Re: Теория велосипедного колеса.

kisa, для спиць ф2.0 шкала починається з 53 кгс (17 розподілів), а закінчується на 173 кгс (28 розподілів). Я натягую не більше 70 кгс (20 розподілів). Якщо не змастити, то далі не піде.

Для спиць ф1.8 шкала починається з 53 кгс (14 розподілів), а закінчується на 167 кгс (25 розподілів). Я не робив.

Мабуть той, хто застосував саме такі діапазони, знав, що може згодиться.

Поки сам не розберусь, ні на що не поведусь!
Проекти ХВЗ: В-110 "Прогрес" (1950); В-22 (1954); 111-411 "Україна" (1977);
                     В-541 "Спорт" (1970); на рамі В-110 "Прогрес" (1958)
            ЖВЗ: В-849 Десна-2 (1979); ГАЗ: В-025 "Школьник" (1966-1975 ?); ПВЗ: 21В (1964, 1974)

1

Re: Теория велосипедного колеса.

img/thank
О, это оно.
Как я и подозревал интуитивно, в реальном движении настоящего велосипеда, в процессе часто и регулярно наступает

waterlaz пишет:

Нижняя спица полностью ослаблена, удлинение верхней спицы равно y+x и F = k(y+x). Пока что этот случай нас не сильно интересует.

Причём, чуть не до половины времени поездки. И чем "дорожнее" велосипед — тем больше, чем "гоночнее" — тем меньше.
Что вполне согласуется с наблюдениями.

Мой гараж
Мастер спорта по езде за хлебушком на велосипеде.
Если не я построил велосипед — это не мой велосипед.

Re: Теория велосипедного колеса.

Sedoy-K пишет:

в прикладі бачимо, що  при виконанні умови F = T/2 нижня спиця розвантажилася лише на F/2=T/4

Ну так, да, так и есть. В примере спицы поровну делят нагрузку. Потому и предел, мною указанный, F < 2*T. Нижняя спица не может "выдержать" нагрузку (по факту ослабить натяжение) выше своего изначального натяжения.

Sedoy-K пишет:

Цікаво, звідкіля взялося ця умова F < 2*T ? Що скаже пане waterlaz ?

Потому что когда F = 2*T мы как раз достигли точку y = x.
Если y = x, то из F = 2kx и T = ky получаем F = 2kx = 2ky = 2T

Добавлено: 01-04-2025 23:57:56

kisa пишет:

Как я и подозревал интуитивно, в реальном движении настоящего велосипеда, в процессе часто и регулярно наступает

Ну, по факту в классическом многоспицевом колесе ослабляется сразу несколько спиц снизу. В сумме их натяжения как раз хватает. А все вот эти "гоночные" современные имеют высокий обод. Даже 30мм алюминиевый обод мой вес выдержит и без спиц (хотя я не проверял img/ag )

Re: Теория велосипедного колеса.

Ух ты,как много формул! Если принять начальное натяжение спиц за точку отчёта,то можно представить спицу как балку работающую на растяжение или как колонну,работающую на сжатие со знаком-. Результаты расчетов по обоим методикам могут сильно различаться для велоколеса и не очень сильно для ЖДколеса Самое интересное,что истина может быть где то по середине. Я правильно понимаю?

Re: Теория велосипедного колеса.

У мене є деякі уточнення до того, що тут було написано про дві спиці у велосипедному колесі.

Маємо співвідношення між силами F та T у варіанті запису від пана waterlaz : F < 2*T .

Нагадую, що Т – сила попереднього натягування двох спиць, яки лежать на одній лінії гіпотетичного радіального набору велосипедного колеса усього з двох спиць.
А F  – сила, яка навантажує колесо (створена часткою ваги велосипеда та його корисного навантаження.

Обмеження сформульоване для того, щоб нижня спиця під навантаженням F не розвантажилася повністю.

Спочатку перевіримо це співвідношення.

