Как рассчитать шаг велосипеда

передаточное число, шаг, укладка

Опубликовано 31.07.2014 от VeloTurist в СОВРЕМЕННЫЙ ВЕЛОСИПЕД // 0 Комментарии

С передаточным числом мы уже знакомы, i=Z1/Z2, где Z: — количес­тво зубьев ведущей звездочки (система), Z2 — количество зубьев ведомой звездочки (кассета, трещотка). Передаточное число может меняться приблизительно от 0,6 до 5,1, но само по себе это число мало что говорит о велосипеде.

Традиционным и более информативным считается параметр k=Di=D(Zj/Z2), где D — диаметр колеса в дюймах. Параметр к называют шагом велосипеда. Он показывает, сколько диаметров заднего колеса (в дюймах) соответствует одному обороту шатунов. Существуют десяти­летиями отработанные рекомендации по подбору шага велосипеда для разных стилей катания. Например, для велосипеда с колесом 27 дюймов (0,686 м) см. табл. 3.2.

Таблица 3.2. Стиль катания и подбор шага велосипеда

Шаг велосипеда, в дюймах (для мужчин)

Гонки за лидером, рекорды

минимальный шаг кмин=26х0,7333=19,07 дм. Таким образом, у «прилич­ного» байка и возможности весьма впечатляющие. А для шоссейного велосипеда с колесом 27 дюймов, ведущими звездочками 56Т-46Т и ведомыми 13Т-25Т, максимальный шаг кмах=116,3 дм, а минимальный кмиц=49,7 дм. Отсюда сразу можно сделать вывод, что шоссейный велоси­пед можно разогнать до гораздо большей скорости, зато в крутую горку легче забираться на байке.

Укладка — еще одна традиционная и весьма наглядная характеристи­ка привода велосипеда. Она показывает, сколько метров проедет байк за один оборот шатунов. Считается она просто: L=7iDi=7iD(ZJ/Z2), где 71=3,14 (число «пи»), a D — диаметр колеса, но уже в метрах. И укладка получается в метрах. При этом, как хорошо известно, произведение tiD равно длине окружности колеса. Для байка с колесом в 26 дюймов (0,66 м) и без учета «прожатия» шины длина окружности колеса приблизительно равна 2,1 метра. Более точно длину окружности колеса легко померить самостоя­тельно рулеткой. Теперь легко составить таблицу укладок своего байка. Для наглядности возьмем 24 передачи и стандартный набор звезд.

Таблица 3.3. Таблица укладок байка

Посмотрим на таблицу укладок более пристально. Само собой разумеет­ся, что некоторые значения в ней не работают, их лучше избегать, например, 44/30,44/24,22/11,22/13,22/15,32/30. Дляпередач 44/11 и44/13разница в укладках получается непомерно большой: 8,4-7,11=1,29 м — «метр с кепкой», что очень невыгодно. При переходе на более высокую передачу приходится раскручиваться почти с нуля. Это приемлемо на спуске, но плохо на ровной дороге или на легком подъеме. Если разница между передачами получается меньше, чем 0,15-0,12 м, то ее уже трудно почувствовать. В данной таблице таких значений нет. Удобно, когда разница в укладках находится в диапазоне 0,3-0,6 метра. Но это общая рекомендация.

Оптимальный набор передач имеет смысл подбирать индивидуально и самостоятельно, руководствуясь простым лозунгом: «Не делайте из кассет культа!». Ибо что такое кассета? Это всего лишь набор стальных шестеренок, скрепленных болтиками или заклепками. Исключение, как всегда, составляют кассеты XTR, XT и Dura Асе, где часть звезд уста­новлены на алюминиевых венцах. А с обычными кассетами все легко. Болтики можно открутить, заклепки спилить, и если у вас есть различные шестеренки, вы можете собрать кассету по своему вкусу. Вот пара-другая простых советов. Не стоит уменьшать диапазон передач, за исключением долгих путешествий и марафонов по ровному асфальту; в этом случае выгодно собрать кассету с «плотным» набором повышающих передач: 11Т-12Т-13Т, а далее через зуб. Для зимы, грязи, гор лучше иметь мак­симальную плотность набора в зоне нейтральных и понижающих передач и без всякого стеснения поставить большую звезду 34Т (если позволяет задний переключатель). При этом следует учитывать, что чем больше звездочек на кассете, тем они тоньше.

