Математика колеса

Тут две разные "массы".
Если едешь в гору, то работа против силы тяжести mgh, независимо от того, на колесе это m, на раме, или в собственной заднице.
И совсем другой эффект - инерция велосипеда. Поскольку колесо - это маховик, то, чтобы разогнаться до какой-то скорости, его нужно раскручивать, и чем тяжелее ободья и шины, тем сложнее это сделать. Наверное, именно по отношению к разгону справедливо "100 г на колесе = 1 кг на раме".

немного неверно
ибо энергия затрачиваемая на подъем массы по полудуге на диаметр колеса отдается на второй полудуге, ну за вычетом силы сопротивления

разговор считаю несколько умозрительным. Но: энергия будет отдаваться только в несбалансированной системе, например, если к одной стороне колеса прилипнет кирпич. И то энергия действительно будет отдаваться, если колесо имеет постоянный контакт с поверхностью дороги.

Энергия прямолинейного движение по ровной дороге E=Eo+2*Ek
Eo - энергия остова, Ek - энергия колеса
Без учета проскальзывания
E=0.5(M+(Jp+Jz)/R^2)*V^2
где M - масаа велосипеда и велосипедиста (в т.ч. и колес)
Jp - момент инерции переднего колеса
Jz - момент инерции заднего колеса

Касаемо усилия на педалях
Исходные данные V=50 км/ч
Масса велосипедиста M=85 кг
Коэффициент сопротивления Cx=0,56
Площадь миделя Fs=0.48 м^2
Коэф сопротивления качению f=0.012
Кпд трансмиссии n=0.94
Передаточное отношение трансмисии (11/48) i = 0.23

Сопротивление качению
Ff=V*Cx*Fs+f*M*g=(50/3.6)^2*0.56*0.48+0.012*85*9.81=61.86
Усилие на педалях
Fp=Ff/(n*i)=61.86/(0.23*0.98)=287.155 Н
Или
29,27 кг.
Кстати мощность если кому то цифра кажеться маленькой
N=Ff*V/n=4069.66 Вт

_________________
Умный в гору не пойдет... шептал сапер крутя ручку динамомашины

Norco Kokanee White `06
Fort Agent

правильно, но в отличие от обода - близкий ко втулке ротор нужно разгонять до меньшей скорости

Понятно, это кинетическая энергия.

Расшифруй, пожалуйста, переменные этой формулы. Очень интересно.

Непонятно. Вот здесь http://www.booknoise.net/armstrong/qanda.html другие данные (When he’s in top shape, Armstrong can produce around 500 watts for an hour). Речь одет о Лэнсе Армстронге и его максимальной мощности в течение часа при условии лучшей его формы - 500 ватт. Ну не дохляк же он на самом деле!

А вот здесь http://www.kreuzotter.de/english/espeed.htm я посчитал свою скорость при условии выдачи мною 4 киловатт. Получилось 83 км/ч. Многовато. Столько мощи живые люди не дают. А вот для мощности 400 ватт - примерно достоверно - 36.7 км/ч.

Taras


По поводу данных... может ты не заметил, но в моем случае размерность в ватах, с твоего источника - ват час.... Может не сравнивать крокодилов с попугаями?

[b]zerling[b]
Если до линейной то ты прав, а угловая скорость для любой точки колеса кроме центра вращения одинакова

Ты наверно хотел сказать что момент инерции меньше? Дык То да масса обода критичнее массы диска. Вот только загвоздка, если конструктивное исполнение - дисковый тормоз, то лишняя инерционная масса будет в любом случае, будет меняться лишь ее процентное соотношение по отношению к суммарному моменту инерции. Это конструктивный недостаток. т.е. от которого избавиться невозможно.

_________________
Умный в гору не пойдет... шептал сапер крутя ручку динамомашины

Norco Kokanee White `06
Fort Agent

так в итоге сколько киллограм на колесе равно скольки килограммам на раме?

