Технически термини, свързани с велосипеда и колоезденето

[PtD]

Ако погледнете клипчето към статията, очевидно е как завиването на кормилото допринася за запазването на изправено положение. Просто няколко неща действат едновременно. "Кой е по-важен, главата или гъзът?"

bikerider, ами пак мисля, че значително влияе, като аргументът ми е точно този с начинаещите велопедисти, пазещи равновесие при потегляне.

[bikerider]

bikerider, ами пак мисля, че значително влияе, като аргументът ми е точно този с начинаещите велопедисти, пазещи равновесие при потегляне.

Без да искам да обидя никого, начинаещите велосипедисти не са валиден case-study. Именно поради липсата на умения жироскопичния ефект играе такава голяма роля.

Хайде все пак за пълнота да разгледаме и другия случай - ти си траялджия и определено имаш пълен поглед върху нещата - кажи ми при теб жироскопичния ефект каква роля играе докато въртиш нагоре?

[PtD]

Хайде все пак за пълнота да разгледаме и другия случай - ти си траялджия и определено имаш пълен поглед върху нещата - кажи ми при теб жироскопичния ефект каква роля играе докато въртиш нагоре?

Дори и за мен е по-лесно да пазя линия при по-висока скорост, включително и при катерене нагоре. С други думи - при по-висока скорост се налага да играя с преместване на тялото доста по-рядко.

[bdz43r]

С други думи - при по-висока скорост се налага да играя с преместване на тялото доста по-рядко.

Защото коригираш залитането със завъртане на кормилото, което поражда жироскопичния ефект в предното колело. При голяма скорост необходимия ефект се получава с минимално завъртане (съответно минимално отклонение от правата линия), при малка скорост се криволичи повече и занимавката с тежестта има по-голямо значение. На това се основава като цяло класическото движение с велосипед. На прохождащия велосипедист му липсват точно навиците да компенсира падането със завиване в съответната посока.

Можеш ли да следваш права линия с ширина 5 см без да балансираш с тежестта?

[PtD]

За да не продължаваме ad infinitum с едно и също, предлагам преди да продължим дискусията, всеки да се запознае с wiki статията. Там достатъчно добре е обяснено кое как влияе.

И да, при достатъчно висока скорост можех да карам по влакова релса. Като най-трудното е именно потеглянето, която няма жироскоп.

[zero knowledge]

Ако прочетете малко повече за bicycle stability, ще ви е по-ясно защо trail-a определя стабилността, а не нещо друго, независимо от скоростта. В wiki статията много съществени неща липсват. Като имам повече време може да напиша повече от 2-3 изречения.

[bdz43r]

Статията е много интересна, както и линковете към нея.

If the steering of a bike is locked, it becomes virtually impossible to balance while riding. On the other hand, if the gyroscopic effect of rotating bike wheels is cancelled by adding counter-rotating wheels, it is still easy to balance while riding.

Т. е. въртящото се кормило е задължително изискване за балансиране на велосипеда. Второто изречение е още по-интересно - при премахнат жироскопичен ефект, велосипеда продължава да се балансира лесно. Не е казано обаче дали е също толкова лесно, както и преди това. Според мен по-скоро балансирането ще е подобно на това при много ниска скорост.

Пише и за разликата между ниска и висока скорост. Пак е свързано със завъртане на кормилото:

The rider applies torque to the handlebars in order to turn the front wheel and so to control lean and maintain balance. At high speeds, small steering angles quickly move the ground contact points laterally; at low speeds, larger steering angles are required to achieve the same results in the same amount of time. Because of this, it is usually easier to maintain balance at high speeds.

[outfaced]

http://www.youtube.com/watch?v=BK7QMJf0cv8


http://www.youtube.com/watch?v=IW-hGQYDFCs&NR=1

[NovemberCharlie]

Статията е много интересна, както и линковете към нея.

If the steering of a bike is locked, it becomes virtually impossible to balance while riding. On the other hand, if the gyroscopic effect of rotating bike wheels is cancelled by adding counter-rotating wheels, it is still easy to balance while riding.