Пластиковые проставки между звездочками бывают разной толщи­ны, а высота кассеты должна соответствовать высоте шлицевого барабана на задней втулке, иначе кассета не уместится или будет «хлябать» и плохо переключаться. Ведущие звезды на системе также можно подбирать под трассу или стиль катания. Для большей тяги, для езды в горах или по грязи можно поставить малую звезду не 22Т, а 20Т, большую звезду 44Т заменить на 40Тили даже 38Т. И наоборот, для асфальта лучше поставить набор 46Т-36Т-26Т (34Т-24Т).

Источник

С какой скоростью может ехать велосипед

Разбираемся, какая максимальная скорость может быть у велика, и что на эту скорость влияет

Мы уже писали о выборе подходящего велосипеда для города и выяснили, что для того, чтобы ехать быстро и не тратить на это много сил, горный велосипед вам точно не помощник. Поэтому в наших расчетах мы будем оценивать скорость велосипедов, которые лучше всего подходят для езды по среднестатистическому европейскому городу, такому как Минск — гибридов, фитнес и дорожных моделей.

Что влияет на скорость?

Очевидно, что в реальных условиях на скорость велика влиять может всё — от встречного ветра до температуры воздуха, степени усталости и вашего настроения с утра. Но если говорить о главных факторах, то это будут диаметр колес и скорость их вращения. У большего колеса длина окружности больше, поэтому за один оборот оно преодолеет большее расстояние, а чем выше будет скорость вращения, тем быстрее это произойдет.

Другими словами, чем больше колесо и чем быстрее оно крутится, тем быстрее едет велосипед

Что влияет на скорость вращения колеса?

Кроме силы трения и сопротивления качению (поправляем очки на носу), на то, с какой скоростью будут крутиться колеса вашего велика, будут влиять скорость вращения педалей и передаточное отношение трансмиссии (боже, хватит уже этой физики!)

Другими словами, на скорость влияет сила, с которой вы давите на педали и разница в размерах передней и задней звезды

Чем сильнее вы жмете на педали, тем быстрее они крутятся, а чем больше передняя звезда по сравнению с задней, тем больше энергии передается от педалей на колесо и тем быстрее оно крутится.

«Получается, что достаточно купить велик с большими колесами, самой маленькой задней и с самой большой передней звездой, и я буду ехать быстрее всех?»

В теории — да. Но в жизни немногие смогут быстро и долго крутить педали такого велосипеда — это тяжело.

Быстренько разберемся. Диаметр велосипедных звезд измеряется количеством их зубьев. Из-за того, что ширина одного зуба всегда одинаковая, то чем больше у звезды зубьев, тем она больше. Количество зубьев обозначается буквой T.

Значит, к примеру, задняя звезда с 11 зубьями (11T) будет в 4 раза меньше, чем передняя звезда 44T. А отношение размеров передней звезды к задней (передаточное отношение) будет 4 к 1 или просто 4.

Профессиональные спортсмены после долгих и утомительных тренировок могут какое-то время быстро ехать на велосипеде, на котором спереди стоит звезда 53T, а сзади 11T. То есть передаточное отношение у такого велосипеда почти 5 к 1! Это очень много, и по Минску простому комьютеру на таком велике будет ехать очень непросто.

Вспомните старые советские «взрослики» — обычно на них ставили 46T спереди и 19T сзади, передаточное отношение получалось 2.4 к 1, но даже на таком велосипеде в горку без подготовки кому-то заехать будет трудно.

Поэтому больше не всегда значит лучше. Оптимальным решением для обычного человека будет ездить на городском велосипеде с несколькими передачами, с диапазоном отношений от 1 до 2.5-3 к 1.

Едем дальше. Даже если крутить педали вам легко, чтобы ехать быстрее, крутить их надо быстро. Это тоже непросто для новичка — если вы будете мельтешить ногами, как сумасшедший, в ваших мышцах быстро увеличится количество молочной кислоты, и вы больше не сможете поддерживать нужную скорость — вы почувствуете боль и жжение в ногах, организм будет требовать это прекратить. Профессиональные спортсмены могут держать каденс в 100 или даже 120 оборотов, но каденс городского велосипедиста обычно в пределах 60-80.