Тут: https://krokovod.org/forum/viewtopic.ph … 32#p272932 показано, що якщо спиці однакові, то сила натягування нижньої (другої) спиці N2 = Т-0.5F. Там же в числовому прикладі отримали, що при F=1000 Н,  Т=2000 Н маємо N2 = Т-0.5F = 2000-0.5*1000 = 1500 Н. До повного розвантаження ще далеко.
Зрозуміло, що при збереженні F=1000 Н нуль ми отримаємо при призначенні Т=500 Н = F/2=500 Н, оскільки тоді маємо N2 = Т-0.5F =500-0.5*1000 = 500-500 = 0 Н. Нуль при Т=F/2.

Отже, умова гарантованого не розвантаження нижньої спиці має вираз
                                    Т > F/2 !
Словами це правило: сила попереднього натягування повинна бути не менше половини навантаження на колесо.
Звісно, реальне колесо має багато спиць, тому це правило більш жорстке, ніж потрібно: можна Т робити меншим.

Ви можете сказати, що Т > F/2 й F < 2*T – одне і те ж.
Заперечую, не одне і те ж.

Де причина, а де слідство?
Причина – сила навантаження F. Хазяїн велосипеда її приблизно знає, це є причина. А цікавиться він тим, до якої величини натягнути спиці, тому Т є слідством. 

Ви скажете, що це – занудство. Ні, це принципово, саме так прийнято в математиці: результат (слідство) записувати зліва. Пан waterlaz у своїх формулах це робить навпаки вже не перший раз, і це заплутує.

Тепер про складності моїх викладень. Хотів би побачити викладення пана waterlaz, коли ці дві спиці мають різні характеристики. Такі, як діаметри, матеріали, навіть профіль.

Я із своїх "складних" (що там складного?) формул відразу отримав таке:

Sedoy-K пишет:

Примітка. Якщо піддатливості спиць будуть різними: k1 й k2, то будемо мати рівняння  βk1-(1-β)k2=0 , тобто β= k2/( k1+k2) не буде дорівнювати  0.5.

Тут коєфіцієнт β обчислюється для визначення сили у другій спиці: N2=Т-(1-β)F

Чекаю, пане waterlaz

Поки сам не розберусь, ні на що не поведусь!
Проекти ХВЗ: В-110 "Прогрес" (1950); В-22 (1954); 111-411 "Україна" (1977);
                     В-541 "Спорт" (1970); на рамі В-110 "Прогрес" (1958)
            ЖВЗ: В-849 Десна-2 (1979); ГАЗ: В-025 "Школьник" (1966-1975 ?); ПВЗ: 21В (1964, 1974)

1

Re: Теория велосипедного колеса.

Sedoy-K пишет:

сила предварительного натяжения должна быть не менее половины нагрузки на колесо .

img/ay просто и понятно  img/ab

Если на пальцах, выходит нагрузка поровну распределяется между спицами, пол веса седока натянуло верхнюю спицу и пол веса ослабило натяжение нижней.

А если спицы разной жесткости, будет dT1/dT2 = k2/k1. (по модулю для наглядности)
Забавно, если одна спица вдвое слабее второй, то сила распределится как 1/3*F + 2/3*F. Натяжение придётся делать минимум в 2/3 веса седока.
То есть, из-за одной более толстой или более тонкой спицы придётся обе натягивать сильнее!

Re: Теория велосипедного колеса.

Sedoy-K,
Вы правда думаете, что мне настолько нечего делать? img/ab Ну ладно.

Две спицы с коэффициентами упругости k₁ и k₂ имеют предварительное натяжение T и удлинения y₁ и y₂, соответственно.
T = k₁y₁ и T = k₂y₂.
К точке соединения спиц приложили силу F, под воздействием которой точка сместилась на расстояние x.
Если x<y₂, то новые удлинения спиц y₁+x и y₂-x, а их натяжения T₁ = k₁(y₁+x) для верхней и T₂ = k₂(y₂−x) для нижней.
Разница сил T₁ и T₂ должна уравновешивать силу F:
F = T₁ − T₂ = k₁(y₁+x) − k₂(y₂−x) = k₁y₁+k₁x − k₂y₂+k₂x = T+k₁x − T+k₂x =  (k₁+k₂)x

И опять пружинки просто складываются.