Т. е. въртящото се кормило е задължително изискване за балансиране на велосипеда. Второто изречение е още по-интересно - при премахнат жироскопичен ефект, велосипеда продължава да се балансира лесно. Не е казано обаче дали е също толкова лесно, както и преди това. Според мен по-скоро балансирането ще е подобно на това при много ниска скорост.

Пише и за разликата между ниска и висока скорост. Пак е свързано със завъртане на кормилото:

The rider applies torque to the handlebars in order to turn the front wheel and so to control lean and maintain balance. At high speeds, small steering angles quickly move the ground contact points laterally; at low speeds, larger steering angles are required to achieve the same results in the same amount of time. Because of this, it is usually easier to maintain balance at high speeds.

Ако заменим колелетата със ски е видимо, че равновесие може да се пази и без жироскоп. Посъщата причина и аз не падам като вървя прав, макар че нищо върящо се нямам по мен (да не говорима за "трейл" ), а центърът ми на жестта е високо над опорната точка. ОБАЧЕ велосипедът стои прав САМО докато има досатъчно жироскопичен момент да го държи прав. Иначе, ако няма външна помощ, пада.

[bdz43r]

ОБАЧЕ велосипедът стои прав САМО докато има досатъчно жироскопичен момент да го държи прав. Иначе, ако няма външна помощ, пада.

Велосипед без велосипедист стои прав точно заради жироскопичния ефект, който обаче единствено предизвиква завиване по посока на накланянето. Това се получава само при достатъчно голяма скорост. При малка скорост велосипедистът е този, който насочва колелото и компенсира залитането настрани.
Движещ се велосипед се балансира основно чрез промяна в посоката на движение.

[PtD]

Aз ще изчакам по-дългия пост на zero knowledge, преди да се включа отново по темата. Уверен съм, че има какво да сподели.

П.П. Ако това, което казва, е вярно, то би трябвало велосипед с вертикална челна тръба и нулева извивка на вилката (т.е. trail = 0) да бъде нестабилен, независимо от скоростта, с която се движи.

[outfaced]

ами всъшност се оказа (признавам си и за моя изненада), че проблема далеч не е толкова прост, че да бъде изчерпан с няколко изречения още по малко пък в тема във форум

от известно време сериозно с темата се занимават в Delft University of Technology. В течение на няколко години хората са събрали общо 25 дизайн-параметъра на рамките, които имат значение за стабилността при различни скорости и са ги вкарали в уникален по рода си симулационен софтуер.
http://www.weltderphysik.de/de/4245.php?ni=646
http://www.weltderphysik.de/de/6147.php

предполагам и следните четива също пообясняват това онова
http://www.phys.lsu.edu/faculty/gonzale ... p51_56.pdf
http://www.avaghon.nl/download/Naloop_B ... rkrake.pdf
http://www.wooster.edu/physics/JrIS/Files/Brad.pdf
http://mae.ucdavis.edu/~biosport/jkm/bh ... 202006.pdf
http://mafija.fmf.uni-lj.si/seminar/fil ... icycle.pdf

ако някой все пак реши още да теоритизира с по две изречения ... моля
нямам против да чуя и по лесно обяснение от тия по горе ... че те ми идват малко нанагорно

[NovemberCharlie]

Aз ще изчакам по-дългия пост на zero knowledge, преди да се включа отново по темата. Уверен съм, че има какво да сподели.

П.П. Ако това, което казва, е вярно, то би трябвало велосипед с вертикална челна тръба и нулева извивка на вилката (т.е. trail = 0) да бъде нестабилен, независимо от скоростта, с която се движи.

Аз пък бих помолил, дори и след поста на Калин, хората да помислят малко за ъглите при автомобилните колела и...при пазарските колички.

П.П. При моноциклите има ли трейл? А при карането на на задна гума? За да не останете с впечатлание, че тотално отречам влиянието на "трейл-а" ще потвърдя мнението на PtD, че множество фактори имат отношение. Обаче предлагам някой да си спомни експериментите по физика от университета - по специално експеримента с жироскоп окачен на една ставна опора (канап ) встрани от центъра му на тежестта.

