Maanteeratta jäikus on oluline, kuid see peab olema tasakaalus ka mugavuse, kaalu ja kuluga. Uurime, kuidas
Otsige Internetist, kasutades terminit „jäikus” ja te ei jõua kaugele enne, kui näete reklaame, mis pakuvad härrasmeeste probleemidele farmaatsialahendusi. Tundub, et jalgrattad ja magamistoad jagavad vankumatut paranoiat lonkade jõudluse osas, mis selgitab, miks iga uue rattaga kaasas olev turunduslik põnn on alati täis väiteid selle kohta, et raam on nüüd ülijäik, aga ka kergem ja mugavam. Kuid vähem alt teoreetiliselt on need kolm omadust vastuolus ja rattadisainerid püüavad torude mõõtmete ja materjaliteaduse kallal nokitsedes pidev alt leida nende vahel maguskohta.
Pedaal süsinikule
Kui insenerid räägivad raami jäikusest, puudutavad nad tegelikult kahte erinevat jalgratta jõudluse valdkonda. Esimene on seotud piisava külgsuunalise jäikusega, mis võimaldab sõitja pedaalimise sisendit võimalikult tõhus alt teele üle kanda. Teine puudutab ratta juhitavuse prognoositavust ja stabiilsust.
Külgsuunalise jäikuse osas tekitate iga kord, kui teie jalg pedaalile vajutab, märkimisväärseid külgmisi (külg-küljele) pingeid koos väändejõududega, mis ühendavad raami alumise osa väljapoole. joondamisest. Iga raami liikumise millimeeter neelab väärtuslikku energiat, mida saaks teele suunata, nii et selle painde minimeerimine maksimeerib tõhus alt pedaalimise tõhusust, mistõttu keskendutakse järeleandmatult raamide jäikusele.
'See, kuidas saate vändade kaudu tagarattale suunatava energia, sõltub tegelikult alumisest kronsteinist, ketivardadest, väljalangemisest ja ratta jäikusest, ütleb Gerard Vroomen, Open jalgrataste kaasasutaja ja varem Cervélo omanik. Selle väljakutse teeb keeruliseks ratta ühepoolne jõuülekanne, mis tekitab ratta tagumise otsa ebaühtlase koormuse. Vajadus seista vastu suurematele jõududele raami paremal küljel on põhjus, miks paljud jalgrattad valivad ketitangide ja istmetorude asümmeetrilise disaini.
Aga nagu Ben Coates, Treki maanteede tootedirektor meile meelde tuletab, mõjutab see, mida teete ühe rattapiirkonnaga, otseselt teist: Saate suurendada alumise kronsteini jäikust, lisades näiteks rattale laminaadi. peatoru alumine külg, kuid iga laminaaditükk mõjutab kogu jalgratast. Kui te ei mõista, kuidas materjalide lisamine või lihvimine mõjutab jalgratta teisi osi, siis on teil oht kahjulikele mõjudele.
„Saame muuta jalgrattad jäigemaks, kui isegi maailma suurimad ja nõudlikumad sõitjad tahavad, kuid nende jäigemaks või kergemaks muutmine ei pruugi olla parema ratta retsept. Vestlust tuleb alustada sellest, kuidas soovite, et ratas sõidaks, mitte sellest, kus soovite, et see oleks jäik.'
Inseneri jäikus
Kuidas disainerid raami just õigetes kohtades jäigastavad? Vastus peitub torude ristlõike läbimõõdus, nende pikkuses ja süsinikjalgrataste puhul mitmes süsinikkiukihis
kasutatakse nende ehitamisel.
„Mida suurem on toru läbimõõt, seda jäigem see on,“ütleb Adam Wais, käsitsi valmistatud süsinikjalgrataste tootja Rolo tegevjuht ja asutaja. "Ja seda enne, kui hakkate materjale vaatama."
See seletab jalgratta disaini tendentsi kasutada liiga suuri torusid, alumiste kronsteini ühenduskohti ja ketipuid. Süsinikkiu areng on võimaldanud tootjatel vähendada toruseinte paksust, andes neile vabaduse luua hiiglasliku välimusega torusid ilma kaalu lisamata.
Nii et kui tohutuid allatorusid ja alumisi klambreid kasutatakse sõitja iga võimsuse vatti teele suunamiseks, siis miks mitte järgida sama filosoofiat ka ülemise toru ja esitoru puhul, et seista vastu kurvides jõududele ja tagada täpne juhtimine?
Rattaga nurka kaldudes lähenevad kolm suurt jõudu: gravitatsioon, mis tõmbab vertikaalselt allapoole; kineetiline energia, mis hoiab sind edasi liikumas, ja tsentripetaalne jõud, mis surub sind väljapoole – paremale pöörates vasakule ja vastupidi. Kui raam on liiga painduv, võivad need jõud lükata rattad ja esitoru joonest välja, põhjustades ebatäpse juhtimise.
