Je, magurudumu ni vipengee bora zaidi vya kusasisha ikiwa unatafuta kuokoa uzito kwenye baiskeli? Tunatenganisha ukweli kutoka kwa mizunguko
'Pauni kwenye magurudumu ina thamani ya mbili kwenye fremu', au ndivyo wanavyosema. Hekima hiyo ya kawaida imetawala mbinu ya kuchagua magurudumu kwa waendesha baiskeli wengi - ikiwa kulikuwa na mahali pa kunyunyiza pesa ili kunyoa gramu chache, ni magurudumu.
Lakini kama ilivyo kawaida kwa hekima ya kawaida, hatuko radhi kuiacha hivyo.
Wazo kwamba uzito wa wheelset ni muhimu zaidi kuliko sehemu nyingine yoyote ya baiskeli inategemea ukweli kwamba magurudumu yanatembea zaidi ya sehemu nyingine yoyote ya baiskeli.
Andy Ruina, profesa wa uhandisi wa mitambo katika Chuo Kikuu cha Cornell, anaiweka kwa urahisi kabisa: ‘Upeo wa juu wa gurudumu unaenda kasi mara mbili ya baiskeli. Na mwelekeo pinzani [chini ya gurudumu] haughairi kasi hiyo.
'Kwa hivyo ina nishati ya kinetic mara mbili zaidi kwa hivyo inachukua nguvu mara mbili ili kuifanya iendelee na hufanya baiskeli kupunguza kasi mara mbili zaidi.’
Uzito v kuongeza kasi
Uzito ni muhimu sana katika mpango mkuu wa harakati za baiskeli kwa sababu ya uhusiano wake na kuongeza kasi. Kitu kinaposonga kwa kasi isiyobadilika, nguvu zote za kukisukuma na kukipunguza ziko katika usawa.
Ongezeko la uzani linalofaa halitaleta tofauti yoyote, isipokuwa kwa ongezeko lolote dogo la msuguano au ukinzani wa kuyumba kunaweza kusababisha.
Wakati wa kuongeza au kupoteza kasi, sheria ya pili ya Newton huanza kutumika: force=mass x kuongeza kasi. Kwa hivyo kadiri unavyokuwa na wingi zaidi, ndivyo unavyohitaji nguvu zaidi ili kuongeza kasi.
Kwa nini basi, inaleta tofauti kidogo kama uzani uko kwenye gurudumu badala ya fremu?
Hapa ndipo panapokuwa na utata, kutokana na hali ya utulivu. Inertia ni ukinzani wa kitu kwa mabadiliko katika mwendo wake - ndiyo sababu itachukua juhudi kuharakisha baiskeli hata katika ulimwengu usio na msuguano.
Magurudumu, baiskeli na mpanda farasi zote zina hali ya hewa, lakini kwa magurudumu athari hukuzwa kwa sababu yanazunguka.
Steve Williams, mhandisi mkuu wa mienendo ya gari la Lotus, anasema, 'Kwa upande wa gurudumu, kwa sababu una uzito mwingi uliosambazwa kuzunguka ukingo, umbali fulani kutoka katikati ya gurudumu, ambayo huipa hali ya hewa. '
Hali hiyo ina maana kimsingi upinzani dhidi ya gurudumu kuzungushwa. Wakati fulani huitwa hali ya kuzunguka lakini, kwa usahihi zaidi, inajulikana kama hali ya hali ya hewa.
Williams anaongeza, ‘Kwa sababu baiskeli inazunguka kwenye magurudumu yake, huna budi tu kusukuma misa hiyo hewani kwa haraka zaidi lakini pia unatakiwa kulifanya gurudumu kuzunguka kwa kasi zaidi. Hali ya hewa ya gurudumu itapinga kuongezeka kwa kasi ya mzunguko.’
Kikubwa, ingawa, hali hiyo inabainishwa na umbali wa misa kutoka katikati ya mzunguko: 'Muda wa hali duni ni matokeo ya misa iliyo umbali kutoka kwa mhimili ambao inazungushwa - katika kesi ya gurudumu ni umbali wa misa kutoka kwa mhimili wa kusokota.'
Fika hatua
Mazungumzo haya yote ya kisayansi yanatuleta kwenye kiini cha jambo. Haitoshi kusema kwamba gurudumu zito ni kikwazo zaidi kuliko fremu nzito kwa sababu yote inategemea mahali ambapo uzito huo unasambazwa kwenye gurudumu.