[zero knowledge]

Outfaced, за съжаление този симулационен софтуер JBike6 calculates the speeds at which that bicycle is stable all by itself, with no control. Някои от четивата, към които си дал връзки са хубави, но пък други са с подвеждащо или несъществено съдържание. Лесно е да се каже, че има ужасно много параметри, които влияят и оттам, че е сложно. За мен важното е да се извлече кое е съществено, как влияе на поведението на управлявано колело и как се допълва това от техниката на карача.

Относно стабилността, жироскопите и trail-a не съм го измисли аз, за това давам връзки към някои интересни четива:
http://people.cornell.edu/pages/aed29/Bad_Mechanics.htm
http://www2.eng.cam.ac.uk/~hemh/gyrobike.htm
http://www.sheldonbrown.com/brandt/gyro.html

Експериментите, с които се занимавах тази зима докато бях в бг засягаха точно стабилността произлизаща от trail-a и как това се отразява на поведението и усещането за колелото. Някои от резултатите се оказаха интересни и спомагащи за продължително и контролируемо поддържане на 2-wheel drift.

... то би трябвало велосипед с вертикална челна тръба и нулева извивка на вилката (т.е. trail = 0) да бъде нестабилен, независимо от скоростта, с която се движи.

Ако trail-a е отрицателен, колелото би било нестабилно и трудно за каране. Това е и причината за много падания - леко завъртяна предна гума среща камък/корен/бабуна и новата контактната площ се озовава пред steering axis-a. Последва внезапно завъртане на кормилото в същата посока и често пъти падане. Двукоронните вилки поне ще спрат преди 90-тия градус, докато еднокоронните ще се доближат до 90 - не е много забавно.

[bikerider]

<offtopic>

Двукоронните вилки поне ще спрат преди 90-тия градус, докато еднокоронните ще се доближат до 90 - не е много забавно.

А вилките със steering damper ще спрат преди 25-ия градус

</offtopic>

Супер пример, благодаря. Помагаш ми да си изясня един малко мътен момент

[4getcredo]

Коректно ли е "trail" да се свърже като понятие с "траектория"?

[NovemberCharlie]

Коректно ли е "trail" да се свърже като понятие с "траектория"?

С много условности би могло, но за мен по-подходящ е описателният вариант. Все пак ако считате, че е подходящо да намерим термин може да кажем и "изоставане". В смисъл изоставане на точката на допир между колелото и пътя спрямо пресечната точка на въображаемата ос на управление на колелото и пътя. Може да си му викаме и "трейл", но съществува вариант да се сбърка с другото значение на trail.

[PtD]

Мисля, че по-точен превод би бил "следа".

@zero knowledge, добре, да предположим, че имаме trail = 0. Такова колело по-лесно ли ще стои self-stabilized, или няма да има значение? Като под "по-" имам предвид дори и минимална разлика в стабилността?

[NovemberCharlie]

Мисля, че по-точен превод би бил "следа".

И аз си го мислех това, но се сетих, че при колите терминът означава друго и може да стане объркване.

[outfaced]

Експериментите, с които се занимавах тази зима докато бях в бг засягаха точно стабилността произлизаща от trail-a и как това се отразява на поведението и усещането за колелото. Някои от резултатите се оказаха интересни и спомагащи за продължително и контролируемо поддържане на 2-wheel drift.

Ок ... но по големия trail не е решението на всички проблеми свързани със стабилността на байка. Той помага за изправяне на кормилото (stabilize steering), но ако е прекален предполагам поражда други проблеми. Какво показах твоите експерименти по тоя въпрос?

A за жироскопните ефекти и сили ... 2кг въртяща се маса с 3-5 оборота в секунда ... няколко нютона сравнени с кинетична енергия на
95 кила байк+ездач ... пренебрежимо (поне за колело с колездач на него)

[bikerider]

A за жироскопните ефекти и сили ... 2кг въртяща се маса с 3-5 оборота в секунда ... няколко нютона сравнени с кинетична енергия на
95 кила байк+ездач ... пренебрежимо (поне за колело с колездач на него)

:agree:

[NovemberCharlie]

A за жироскопните ефекти и сили ... 2кг въртяща се маса с 3-5 оборота в секунда ... няколко нютона сравнени с кинетична енергия на
95 кила байк+ездач ... пренебрежимо (поне за колело с колездач на него)

