KadaProizvođači brdskih biciklaPokrenite nove modele, često naglašavaju poboljšanu krutost, težinu, udobnost ili aerodinamičke performanse novog modela. Od ovih parametara, ukočenost je najvažnija, što je ključni faktor u stvaranju bicikla što je moguće efikasnije u prijenosu sile. Međutim, postoje mnogi detalji skriveni prema općem konceptu krutosti.
Među mnogim prodajnim tačkama koje proizvođači planinskih bicikala spominju kako bi se prodavali njihovi proizvodi, "Povećana krutost" uvijek se pojavljuje. Ovo je zapravo parametar o kojem mnogi ljudi govore o tome, ali malo ljudi razumije šta to zaista znači. Međutim, baš kao i težina bicikla, mnogi ljudi precjenjuju ulogu povećane krutosti. Krutost nije nužno jači.
Šta je krutost
Prije nego što počnemo analizirati o čemu ovaj parametar znači, prvo što treba učiniti je razjasniti koja je ukočenost. Prema definiciji koja se obično koristi u inženjerstvu, ukočenost je sposobnost konstrukcijskog elementa (u slučaju bicikla, okvira) da se odupru deformaciji uzrokovanim primjenom vanjskih sila.
Zato kada razgovaramo o krutosti, većina ljudi odmah misli na silu koju primjenjujemo na papučice i koliko okvir deformira bočno sa svakim udarom papučice.
Međutim, ovo je samo jedna od sila koja utječu na okvir i druge sile, poput efekata centrifugalne sile prilikom zavoja, reakcija na izbočine na putu, te ostale nepravilnosti na cesti često se ne uzimaju u obzir.
Inženjeri koji razvijaju bicikle moraju uzeti u obzir sve ove aspekte kako bi se postigli ne samo izuzetno jakim izlazom bicikla, već i ispravan apsorpcijski kapacitet utjecaja, dok cijeli bicikl čine što je više svjetlosniji.
Stoga, kada govorimo o krutosti okvira, moramo ga procijeniti u različitim područjima okvira, tako da ćete utvrditi da je ovaj parametar zanimljiviji od drugog.
U jednostavnim pojmovima, postizanje najviše mogućeg krutosti nije problem. Jednostavno slaganje materijala, posebno ako sirovine imaju visoku zateznu čvrstoću, rezultirat će čvrstim strukturi. Pored materijala, presjek cijevi je također važan. Što je veći presjek, veća je krutost. Ali nuspojava je da će težina neminovno povećati.
Raspored ugljičnih vlakana je, naravno, vrlo važan. Trenutna mainstream metoda oslanja se na različite aranžmane jednosmjerne vlakne, koje karakteriziraju visoka krutost u smjeru rasporeda vlakana, ali vrlo malo krutosti u smjeru okomito na vlakno. To omogućava inženjerima da postignu odgovarajuću upotrebu u različitim područjima okvira, ovisno o tome kako se postavlja svaka tkanina od vlakana.
Dobivanje savršenog prikladnosti zahtijeva vrlo složeni računski rad, koji su na sreću vršili inženjeri uglavnom na visokim performansima računara koristeći softver za analizu konačnih elemenata, koji omogućava inženjerima da generiraju stotine virtualnih okvira i simuliraju njihov odgovor na različite primijenjene snage.
Cilj dizajna okvira je postizanje ravnoteže i dodavanje ukočenosti samo tamo gdje je potreban. U tu svrhu definiramo nekoliko vrsta krutosti u okvirima biciklističkog okvira.
Čvrsta pedaliranje - bočna ukočenost
Prvo, onaj koji obično smatramo najvećim jeste bočnom krutošću, koji se mjeri u njihovim laboratorijama primjenjujući opterećenje do donjeg nosača kako bi simulirali sile koje se primjenjuju pedaliranjem. Ova krutost uglavnom mjeri stupanj do kojih se donji nosač deformira svaki put kada naše noge zakorače na ručice. Zanimljivo je da bočna ukočenost mora biti što veća, jer minimiziranjem bočnog raseljavanja, vektorska sila koju generiramo može biti maksimalna sila koja se prenosi na stražnji točak.