Очевидно, из формулы для энергии езды по плоскости, разница не более чем в 2 раза

[/img][/u]

_________________
schwinn fs al sport

Drema
На самом деле все зависит от того на каком радиусе этот килограмм находиться

покрышка 400 гр при среднем радиусе (растоянии от центра до середины боковиы покрышки) в 320 мм
Vомент инерции
J=m*R^2
Тогда момент инерции покрышки, аналогично для прочих элементов колеса
J=0.4*0.32^2=0.041*kg*m^2
При ускорении в a = 1 m/s^2
Момент инерции колеса J0:
момент инерции обода при массе в 360гр = 0.36*0.3^2 =0.0324
Момент инерции камеры при весе в 60гр = 0.06*0.32^2 =0.006144
Момент инерции спиц при весе в 160 гр = 0.16*0.165^2 =0.00436
Момент инерции втулки 80 гр = 0.08* 0.018^2 =0.026
Всего J0=0.12274000
Получим силы инерции при весе рамы велосипеда с навеской без колес и цепи в 12 кг
Mk=0.4+0.36+0.06+0.16+0.08=1.06
Диаметр колеса по беговой дорожке 0,335 м
F1=(M+2*Mk)*a+2*J0*a/Rb = (12+2*1.06)*1+0.12274/0.335 =14.85 N
а доля колес в этом
(2Mk*a+2*J0*a/Rb)/M*a=0.2072
Или 20.72% не так и мало
если кто то желает может пересчитать с килограммом грязи на ободе....
а потом с этим же килограммом но на радиусе тормозного диска

Спасибо Taras`у за указанные при расчете ошибки

_________________
Умный в гору не пойдет... шептал сапер крутя ручку динамомашины

Norco Kokanee White `06
Fort Agent

Если ты не заметил, но и в моем случае речь шла о ваттах. Где ты прочитал про ватт-часы?
В своем посте я показал, что приведенное тобой значение мощности около 4 КВт отличается от максимально возможной для очень хорошего велосипедиста где-то на порядок.

Spirit
Методика, по-моему, интересная.

Но, чтобы велообщественность не была введена в заблуждение, хочу заметить:
Это, конечно, радиус колеса.

Я правильно понимаю, что 2*Mk - это вес двух колес? А в численном выражении колесо весит 0.66 кг? Это маловато. По твоим же данным, если сложить веса покрышки, камеры, обода, спиц и втулки, получится 1.06 кг. Это больше похоже на правду.

Taras

Вот здесь собственно

а еще вот здесь


Ага - радиус, обшибся сорри. Щас исправлю.

_________________
Умный в гору не пойдет... шептал сапер крутя ручку динамомашины

Norco Kokanee White `06
Fort Agent

...для чайников поясню весь вышепрофлеймированный "бред"...

сначала для облегчения езды покупаем более легкие камеры/покрышки, т.к. это наименьшие затраты на 100г сброшенного веса и наибольшее снижение сопротивления с точки зрения сброса распределенной паразитной массы... желательно полуслик...

потом только платим за облегчение обода... но не ниже 420-440г (меньше очень дороже)...

потом ставим шоссейную 8-ю кассету (СРАМ 850 11/28 весит 240г, т.е. столько же сколько ХТР 11/32!!! разница в цене без коментариев)...

потом за более лекгие спицы...(они после кассет т.к. разница в цене между обычными 0,6-1,25грн/шт и легкими напр ДТСвиссЧамп 350грн./компл.)

диски естественно оказывают большее сопротивление на разгоне следовательно вообще не нужны...

_________________
В экстремальном отдыхе главное - вовремя заметить, когда заканчивается экстрим и начинается 3,14здец...

Вопрос совершенно выеденного яйца не стОит, но все же.
Это как, если в предложении встречаются слова "час" и "ватт", то речь должна идти непременно о ватт-часах? Речь идет о мощности (ватты) и о мощном пацане Армстронге, который может целый час выдавать такую мощность. Если Лэнс, скажем, не позавтракает, то его выносливости хватит только на полчаса. Но все равно он будет ехать и выдавать мощность в сотнях ватт, но не в киловаттах. Или если на 5-й минуте поездки у Армостронага порвется цепь и он остановится, как от этого будет зависеть его мощность, выдаваемая в течение предыдущих 5-ти минут? Никак. На протяжении этих 5-и минут тоже будет выдаваться мощность 500 ватт.
Ватт-часы (или киловатт-часы) - это количество энергии и в моих ссылках эта величина не упоминается.