Напротив! Съвсем достатъчно, щом не падаш На всички искам да обърна внимание, че с промяна на скоростта, системата от колоездач с колело става все по-стабилна (в смисъл, че не пада, а не в симисъл да поддържа курса). Бихте ли ми казали кои са параметрите в тази система, които се променят с промяна на скоростта? Понеже се говори доста за "трейл" искам да обърна внимание на един факт. Ако сте на колелото си в неподвижно състояние и почнете да падате на една или друга страна, то завъртането става около ос, която минава през допирните точки на двете колела с пътя и е причинето от факта, че центърът на тежестта на системата не е тоно върку тази ос, поради което се създава въртящ момент около нея. Ако завъртите кормилото заради механиката на "трейла" тази ос се премества. Ако успеете да я преместите така, че стабилизираният център на тежестта на системата да бъде върху оста, няма да паднете. Същия ефект би имало и вдигането на крак или ръка - тогава вместо да местите оста на въртене ще преместите центъра на тежестта.

[bikerider]

Напротив! Съвсем достатъчно, щом не падаш

Всъщност както знаем всички цялата работа зависи от скоростта. Затова начинаещите трябва да се престрашат и да вдигнат някаква минимална скорост, за да започне да им помага жироскопичния ефект. Само че той им помага не да карат, а да се научат да стабилизират велосипеда. Има известна разлика.

Цялата работа е в това, че в теорията за доминантния характер на жироскопичния ефект има едно противоречие. Колкото е по-висока скоростта, толкова по-леко и плавно се налага да се изнася тежестта за да се балансира и/или завива, съответно толкова по-малка става допустимата грешка. Ако теорията беше вярна, би следвало с увеличение на скоростта колелото да може по-трудно да се вади от баланс. Практиката за съжаление показва обратното - има две скорости (условно наречени) A и B, между които велосипеда е стабилен благодарение на жироскопичния ефект и минимален баланс от страна на каращия. В тоя интервал теорията е вярна. Извън него обаче не е вярна. Единия случай е ясен - с начинаещите велосипедисти (скорост < A). Другия случай (скорост > B) е по-любопитен, защото опровергава теорията.

Факт е, че колелото става доста по-чувствително към резки промени в баланса на теглото при високи скорости, отколкото при нормални. Това се дължи на прекалено голямата кинетична енергия на системата велосипед+каращ. В този интервал жироскопичния ефект е доста голям, но все пак недостатъчен да компенсира евентуални резки промени, защото в уравнението е намесено и сцеплението с терена. Ако теорията беше вярна в този интервал, то тогава каквито и резки движения да се правеха нямаше да се губи баланс (дори с тежки DH wheelset-ове).

Обяснявам си наличието на тази теория с (може би) нечие допускане, че системата велосипед+каращ е затворена

(Edit: умишлено подхождам по емпиричен път, защото сметките обикновено са доста суха материя)

[NovemberCharlie]

Нещо на разбрах за тази втората скорост. Моля да обясниш като за човек с по-малка практика.

Едит: Предлагам някой да засили ДХ колело до 80-90 км в час и да се опита да му завърти кормилото. ако иска плавно, ако иска рязко. И после да го сравни със силата за завъртането на кормилото при спряло положение. За незнаещите искам да информирам, че гаечните ключове, изчислени за затягане на болтове около М10 са с размер от порядъка на дължината на половин кормило. Вие си смятайте за какви сили става въпрос.

[did]

Тука оплетохте много яко поне три различни въпроса, а на моя въпрос никой не даде отговор.

Впрочем, темата отдавна не е само за термините, а взе да става истинска!



промяна:

Понеже 99% от всички противоречия в науката се дължат на лошо формулирани понятия и непълни определения, нека да уточним модела, над който да разсъждавате за жироскопа, иначе всеки ще е прав за себе си.

Те зат'ва и експериментаторите не вярват на симулаторите (ний, дет' се занимаваме със симулации )

Щот' 'секи си прави симулации на неговия си модел и не прави анализ, доколко съществените свойства на реалната система присъстват в модела.

Преди да определяте понятията, моля, дефинирайте най-простия модел, за който теорията ви е вярна. Така ще стане ясно, защо говорим на различни езици.

