organiske element

Uanset hvilken geometri og stivhedsniveau der er blevet indtastet på en cykel, vil der altid være én variabel, som er umulig for stelbyggeren at forudsige nøjagtigt: rytteren.

Kropsformer og kørestile kommer til at påvirke dynamikken i håndteringen, og Arend Schwab fra Technical University of Delft har klare holdninger til, hvordan rytterens position relaterer sig til håndteringen.

‘Kørerens stilling eller position er ikke så vigtig, når det kommer til håndtering, men den måde, du holder styret på, er meget vigtig,« siger han.

‘Styrestrukturen er meget let, og hvis du tilføjer den store masse af arme og overkrop, kan det påvirke systemet og dets respons.’

Schwab foreslår, at teoretisk set vil det være bedst for stabiliteten at holde stængerne med lige arme i samme vinkel som hovedrøret, fordi din arm og din overkrop har minimal indflydelse på styresystemet.

Den London-baserede rammebygger Tom Donhou tilføjer: Du vil virkelig gerne holde tyngdepunktet på det rigtige sted, især når du kører med fart. Speed wobble er ned til vægtplacering, så du skal have den rigtige vægtfordeling mellem hjulene.’

Billede
Billede

For en rammebygger kan det være en skræmmende opgave at forsøge at balancere alle de geometriske elementer mod rytterens fysiologi, især når kunder kan være bemærkelsesværdigt krævende, samtidig med at de er uklare med hensyn til den slags håndtering, de ønsker.

'Folk bruger ord som lydhør, reaktiv, adræt, kvik, aggressiv,' siger Tom Rodi fra den amerikanske specialbygger Parlee Cycles.

‘Der er 20 eller 30 adjektiver, du vil høre. Nogle gange vil nogen tale om, at en cykel føler sig "nervøs". Det kan være for stejlt ved hovedrøret, eller gaflen er for stiv.

'Der er mange stykker at se på. Der er vridningsstivheden af hovedet, top- og nedrørene, vridningsfølsomheden af hele gaffelenheden og der er den lodrette overensstemmelse – disse tings evne til at bøje som reaktion på vejabnormiteter.’.

Det, der er tydeligt, er, at der ikke er nogen enkel løsning til at forudsige en cykels håndtering. Det er noget, som rammebyggere vil fortsætte med at pille ved og forfine lige så meget gennem forsøg og fejl som gennem videnskab.

Og når du først har fået din ramme, vil de dele, du fastgør til den, også have en effekt, men det meste af den måde, du skærer dig gennem det hårnålesving, vil være op til dig.

Måden en cykel håndterer er i høj grad op til den person, der håndterer den.

Anbefalede: