Приветствую Вас Гость!

Главная » Статьи » Управление » Тормоза

Размеры дисков

Очень хочется написать на эту тему. Статья надо сказать исследовательская. Если Вы думаете по-другому, пажалуйста оставляйте коментарии. Будем обсуждать.
 

Много народу слепо руководствуются непонятными теориями и инструкциями для выбора дисков. Это, пожалуй, теоретическая статья, в которой с помощью силового расчета и МНОГАБУКАФ попробую обьяснить, как же происходит наше с Вами торможение и какие силы при этом возникают.

Давайте начну. Есть два тормоза (надеюсь Америку не открыл). Преимущественно нужно тормозить передним. Вы скажите опасно? Не опасно, если при этом правильно расположить центр тяжести. Да и для дисковых тормозов свойственна достаточно хорошая модуляция. Тормозной путь при торможении только передним тормозом короче в 3 раза, чем при торможении только задним. Ощутимо?

Здесь буду рассматривать отдельно передний и задний тормоз, потому как силы на колесах немного разные.

Начинаем погружаться в теорию. Есть такое понятие "момент силы" - это сила умноженная на плечо (ещё можно назвать рычагом) (M=F*l). Моменты сил действует во всех механизмах, которые совершают движение вокруг какой либо оси (например колесо велосипеда). Чтобы было понятнее рассмотрим дверь. Да! Именно дверь. Входную. Или в комнату. Не суть. Вот Вы её открываете. Если Вы открываете за ручку, то усилие довольно небольшое. Попробуйте открыть теперь поближе к петлям? Вам придется приложить гораздо большее усиилие! Правда? А ведь ничего не изменилось. Всё те же петли, всё таже дверь. Но изменилось плечо (l) - оно уменьшилось,  следовательно сила увеличилась M=F*l.Если расстояние между Вашей рукой и петлями уменьшилось в два раза, то сила, которую Вам необходимо приложить, увеличится в 2 раза. Надеюсь понятно.

Переходим на велосипеды. Мы будем считать колесо идеальной моделью. Уберем силы трения во втулке - они нам не нужны. Примем радиус обода равным 20см=200мм (для удобства расчёта).

Начнем с заднего колеса.

На картинке показаны две силы: Fт - сила торможения (будет приложена на расстоянии от оси *диаметр диска разделить на 2*), Fз - сила зацепления (имеется ввиду зацепление покрышки с поверхностью. Зависит от протектора, поверхности, веса велосипедиста и тд; будет приложена на расстоянии *диаметр колеса с покрышкой разделить на 2* - у нас 200мм).

Заднее колесо довольно просто сорвать, не так ли? Давайте примем, что при одних и тех же условиях езды, одном и том же весе велосипедиста и тд и тп, сила Fз остается постоянной.

M=F*l => Момент, который возникает на втулке равен силе Fз умноженной на плечо (радиус колеса 200мм) => M=200Fз. Дальше этот момент идет на диск. Усилие Fт будет равно Fт=М/l.

Для 203 -его диска получим Fт=200Fз/101.5=1.97Fз.

Для 160 -его диска получим Fт=200Fз/80=2,5Fз.

То есть. Для того, чтобы достичь максимальной силы зацепления, тормозной диск 160мм должен тормозить с силой 2,5Fз, а тормозной диск в 203мм должен тормозить с силой 1.97Fз. Усилие с диска полнстью переадется на перо рамы!!!

Подвожу итог: Рама легче переносит диск большего диаметра. Простой расчёт это показал. Но возникает другая проблема. Жесткость рамы. Из-за большого вылета переходника возможны вибрации и посторонние звуки. Плюс к этому, может чаще возникать срыв заднего колеса. Это очень опасно, особенно на крутых спусках.

Теперь рассмотрим передний тормоз.

Здесь немного подругому. Фактически, сорвать переднее колесо можно, но сделать это в нормальных условиях довольно сложно. Если Вы едете в сухую погоду по асфальту или по жесткому грунту, сорвать его не получится, сколько на ручку ни жать. Поэтому здесь ограничена не сила зацепления, как на заднем тормозе, а сила, которую велосипедист может приложить к рукоятке тормоза. Ведь больше, чем рука может сжать силу на сделать, не так ли? Другими словами здесь у нас ограничена сила Fт и она является точкой отсчета.

Давайте примем, что сила Fт постоянна (один и тот же велосипедист - одна сила). Сила F - таже самая сила зацепления, но спереди она в разы больше. 

Мы начинаем тормозить.

Через 203 диск на втулку передается момент M=101.5Fт

Через 160 диск - М=80Fт

Дальше получаем силу F, которая останвалиет Вас.

F=M/200.

Для 203 диска F=0.5Fт

Для 160 диска F=0,4Fт

Из этого видно, что при использовании диска в 203 мм сила торможения больше на 20%, чем при использовании диска на 160мм.

Подведем итог. Благодаря тому, что сорвать переднее колесо дело довольно сложное, здесь предпочтительно использовать диски с наибольшим диаметром. Но! Слабое звено - вилка. На рисунки есть силы с названием Fв. Эти силы почти равны силе F , поэтому на штаны и ноги вилки приходится очень большая нагрузка (говоря иначе именно на этот узел при торможении давит весь Ваш вес). Именно поэтому при выборе диска нужно посмотреть способности вилки (тех. характеристики).

ЗЫ. Маленькое замечание по возможностям вилки. В своё время поставил на ZOOM (разбиралась здесь) Диск 203мм. В принципе такого делать было нельзя. Тем не менее поехал сразу испытывать. На скорости, полностью сидя в седле, зажимал передний тормоз. Заднее колесо ОТРЫВАЛОСЬ от земли. Вилка жива. До сих пор работает. Вот так.


Все вопросы можно задать сюда или на форум.

Категория: Тормоза | Добавил: LSD (04.11.2011)
Просмотров: 2768 | Рейтинг: 2.0/2
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Категории раздела

Тормоза [4]

Поиск

Наш опрос

От какой фирмы у Вас тормоза?
Всего ответов: 166

Мини-чат

Статистика


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Вторник
21.05.2024
17:44


Velolive.ucoz.ru © 2024

Бесплатный конструктор сайтов - uCoz