Pored toga, stražnji trougl mora biti dovoljno ukočen da ne deformira kada lanac prenosi silu na stražnju stranu.
Ovo je parametar koji imamo recenzente pokušavamo procijeniti koliko lako bicikl može brzo ubrzati, a ta performans je posebno važna za penjače i sprintere koji zahtijevaju da bicikl i dalje može održavati punu snagu prilikom pokretanja napada ili okrenut velikom grupnom sprintu. Međutim, na krstarećim brzinama može se reći da je većina okvira na tržištu vrlo efikasna, jer je izlaz snage stabilniji i ne razlikuje se od proizvodnje običnih entuzijasta.
Da bi se postigao cilj visoke bočne dna, krutost nosača, proizvođači bicikala posvećeni su odabiru širih donjih nosača i 30 mm radilice. Lančanici su takođe često vrlo gusti, posebno na njihovim stranama, ali nisu previše guste da ne bi došlo do kompatibilnosti sa stražnjim kotačem. Donji nosač i lanac često su asimetrični da bi se uravnotvorio odgovor na različite sile generirane na strani pogona i ne-dime. Različiti aranžmani od karbonskih vlakana također se koriste za maksimiziranje ovog efekta.
Precizna kontrola - torzijska krutost
Važniji, ali manje navedeni parametar je torzijska krutost. Ovo definira koliko se okvir zavija pod različitim silama. Ovaj zavoj utječe na poravnanje prednjih i zadnjih točkova i stoga ima značajan utjecaj na rukovanje biciklom, posebno prilikom zavoja.
Prilikom zavojanja velikom brzinom, bicikl primjenjuje centripetalnu silu na unutrašnjost krivulje, što stvara centrifugalnu silu koja nas teži iz krivulje. Zbog razlika u strukturi vilice i stražnjeg trougla, sile na prednjem i stražnjem kotače nisu iste, što uzrokuje da su točkovi neusklađeni u njihovoj pokretnoj liniji.
Za jahača bismo to opisali kao neprecizno rukovanje. U osnovi, kada jahač izvlači liniju u uglu kao četkica, bicikl vam ne daje čvrst odgovor koji želite. Naprotiv, kada bicikl dobro izvrši u ovom parametru, nije samo jednostavno izvlačenje, ali i jednostavnim kretanjem u sredinu zavoja, i nakon rezanja kroz sredinu zavoja, i reakcijom na nagle promjene u smjeru prednjeg dijela bicikla u zavojnici također će biti brže. Općenito, cijela kontrola zavoja postat će lagana i direktna, a neće biti spornog osjećaja tih manjih krutih modela.
Da bi se spriječio da se okvir uvrni lako, proizvođači obično ojačaju viljušku telo i koriste veću cijev za upravljanje. U stvari, ležajevi slušalica povećava se iz godine u godinu, od tradicionalnog 1 inča do 1,5 inčnog ležaja koji se često vidi u donjoj zdjeli. To je ujedno i razlog zašto je niz bicikl obično najširi presjek, jer je to glavni potporni dio strukture okvira.
Ali postoji još jedan aspekt koji treba uzeti u obzir. To je ta bočna i torzijska krutost mora biti uravnotežena kako bi se okvir pružio najboljim performansama bez ikakvog kompromisa. S druge strane, previše bočne krutosti na prednjem i zadnjem osobuštu može se bicikl učiniti teško voziti kada uvjeti na cesti nisu savršeni, jer će se nakon svakog udara na cestu. Dakle, ima više aspekata koje treba uzeti u obzir nego samo ove.
Glatka vožnja - vertikalna krutost
Ako je cilj prethodnih točaka postizanje najjačih krutosti, zatim u vertikalnom ravninu, suprotno je: određena krutost kako bi se izbjegla odskočna učinka, ali istovremeno, dovoljno sposobnosti deformacije za rješavanje nepravilnosti površine puta.