Какая скорость моего велика?

Рассчитать максимальную скорость можно по простой формуле:

Скорость км/ч = (Каденс × Длина окружности колеса в мм × Количество зубьев передней звезды / Количество зубьев задней звезды) × 0.00006

Предположим, что каденс будет средний, 75 оборотов в минуту, а условия будут идеальные — без учета сопротивления воздуха, качества дороги и так далее.

Получается, что советский «взрослик» из примера выше с шинами шириной 40 мм в идеальных условиях может развить максимальную скорость 24 км/ч.

Популярный горный велосипед, вроде Stels Navigator, с колесами 26 дюймов шириной 50 мм, с 42T спереди и 14T сзади разгонится до 27.9 км/ч.

Средний фитнес-велик, такой как AIST Disco, с шириной покрышки 38 мм и звездами 48T и 12T сможет разогнаться до 39.5 км/ч.

Максимальная скорость типового шоссейного велосипеда с таким каденсом на покрышках шириной 25 мм и 53T/11T будет 45.8 км/ч.

Калькулятор скорости велосипеда

Если вы не очень сильны в математике, чтобы самостоятельно рассчитать, как быстро вы сможете разогнаться на своем велике — используйте наш калькулятор!

Узнайте или посчитайте количество зубьев на передней и задней звездах.

Найдите на покрышке указание размера по стандарту ETRTO — два числа через дефис, например 32-622.

Посчитайте каденс — сколько раз за минуту педали делают полный оборот.

Используйте эти данные, чтобы рассчитать передаточное отношение и теоретическую максимальную скорость велосипеда.

* Скорость в идеальных условиях, без учета сопротивления воздуха, типа покрытия и других факторов

Источник

Как подобрать передаточные числа под размер колес велосипеда

Как мы видим из таблицы, при одном и том же каденсе и одинаковой трансмиссии скорость велосипедистов ощутимо разнится в зависимости от размеров их колес. И если 34-я звезда спереди вполне разумна для больших колес (у меня 27,5х2,8, что по сути почти те же самые 29 по длине окружности), то для складных велосипедов с 20-ти дюймовыми колесами её явно маловато.

Разный каденс, разные звезды, один диаметр.
Но каденс-то тоже можно менять! Начинающие велосипедисты катают с каденсом примерно от 60 оборотов в минуты, каденс же спортсменов переваливает за полторы сотни! Комфортные значения для большинства варьируются от 70 до 120, но это сильно зависит от уровня подготовки. За собой я заметила, что с годами мой каденс стал ощутимо выше, и вместо силового педалирования на высоких передачах я все чаще выбираю езду на более низких с высоким каденсом. Это снижает нагрузку на колени, но требует определенной тренированности.

Рассмотрим изменение скорости в зависимости от каденса на примере синглспид велосипеда, который вы, может быть, хотели бы себе собрать, но не знаете, какие подобрать звезды для того, чтобы комфортно на нем ездить по плоскому городу типа Санкт-Петербурга.

Итак, у вас модный сингл/фикс, легкий и быстрый, на узкой резине 700х25 (2105мм окружность), сзади звезда на 18 зубов, и вы хотите на нем вкручивать 40км/ч, но вам любопытно также, насколько будет комфортна более медленная езда.
Пойдем от обратного! Я, как уже говорилось, гуманитарий, поэтому будем считать поэтапно.
Для начала выясним расстояние, которое нужно пройти за один оборот колеса при фиксированном каденсе.
40км/ч=40000м/ч, при каденсе 120об/мин получаем
40000м/ч:(120об/мин х 60минут)=5,55 метров пройдет колесо за один оборот.
Зная его окружность, получим передаточное соотношение
5,55:2,105м=2,64.

Окей, а с какой скоростью сможем на ней катить, снизив каденс до 70 оборотов в минуту? 48/18=2,66
2,66х2,105х70х60=23576м/ч=23,6км/ч
Если вас эти значения устраивают, тогда 48-я звезда с данными колесами и с 18 звездой сзади для вас оптимальна.

