FrameForces

Часть первая: Введение

Велосипед при езде подвержен множеству сил. Чем больше упругих компонентов в велосипеде (амортизационная вилка, задний амортизатор, амортизационный штырь), тем сложнее общая картина. Поэтому, я начну описание с простых конструкций, а затем перейду к сложным.

Часть вторая: Жёсткая рама. Педалирование

Жёсткая рама, на самом деле, совсем не жёсткая. А если точнее, то каретка - самый мягкий элемент в "жёсткой" раме. Ноги спортсмена проминают каретку из стороны в сторону, цепь пытается вырвать её из рамы. Как результат - нижняя труба и правое нижнее перо страдают больше всего, хотя достаётся практически всем трубам. Эластичные материалы, такие как сталь или титан сохраняют нагрузки (эффект пружины) и при возврате передают большую часть энергии на колесо. Твёрдые материалы, такие как углеволокно или алюминий, переводят энергию в разрушающие силы. Алюминий, в итоге, постепенно накапливает микротрещины и со временем разрушается; углеволокно разрушить сложнее.

Если визуализировать различные составляющие динамики каретки, то можно выделить следующие силы (в порядке ощущаемости):

-Выворот каретки в горизонтальной плоскости: ноги спортсмена проминают каретку из стороны в сторону.

-Прогиб каретки: ноги спортсмена прогибают каретку относительно задней оси.

-Натяжение цепи: цепь тянет каретку на заднее колесо.

-Выворот каретки в вертикальной плоскости: цепь (расположенная справа) вытягивает каретку слева направо.

Выворот каретки в горизонтальной плоскости является самым ощутимым движением рамы в современных шоссейных велосипедах, в то время как на прыжковых велосипедах прогибание каретки относительно колес лидирует по своему эффекту.

Часть третья: Двухподвес. Педалирование

Продолжение следует...

Использовались материалы из следующих источников:

1. http://www.bikethink.com/
2. http://www.sheldonbrown.com/rinard/fea.htm