Вы упускаете главную мысль. Пока система линейная, я могу любое сложное воздействие на неё разложить на сумму простых. Чтобы знать, что F = (k₁+k₂)x, мне не нужно было рассматривать величины y₁ и y₂. Я ведь знаю, что при начальном натяжении спиц система была уравновешена. Так что _все_ начальные напряжения и удлинения я могу игнорировать. Оба моих вывода ровно так же переусложнены, если бы я вместо 2+2 = 4 стал писать
2+2 + "большое_и_страшное_выражение_равное_0" = 4 + "другое_большое_и_страшное_выражение_равное_0". Я предпочту сразу сказать, что 2 + 2 = 4 (F = (k₁+k₂)x).

Если про линейность не понятно, то какие к чёрту эпюры и интегралы Мора, когда сперва нужно со школьной физикой разобраться?

Добавлено: 03-04-2025 18:44:37

Sedoy-K пишет:

Ви можете сказати, що Т > F/2 й F < 2*T – одне і те ж.
Заперечую, не одне і те ж.

Де причина, а де слідство?

Это, действительно, одно и то же. Спорить о том, что для лично для вас выглядит приятнее, я не намерен. Вам приятнее утверждение, что натяжение спицы должно быть больше половины веса на втулке, а кому-то, что вес на втулке не должен превышать двойного натяжения спицы. О чём спор?  img/bn

Re: Теория велосипедного колеса.

1. Пан waterlaz  пише:

Вы упускаете главную мысль. Пока система линейная, я могу любое сложное воздействие на неё разложить на сумму простых.

І далі пише таке:

Если про линейность не понятно, то какие к чёрту эпюры и интегралы Мора, когда сперва нужно со школьной физикой разобраться?

По-перше, як на мене, зі шкільною фізикою потрібно розібратися хоча би для того, щоб перейти в наступний клас, і щоб не вирости повним дурнем.

По-друге, а як це пан waterlaz не замітив  (з мого тексту https://krokovod.org/forum/viewtopic.ph … 32#p272932  ) :

Оскільки сили F та Т діють на одному напрямку, то сила N1, яка розтягує першу (верхню) спицю: N1=Т+βF, а сила N2, яка розтягує другу (нижню) спицю: N2=Т-(1-β)F.

Отже, маємо повні прирости довжин спиць:  Δх1= N1•k+αθL  та  Δх2= N2•k+αθL.

Що це?  Як було не впізнати застосований мною принцип суперпозиції (алгебраїчного додавання), який можна застосовувати лише для лінійних систем? Мною застосовано? Застосовано! Навіщо тоді "в упор" не бачити, перекручувати?

2. Пан waterlaz  згоден, що в математиці результат (слідство) записують зліва. Чудово! Далі він пише, що користується формулою F < 2*T. На здоров'я, хто йому не дозволяє!
І при чому тут приємність?

Але. Що в першу чергу цікавить кроковода, коли він займається колесом і в нього є чим заміряти силу натягу спиці? Наскільки попередньо натягнути ці спиці, щоб вони довго нормально працювали! А це вже обернена формула: Т > F/2. Перетягнеш – швидко порветься, недотягнеш – накату не буде.

А варіант F < 2*T  незручний тому, що не логічно спочатку натягнути до Т, а потім розглядати питання про свою вагу (про F). Згоден, що іноді може виникнути питання: а скільки мішків картоплі (дівчат) можна навантажити на раму? Тоді OK, ця формула буде у нагоді без додаткових перетворень.

3. Наші тексти тут призначені для значного кола людей, тому я пишу розлого, з числовими прикладами, а не по принципу "у мене часу немає, щоб вам тут все розжовувати".