Надеюсь, эта статья поможет вам разобраться в огромном мире велосипедных колес и трансмиссий.

Источник

Как рассчитать шаг велосипеда

В практике велосипедного спорта для более удобной работы соотношение передних и задних шестерен на велосипеде (передача) принято выражать в определенных относительных величинах. Все велосипедисты знают, что, например, передача 50×15 соответствует 90 дюймам, или 7,12 м пути, пройденного велосипедистом за один оборот шатуна. Как правило, спортсмены знают 5—10 передач, которые они в основном применяют в тренировках и на соревнованиях. Однако их существует намного больше.

Тренерам и спортсменам необходимо знать различные варианты передач. Это может более качественно проводить работу в определенных диапазонах частоты педалирования. Планируемая частота педалирования будет зависеть от предполагаемой скорости на дистанции и выбранной передачи. Спортсмены, умея вычислить передачи и соответствующую частоту педалирования при разной скорости передвижения, смогут оптимально варьировать определенными передачами в тренировочном и соревновательном процессе.

Передача, выраженная в дюймах, определяется по формуле:

где П — величина передачи;
n₁ — количество зубьев передней шестерни;
n₂ — количество зубьев задней шестерни;
d — диаметр колеса, который равен на трековых и шоссейных велосипедах 27 дюймам, или 0,68 м (27X0,0254 м).

Например, при соотношении передней и задней шестерен в 50 и 15 зубьев:

Относительная величина 90 дюймов — воображаемый диаметр колеса, при котором велосипедист пройдет определенное расстояние на данной передаче за один оборот шатуна. Это расстояние, или путь, называется укладкой.

Его можно определить по следующей формуле:

где У — величина укладки в метрах.

Для тех же шестерен укладка будет вычисляться так:

Из этой формулы можно вывести еще две для определения передней и задней шестерен, если известна только одна из них:

Научившись определять величину передачи и укладку, очень легко можно вычислить частоту педалирования на той или иной дистанции или на ее отрезке по формуле:

где О — количество оборотов шатуна за 1 мин;
S — длина отрезка или дистанции в метрах;
у — величина укладки в метрах;
t_(сек.) — время отрезка.

Если передача, на которой едет спортсмен, неизвестна, то, зная его частоту педалирования на дистанции, можно вычислить величину укладки по формуле:

с последующим определением передачи.

В предлагаемой таблице передач приводим данные при соотношении передних шестерен от 42 до 56 зубьев и задних от 13 до 24. При желании можно по формулам рассчитать передачи и укладку для любых соотношений шестерен.

Источник

Заметки malykh.com

2018-11-10

Metres of development (шаг велосипеда)

В некоторых сервисах для расчета передаточных отношений велосипедов используется такой параметр как «development» (или «metres of development»). Например, в известном и удобном www.gear-calculator.com

В русском языке полным аналогом «development» является термин «шаг велосипеда».

1.44 (м), что и показывает сервис.

Если взять самую «скоростную» передачу (впереди 46 зубов, сзади 11 зубов), то шаг будет 44/11*2.1 = 8.4 (м)

Шаг велосипеда удобен при сравнении передаточных чисел велосипедов с разным диаметром колес, поскольку на тягу и скорость влияет не только соотношение числа зубов, но и диаметр (окружность) колеса. Шаг велосипеда учитывает оба параметра.

Зная шаг велосипеда, легко рассчитать скорость при некотором кадансе (частоте вращения педалей). Например, если шаг велосипеда 1.44 м, то скорость при кадансе 90 об/мин будет 90*1.44*60/1000 =

«Шаг велосипеда» (metres of development) более привычен для регионов с метрической системой, а в других местах может использоваться связанный параметр «gear inches». Он показывает, каким диаметром (в дюймах) должно быть колесо у велосипеда с прямым приводом (c педалями на ведущем колесе) для проезда одинакового расстояния при том же числе оборотов педалей:

Для расчета «gear inches» достаточно значение шага (в метрах) разделить на

Кстати, у таких велосипедов, что на картинке, размер переднего (ведущего) колеса достигал 60″ (

Источник