„Teil on jälgimiseks vaja rattaid ja mida paremini need eest taha liiguvad, seda etteaimatavamad on need kurvis läbida,“ütleb BMC tootejuht Thomas McDaniel. „Öelge, et lähete läbi kurvi, millega olete tuhat korda sõitnud, nii et olete enesekindel ja kannate palju kiirust, kuid ühel päeval leiate massiivse kivi otse joone keskelt, mida alati kasutate. Kui hästi suudab jalgratas teie vajadust keset kurvi muudatusi teha? Siin tulebki mängu esiotsa jäikus.'
Selgub, et kui ratas on esiotsast liiga jäik, muutub see raskeks kallutada, mis tekitab teist tüüpi juhitavuse. Specializedi loovjuht Chris D'Aluisio võtab loo üles, meenutades hetke, mil ettevõtte Tarmac SL4 asendas SL3. Varem, kui Specialized töötas välja uue jalgratta, kasutas see 56 cm raami suurust uute sihtmärkide, sealhulgas jäikuse, etalonina. Kui sihtmärgid on tabatud, siis raami skaleeriti, väiksemate raamide jaoks kasutati veidi väiksemaid torusid ja suuremate raamide jaoks suuremaid torusid.
‘SL4-ga muutsime 56 jäigemaks ja kergemaks ning pikemad sõitjad – suurus 56 ja üle selle – ütlesid: „Vau! See on nii palju parem. Aga minu suuruse, 52, juures sõitis see kehvemini,” ütleb D’Aluisio värskendava avameelsusega. „See oli liiga karm, mitte ainult vertikaalselt, vaid ka nurka nõjatudes. Sellel oli liiga palju esiotsa jäikust ja see ei võimaldanud väiksemate mõõtmetega jalgrattal maantee kesknurgas kohaneda, nii et see põhjustas esiosa lõgistamist, eriti konarlikul teepinnal, mis võib häirida..'
Selgus, et ratta skaleerimisel tehtud kohandused ei olnud peaaegu piisav alt kaugele ja et väiksemad raamid, mille torud on sarnase ristlõikega ja süsinikukihiga kuni 56 cm, olid uskumatult jäigad, kuna need torud olid lühemad.
„Väikesed jalgrattad olid proportsionaalselt palju jäigemad kui suuremad rattad, mis on täiesti vastupidine sellele, mida rattur vajab,“ütleb D’Aluisio. „Pikem sõitja, pikema istmeposti ja kõrgema raskuskesega, nõuab ratt alt palju rohkem tööd. Kui palute jalgrattal manöövris parem alt vasakule liikuda, teeb see ratas kogu töö, et liigutada selle sõitja raskust ühelt küljelt teisele ja püüda rattur kukkumisest kinni. Peame taastama veojõu, kui sõitja pöörab.’
Selle tulemusel otsustas Specialized, et iga erinevat raami suurust tuleb tõhus alt käsitleda nii, nagu oleks tegemist oma eraldi kohandatud projektiga – protsessi nimetatakse Rider First Engineeringiks.
See aitab selgitada, miks insenerid ei muuda kogu ratast lihts alt võimalikult jäigaks, vaid on ka teine põhjus: mugavus, tuntud ka kui vastavus, mis on raami võime võidelda tee ebatäiuslikkusega. pinnale ja neelavad asfaldi vibratsiooni.
Olles loonud Cervélo R3, ratta, mis seitse aastat järjest nautis poodiumikohta Pariisi-Roubaix jõhkratel munakividel, teab Vroomen, mida on vaja jalgratta jaoks, mis suudab anda jõu tagarattale, kaitstes samal ajal sõitjat. kõige halvematelt pindadelt.
„Ideaaljuhul soovite võimalikult vähe vertikaalset jäikust, et saaksite veidi mugavust ja vastavust,” ütleb ta. Kuid toru, mida te suurendate, et saavutada väändumise jäikus, muutub ka vertikaalselt suuremaks ja vertikaalselt jäigemaks ning neid kahte tegurit pole lihtne lahti ühendada. Selles mõttes jääb see alati kompromissiks – kõige mugavam ratas on sõitmatu, kuna see on igas suunas nii paindlik, ja võimalikult jäige ratas on ka sõidukõlbmatu, kuna see on kontimurdv alt jäik, mis pole mitte ainult ebamugav, vaid ka aeglasem. Tee ebatasasuse kõrvaldamiseks on vaja järgimist.’
