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自行车的运动是旋转还是偏移(骑自行车是平动还是转动)

来源:原点资讯(www.yd166.com)时间:2022-11-04 18:06:54作者:YD166手机阅读>>

  • 上图显示了在安装了25c的700c公路车上,随着前叉偏移量和头管角度的变化,车轮翻转值的变化。车轮翻转值提供了在转向中前轴高度的变化量。例如:同一头管角度下,随着前叉偏移量的减少,机械轨迹量就会增加,从而进一步带来了车轮翻转值的增加,因为车轮翻转值是车头向前的机械轨迹量减去转向后的机械轨迹量之差。所以随着机械轨迹量的增加,车轮翻转值也会增加。

虽然上图标注了两者的关系:两者处于一种正相关的状态,其中一个数值增加,另外一个也会增加。所以并没有办法设计出一辆既提供大量轨迹量,又有很少的车轮翻转值的自行车。

在实际使用中的例子:比如71°的头管和55mm的偏移量,72°的头管和49mm的偏移量以及73°的头管和37mm的偏移量都可以获得59mm的轨迹量,但是他们的车轮翻转值不同,从18mm稳定的缩小到了16mm。虽然这是一种细微的差别,但是它证明了为什么在相同轨迹量的情况下,这些车会具有不同的响应反馈(在山地车,这些变化会更加的有意义,比如固定的头管角度下,可以通过增加或者减少前叉偏移量来改变车轮翻转值和轨迹量,以便获得更加平衡的性能:低速灵活性和高速稳定性之间的平衡点。)。

陀螺效应

很多车手都体会过车轮旋转下的陀螺效应。当把旋转的车轮握在手上,并试图倾斜车轮时,你就能感受到这些力。

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  • 陀螺效应可以让车轮处在任何状态下,但是如果想改变这种状态,就要抵消陀螺效应。上图为一个旋转的车轮,此时只需用手指托着单边轴心就可以保证车轮不会因为重力倒下。

在自行车上,这种效果可以让前轮处于任何倾斜角度,所以,它有助于自行车的操控。过去,人们普遍认为这种效果对于保持自行车平衡至关重要,但是,就像在轨迹量的章节中所描述的那样“(在2011年已经有试验团队通过试验验证了无需通过轨迹量-trail和陀螺效应就可以实现自行车自稳定,这实际上也在告诉我们,在实践探索的部分中,车架的几何角度还有非常大的挖掘空间,以前的经验论只是告诉我们哪些有效,哪些无效,但是并没有说明其中的原因,感兴趣可以搜索文章:a bicycle can be self-stable without gyroscopic or caster effects。)”。实际上车轮的陀螺效应对于自稳定的自行车来说也并不是必需的。

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车轮重量的变化将影响有助于稳定自行车的陀螺力

陀螺力可以帮助稳定自行车,特别是在高速状态下,可以有效的保持平衡和维持状态。虽然有利于稳定性,但是就像我们看到的那样,更多的车手通过升级更轻的轮组虽然会减少这种陀螺力,但是车手们会更加陶醉于这种额外的灵活性,而不是失去的稳定性。

把立长度

把立的长度会影响自行车的操控性是一种普遍的认识:更长的把立更稳定,更短的把立更灵活。

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  • 上图很好理解,在转动相同角度的情况下,更长的把立需要转过更长的弧度才可以完成。

首先,车把的转向弧度的大小取决于把立的长度。当弧度较小时,车把对车手的输入(也就是手臂的运动)会更加敏感,所以不需要过多的努力就可以改变自行车的方向。较长的把立会有较大的转向弧,这会对手臂的运动不那么敏感,减慢转向速度。

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