[zero knowledge]

Не бих тръгнал да превеждам trail, че после става мазало като се разграничи ground trail от mechanical(real) trail.

А вилките със steering damper ще спрат преди 25-ия градус

:agree:
И аз съм си мислел за тези неща, но пък има ценна обратна връзка, която би била погасена от съществуващите системи. Та на този етап ми стигат сложнотиите с настройките на амортисьорите

@zero knowledge, добре, да предположим, че имаме trail = 0. Такова колело по-лесно ли ще стои self-stabilized, или няма да има значение? Като под "по-" имам предвид дори и минимална разлика в стабилността?

По-лесно спрямо кое, примерно 60мм ли? Ако това е въпросът, не, по-малкото trail намалява стабилността. Случаят на trail=0 + self-stability не ми е бил много интересен и не съм се занимавал с тези гранични ефекти. Но тук се намесват и други явления като pneumatic trail и намаляването на trail-а с накланянето на колетото. Стигне ли се до момент с отрицателен trail и леко завъртяно кормило, отиде стабилността.

@NovemberCharlie, предполагам не си прочел никой от трите линка по-горе. Хубаво отбелязваш, че ако тръгнеш да падаш наляво, вдигайки десен крак би върнал центъра на тежестта над правата от двете контактни площи. Но пренебрегваш някои съществени неща що се касае до корекцията с врътване на кормилото. Описанието което даваш е далеч от реалността, не можеш да преместиш предната контактна площ на гумата със завъртане на кормилото, въпреки че това е първото нещо което се прави, за да може да се изправи колелото. Но дори и да успееш, кормилото ще е завъртяно надясно, а не напред, което не е точно състоянието от което тръгнахме.

[bdz43r]

не можеш да преместиш предната контактна площ на гумата със завъртане на кормилото...

Контактната точка не, но преместваш центъра на тежестта, което води до същия ефект.

[zero knowledge]

не можеш да преместиш предната контактна площ на гумата със завъртане на кормилото...

Контактната точка не, но преместваш центъра на тежестта, което води до същия ефект.

Но дори и да успееш, кормилото ще е завъртяно надясно, а не напред, което не е точно състоянието от което тръгнахме.

без четене няма да стане ...

[NovemberCharlie]

NovemberCharlie, предполагам не си прочел никой от трите линка по-горе. Хубаво отбелязваш, че ако тръгнеш да падаш наляво, вдигайки десен крак би върнал центъра на тежестта над правата от двете контактни площи. Но пренебрегваш някои съществени неща що се касае до корекцията с врътване на кормилото. Описанието което даваш е далеч от реалността, не можеш да преместиш предната контактна площ на гумата със завъртане на кормилото, въпреки че това е първото нещо което се прави, за да може да се изправи колелото. Но дори и да успееш, кормилото ще е завъртяно надясно, а не напред, което не е точно състоянието от което тръгнахме.

Човече, току що си завъртях кормилото и ако щеш ми вярвай, но контактната точка се премести. По-близо от тая реалност (на 50-60 см от мен) ми е трудно да си представя. Поне в света на Нютон.И понеже спорът отдавна стана от типа "На мен ми е по-дълъг", аз ти предлагам да се върнем на въпроса, поставен в началото, а той беше за жироскопа.Сигурен съм, че си достатъчно осведомен за това как се кара колело, но докато не ми докажеш с цифри, че "трейл"-ът е по-важен от жироскопичния момен за пазенето на равновесие върху движещо се колело, ще смятам, че само се замяраме с линкове и нищо повече.(без лоши чувства)
П.П. колкото да статиите, които си посочил и които твърдят, че жироскопичния момент няма отношение, то съм принуден да ги подмина с ..усмивка.

[NovemberCharlie]

не можеш да преместиш предната контактна площ на гумата със завъртане на кормилото...

Контактната точка не, но преместваш центъра на тежестта, което води до същия ефект.

Но дори и да успееш, кормилото ще е завъртяно надясно, а не напред, което не е точно състоянието от което тръгнахме.

без четене няма да стане ...

Без смятане няма да стане, но аз съм сигурен, че смятането не е проблем за теб.