Ovo je vrlo težak parametar za podešavanje jer utječe na težinu jahača, a dizajn bicikla uzima u obzir različite vrste jahača. Naravno, sada je moguće zaključiti prosječnu veličinu jahača određene veličine putem velike analize jahača, tako da inženjeri mogu preciznije prilagoditi ovaj parametar.
Generalno gledano, poput bočne krutosti, presjek cijevi okvira i raspored ugljičnog tkanina imat će značajan utjecaj na vertikalnu krutost. Prilagođavanje vertikalne krutosti nastoji se postići savršenom ravnotežom između apsorpcije vibracija i efikasnost prenosa sile bez utjecaja na bočnu krutost.
Vertikalna krutost obično utječe na aerodinamiku, jer će aerodinamična cijev povećati vertikalni presjek cijevi, čime se povećava vertikalna krutost i smanjujući horizontalni presjek, koji će utjecati na bočnu krutost, koja je u potpunosti suprotna onome što je u potpunosti suprotno onome što je u potpunosti suprotno onome što je okvir.
Rješenje ovog problema obično se oslanja na skraćenu virtualnu repulsku cijev i povećava vodoravnu površinu cijevi za presjek cijevi, ali to ne utječe samo na težinu, već i aerodinamičke performanse.
Šta ako je bicikl previše ukočen ili previše mekan?
Kao što smo na početku rekli, ako je važna apsolutna vrijednost krutosti, vrlo je lako napraviti bicikl izuzetno ukočen s modernim materijalima. Međutim, malo nas može trajati više od sat vremena, ne samo zato što će promjene površine puta brzo razbiti naše ruke i leđa, ali i zato što je reakcija na bilo koju malu operaciju prebrza, prisiljavajući nas da stalno nerviramo.
U stvari, u određenom periodu u istoriji, nekada smo imali takav bicikl, a iako su se osjećali izuzetno divnim kad ste se prvi put prešli, posebno kad ubrzate, ubrzo je postalo jasno da takav bicikl nije bio praktičan u stvarnom svijetu. Dok su prelazili kilometri, povrijedilo nam je više nego što je pomoglo, ili na svakom nizbrdog zavoja, dala nam ništa pozitivne povratne informacije osim previše pouzdanosti u zavoju. Vjerujem da se svi još uvijek sjećaju aluminijski trkački modeli koji su bili popularni u početku 21. stoljeća. To su bili pravi "dva točka i stup, ništa drugo za napraviti".
Na drugoj krajnosti, nekada smo mislili na njih kao "pamučni bicikli". Vjerovatno se vrstovi bicikala koji zahtijevaju neprekidni izlaz visokog intenziteta za održavanje brzine krstarenja, a osjetit ćete da više od polovine vaše moći nema, a ne spomenuti odgovor starca kada ubrzate.
Takvi bi biciklima također evocirali sjećanja za noćne more ljudi prilikom zavoja i praćenja. Vjerujem da jahači koji posjeduju čelični kambine na srednjem rasponu mogu razumjeti na šta mislim. Iako takve bicikle nazivamo "elegantnim u obliku i luksuznu teksturu", oni koji razumiju razumjeti.
Nakon navedenog uvođenja znamo da će u većini slučajeva veća krutost definitivno biti popularnija, ali mora se strogo testirati u svakom području okvira i konačno postići savršen saldo raznih pokazatelja. Ukratko, ukupna krutost okvira značajno se povećala tokom godina. Na posljednjoj generaciji modela, možda ćete trebati samo da stupite samo na njemu, dok ste na istom modelu koji može biti pre deset godina, možda ćete morati da stupite na njega mnogo više. Kroz takvu usporedbu možete vrlo intuitivno osjetiti ogroman utjecaj razvoja znanja o dizajnu okvira, obogaćivanje dizajnerskih alata i poboljšanje kvalitete materijala na performansama bicikala.