Ni rahisi sana kusema kwamba 'pound kwenye magurudumu ina thamani ya mbili kwenye fremu'. Profesa Jim Papadopoulis, mwandishi wa Sayansi ya Uendeshaji Baiskeli, anasema, 'Inafanya kazi kuwa kiasi kidogo cha misa kwenye mzingo huhesabiwa mara mbili, misa kidogo katikati ya mazungumzo mara 1.5, na misa kidogo kwenye kitovu hupata. imehesabiwa mara moja.'
Kwa msingi huo, tunapaswa kurekebisha msemo huo kusema 'pauni kwenye rimu ina thamani ya mbili kwenye vitovu', lakini Williams katika Lotus ana shaka kuhusu faida zilizobainishwa kupatikana kutoka kwa rimu nyepesi.
‘Tunaweza kuona kwamba kupunguza hali ya magurudumu kuna athari ya manufaa katika kupunguza uzito usiozunguka, lakini ni ndogo sana. Kwa kweli, wingi uliookolewa kutoka kwenye rimu za magurudumu unaweza kuwa na manufaa chini ya 10% kuliko wingi ule ule uliookolewa kutoka kwa baiskeli nyingine.’
Baadhi ya mahesabu changamano yanaonyesha kuwa faida katika suala la kuongeza kasi kutoka kwa kukata uzito kutoka kwa rimu za gurudumu itakuwa 0.9%, tofauti na 0.8% wakati wa kukata uzito kutoka kwa fremu.
Ikiwa mafanikio yanayoweza kupatikana kutokana na kupunguza uzito wa misa ya kusokota kwenye baiskeli yako yako wazi kujadiliwa, eneo linalofuata la kuzingatia ni gyroscopics.
Boresha hadi baadhi ya magurudumu nyepesi kwa chini ya £500
Kupata gyro nayo
Gyroscope ni gurudumu au diski inayozunguka mhimili kwa njia ambayo inajiimarisha yenyewe. Hiyo ni kwa sababu ya athari za kasi ya angular - wakati sehemu ya juu ya gurudumu inapoanza kuivuta chini kwenda kulia, kwa mfano, gurudumu linapozunguka nusu ya zamu, sehemu hiyo hiyo ya gurudumu inapinduliwa chini na ghafla kusukuma gurudumu. gurudumu nyuma kushoto.
Athari ya gyroscopic ya kusokota ndiyo sababu kwa nini sehemu ya juu inayozunguka inakaa wima, na sababu kwa nini magurudumu ya baiskeli huchukua jukumu katika kutuweka sawa.
Kwa sababu gyroscope hufanya kazi kwa kanuni hiyo ya msingi ya nguvu za angular, uzani wa sehemu ya nje ya gurudumu ndio unaoathiri zaidi nguvu ya uimarishaji ya gurudumu. Kwa hivyo, ikiwa mdomo ni mzito zaidi, unaweza kusukuma gurudumu nyuma kwa nguvu kwa nguvu zaidi?
Ruina katika Chuo Kikuu cha Cornell anatoa picha isiyoeleweka ya maafikiano ya kisayansi: ‘Hakuna jibu la uhakika la ikiwa ukingo mzito zaidi ni thabiti zaidi. Lakini mwelekeo unaonekana kuwa gyroscope kubwa zaidi inahisi kuwa thabiti zaidi.’
Ili hiyo inaashiria kwamba rimu nzito, badala ya gurudumu zito kwa ujumla, inaweza kutoa uthabiti zaidi.
Lakini kuna njia nyingine ya kuzingatia. Williams anasema, 'Gurudumu la hali ya juu linaweza kuwa na athari yenye nguvu zaidi ya gyroscopic, hata hivyo kuna athari ya pili ya gyroscopic - kadiri mipini inavyoelekezwa, ndivyo upinzani wa gyroscopic wa kugeuzwa unavyoongezeka. Hali ya juu sana hufanya iwe vigumu zaidi kugeuza mpini na kuegemeza baiskeli.’
Mviringo mzito utakufanya uimarishe zaidi unapoendesha gari, lakini inaweza kuachana na aina ya wepesi ambao uelekezi huria na wa haraka zaidi unaweza kuwasha.
Ruina hakubaliani kidogo, ingawa. ‘Ukisema baiskeli huhisi haraka sana inapoishika, hakika hiyo inahusiana na jiometri ya baiskeli na usambazaji wa wingi katika mkusanyiko wa uendeshaji,’ asema.
‘Na kumbuka, uzito wenye ushawishi mkubwa unaohusika katika kuegemea kona ni wewe.’
Au unaweza tu kufanya yale ambayo sisi wengine hufanya, na kutafuta yale ambayo yanaonekana kuwa bora zaidi.