4. І нарешті те, раді чого я тут узявся писати цей пост.
Якщо розрахунковий об’єкт є складним, і в ньому десь є попереднє навантаження (наприклад, затягнуті болти), то приходиться застосовувати програмні комплекси, в яких цей об’єкт можна доволі точно змоделювати. Зазвичай в наш час це комплекси з методом скінченних елементів (МСЕ). В них вже років з 15 можна змоделювати такий тип навантаження, як Bolt Preload.
У програмному комплексі Femap/Nastran викликається діалог:
Теория велосипедного колеса.

де призначаються вхідні дані: частина моделі (регіон з однаковими болтами чи декілька таких регіонів), або скінченний елемент, що моделює болт. Такі регіони/елементи потрібно створити заздалегідь, і вони повинні моделюватися як стрижень. Ще призначається або сила натягу (Force), або розмір деформації (Strain) чи переміщення ( Displacement), яке бажано отримати. Для деформацій можна ще задати довжину. І як програма моделює цей Bolt Preload? Через теплову деформацію цих стрижнів! Чому так? А іншого способу у МСЕ просто немає, а цей дуже простий. Автоматично задається значно завищене значення модуля Юнга, під отриману жорсткість/піддатливість стрижня розраховується зміна фіктивної температури так, щоб задовольнити бажане значення сили/деформації/переміщення, і такий "болт" вбудовується в загальну модель об’єкта. Все! Воно без змін працює і для нелінійних моделей об'єктів!

Навіщо я це написав? Для загального розвитку. Воно ніколи не буває зайвим.
Звідки я це знаю? А написав 5 книг про 5 різних версій програмних комплексів з МСЕ. І розрахунками із застосуванням МСЕ займаюся з 1984 року.

Амінь

Поки сам не розберусь, ні на що не поведусь!
Проекти ХВЗ: В-110 "Прогрес" (1950); В-22 (1954); 111-411 "Україна" (1977);
                     В-541 "Спорт" (1970); на рамі В-110 "Прогрес" (1958)
            ЖВЗ: В-849 Десна-2 (1979); ГАЗ: В-025 "Школьник" (1966-1975 ?); ПВЗ: 21В (1964, 1974)

2

Re: Теория велосипедного колеса.

Сэр, да вы профи в сопромате, респект!

Одно слово у вас не могу понять в верхнем сообщении — розподілів. Гугл переводит как 17 распределений (?)

1

Re: Теория велосипедного колеса.

Paul пишет:

Гугл переводит как 17 распределений

Имеется ввиду делений шкалы тензометра. Они измеряют в китайских попугаях. К прибору прилагается таблица, по которой можно узнать реальное натяжение спиц в кгс
Теория велосипедного колеса.

Бесплатный велосипед — лучший велосипед

1

Re: Теория велосипедного колеса.

Эксперимент с готовыми полуфиксаторами без пайки:

Теория велосипедного колеса.

Результат такой:

kisa пишет:

велосипед неожиданно "подрывной" … стал

kisa пишет:

окончательно собрался в такой крепкий упругий мускулистый комок

и провоцирует на агрессивную езду.

3

Re: Теория велосипедного колеса.

img/bs

Sonor пишет:

готовыми полуфиксаторами

img/lupa А это что за?

Мой гараж
Мастер спорта по езде за хлебушком на велосипеде.
Если не я построил велосипед — это не мой велосипед.

Re: Теория велосипедного колеса.

Sonor, можно подробнее? Интересно

Re: Теория велосипедного колеса.

Возможно, что это «Progress Spoke Booster». На соревнованиях «Кто быстрее доедет до райцентра» выдали за первое место — тройной одеколон и фиксаторы.

3

Re: Теория велосипедного колеса.

img/ag О как!
https://www.google.com/search?newwindow … p;dpr=1.25
А мы — "проооволочки" img/ag

Добавлено: 23-04-2025 21:28:44

Теория велосипедного колеса.

Мой гараж
Мастер спорта по езде за хлебушком на велосипеде.
Если не я построил велосипед — это не мой велосипед.