Kā uzbūvēt „Guļošo divriteni” (rekambentu).

[:Ru][:lv]

II. nodaļa.

Divriteņu vadamība. Pagajušajā nodaļā teicu, ka šoreiz runa ies par tipveida medeļiem, tomēr nāksies pārkāpt savu solījumu, jo nevar pilnīgi aprakstīt modeli, nerunājot par tās vadamību. Tāpēc vispirms izstāstīšu nedaudz par to, kāpēc divritenis vispār ir vadāms un kādi parametri jāievēro lai tādu divriteni varētu uzbūvēt.

Hiroskops. Diezgan daudz runā, ka divriteņa stabilitāti var izskaidrot ar hiroskopiskiem spēkiem kas rodas griežoties abiem riteņiem. Tas tā nav. Šādi spēki protams eksistē, bet tieši divritenim tie ir diezgan mazi un nespēj īpaši ne uz ko ietekmēt. Varbūt tikai uz diezgan ātri braucošo riteni bez vadītāja, bet visbiežāk tomēr tas vadītājs ir un sver pārāk daudz, lai hiroskopiskais spēks varētu kaut kā izmainīt riteņa un vadītāja trajektoriju. Uz motocikliem, kuriem riteņa rotācijas ātrumi un to svars ir lielāki, hiroskopiskie spēki ir diezgan ievērojami, bet tikai uz lieliem (attiecībā pret divriteņu) ātrumiem.

Stūres šarnīra leņķis un treils. Nav noslēpums, ka visiem riteņiem stūre novietota ar leņķi. Tas leņķis ir ap 72 grādiem no zemes un mainās no modeļa uz modeli:

  • 72°-73° parastiem divriteņiem
  • 73°-74° sacīkšu divriteņiem
  • 75° treka divriteņiem

Stūres novietošana ar leņķī mazāku par 90° izraisa sēkojošas parādības:

  1.  divriteņa priekšējā daļa, ja stūre ir iztaisnota, atrodas nedaudz augstāk nekā kad stūre ir pagriezta
  2.  ritens pagriežas ja divriteni noliekt uz sānu
  3.  braucot, rodas spēks, kas izlīdzina stūri ja tā ir pagriezta.

Pirmais destabilizē riteni jo ta priekšējā daļa visu laiku tiecas uz pozīciju ar mazāko potenciālo enerģiju.Otrais spēks rodas tikai ja ritenis ir pagriezts un tas notiek tāpēc, ka riteņa un zemes saskares punkts atrodas aiz vietas, kur stūres šarnīra ass šķērso zemi (sk. att.). Tādēļ rodas moments, kas arī pagriež ratu atpakaļ taisni.

Horizontālo attālumu starp riteņa un zemes kontaktpunktu, un vietu, kur stūres ass šķērso zemi, sauc par Treilu.

Faktiski divritenis brauc visu laiku svārstoties ap centrālo stāvokli. Tiklīdz tas noliecas uz sānu, rats pagriežas uz to pašu pusi, centrbēdzes spēks, kas rodas divritenim pariežoties, sāk izlīdzināt divriteni un tad treils pagriež ratu atpakaļ. Inerces dēļ divritenis noliecas uz otro pusi un viss atkārtojas. Protams, šīs svārstības patērē enerģiju, bet parasti tie zudumi ir mazi. Runājot par treilu, taisot bentu, jācenšas lai tas būtu apmēram līdzīgs parasta divriteņa treilam, kas ir apmēram vienāds ar: 43-60mm parastiem divriteņiem 28-45mm sacīkšu divriteņiem 23-37mm treka divriteņiem Tātad, jo mazāks treils, jo mazāks spēks, kas tiecās izlīdzināt pagriezto ratu atpakaļ un jo mazāks stūres leņķis, jo vairāk priekšējais rats tiecās pagriezties uz vienu vai otru pusi. 1. attēls stūres leņķis ir 90°, rats ir vienāldzīgā līdzsvarā. 2. attēls stūres leņķis ir 90°, bet treils nav nulle. 3. attēls, divriteņa variants, stūres leņķis mazāks par 90° un neliels treils. Dakšas plecs (rake). Noteikti, ka jebkurš ir ievērojis to, ka pārsvarā divriteņiem dakša, ja skatās no sāna, ir ar izliekumu. To dara, lai mazinātu treilu, nemainot stūres leņķi. Tas ir, padarīt riteņa vadīšanu jūtīgaku. Šo dakšas izliekumu sauc par „rake” vai „fork offset” rietumvalstu forumos vai par „dakšas plecu”  krievijas un ukraīnas forumos.

 

Lai jūs zinātu ko gaidīt no projektējamā benta, ļoti ieteicams izrēķināt vadamības koeficientu:

 T – treils G – bāze. Parastiem divriteņiem tas ir apmēram 5% — 7%.

Guļošiem divriteņiem tomēr bieži vien ir sava specifika. Piemēram jā tiek lietota stūres stanga, kura savieno stūri ar dakšu, treilu var palielināt lai stabilizējošais spēks ir lielāks un spētu pagriezt visu stūres mehānismu ja tas iziet no taisnā stāvokļa (tā izdarīts uz ER1). Bentiem ar priekšējo piedziņu un kustīgo pedāļu mezglu stūres leņķi krasi samazina un treilu palielina, cenšoties samazināt stūres svārstības kad min pedāļus. Šādos apstākļos protams neiet runa par standartā divriteņa vadamību. Bet, ja jūs konstruējat vienvietīgo bentu ar aizmugurējo piedziņu, tad stūres iekārtas konstrukcija sanāk ļoti līdzīga parastam divritenim. Tātad, kad mēs beidzot tikām galā ar vadamības teorijas pamatiem, var sākt runāt par bentu konstrukcijām.

Informācijas avoti: ( http://en.wikipedia.org/wiki/Bicycle_and_motorcycle_dynamics ) ( http://velomobile.org/forum/viewtopic.php?f=10&t=4470&hilit=%D0%B3%D0%B5%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%8F+%D0%B2%D0%B8%D0%BB%D0%BA%D0%B8 )

 

P.S. Jā ir kādas neprecizitātes vai kļūdas, tad droši rakstiet.

[:]