Rehvid teevad suure osa sellest tööst, kuid disainerid lisavad raamile ka teatud painduvust, eriti istmetorus ja väga õhukeste või lamestatud istmetugede kaudu, et hajutada läbi tagaosa üles liikuvad amortisaatorid. rattast sõitjale.
Vaieldamatult parim näide sellest, kuidas vertikaalset vastavust saab lahutada alumisest kronsteinist ja esitoru jäikusest, on Trek Domane, võidusõiduks häälestatud jalgratas, mis viis Fabian Cancellara Flandria ringreisil poodiumi kõrgeimale astmele. Pariis-Roubaix. Domane'i istmetoru on ülemisest torust lahti ühendatud, võimaldades istmetorul painduda peaaegu raamist sõltumatult, ilma jäikust ohverdamata. Uusima Domane SLR-i uuel IsoSpeedi lahtisiduril on isegi "häälestav vastavus", nii et sõitja saab jäikuse taset isikupärastada.
'Domane'i häälestusvahemik algab ligikaudu samal vertikaalse vastavuse tasemel kui Madone [Treki võidusõiduseade] ja on kuni 35% ühilduvam, ilma et see mõjutaks pedaalide jäikust, ütleb Coates.
Tuleviku raamid
Jägemate, kergemate ja mugavamate raamide järeleandmatu püüdlus ei näita raugemise märke, kuna tootjad otsivad pidev alt uusi materjale ja tehnoloogiat. Näiteks Briti rattabränd Dassi uurib grafeeni võimalusi, imeainet, millel on erakordne potentsiaal, kui tootjad leiavad võimalusi selle võimaluste kasutamiseks.
„Grafeenil on omadused, mis ületavad palju traditsioonilisi jalgrattaraamidesse paigutatud süsinikusisaldusi,” ütleb Stuart Abbott, endine kosmoselennunduse projekteerimisinsener, kes Dassi kuus aastat tagasi asutas. On müstiline võimalus luua raam, mis võiks kaaluda kuni 300 g, sest grafeen on nii palju kergem ja tugevam, et teil on võimalus asendada süsinikualad, mis võivad teatud kohtades olla 2 mm või 3 mm paksused. raam – eriti alumise kronsteini ümber – millegagi, mis on 100 korda kergem ja paksusega üks tuhandik.'
Praegu on aga kiire tegelikkuse kontroll kõigile, kes on uue ratta ostmise äärel. Rattasõit ei ole nagu vormel 1, kus parim auto võidab alati, sõltumata juhist. Paljud selle aasta suuremad võidusõidud – sealhulgas Pariis-Roubaix, Flandria tuur, Milano-San Remo, Pariis-Nice ja Tour of Romandie – on võitnud erinevate ratastega sõitjad. Teisisõnu, ülim jõudlus sõltub sõitjast, mitte rattast, ja raamil ei ole objektiivset "õiget" jäikuse taset, vaid ainult teie jaoks sobiv tase.
10 kõige jäigemat jalgratast
Kuidas mõõta ratta jäikust? Kahjuks ei ole meil paindkatsete tegemiseks laborit, kuid me teame kohta, kus seda tehakse. Meie sõbrad Saksamaa rattaajakirjast Tour on tuntud oma teadusliku lähenemise poolest rattatestidele, mis hõlmavad jäikuse väärtuste kindlakstegemiseks iga palja raami allutamist rangetele katsetestidele.
Võrrand, mis põhineb jäikuse skooril, mille raam saavutab peatoru juures (mõõdetuna Nm/°), jagatud raami üldmassiga (kg), annab jäikuse ja kaalu indeksi, mis annab Tourile edetabel kõige jäigemate raamide jaoks…
| Jalgratas | Kuupäev | Jäikus kuni kaaluni |
| 1. Cervelo Rca | jaanuar 2015 | 142Nm/°/kg |
| 2. Spetsialiseeritud asf alt SL4 | detsember 2011 | 141,2Nm/°/kg |
| 3. Cannondale SuperSix Evo Ultimate | september 2011 | 139,2Nm/°/kg |
| 4. Canyon Ultimate CF SLX | jaanuar 2016 | 131,5Nm/°/kg |
| 5. Trek Emonda | detsember 2014 | 131,3Nm/°/kg |
| 6. Focus Izalco Max | Juli 2013 | 127,1Nm/°/kg |
| 7. Vilt F1 | detsember 2011 | 125,3Nm/°/kg |
| 8. AX Lightness Vial Evo | jaanuar 2015 | 125,1Nm/°/kg |
| 9. Storck Aernario | oktoober 2015 | 123,9Nm/°/kg |
| 10. Rose X-Lite Team 8000 | detsember 2014 | 123,7Nm/°/kg |
Süsiniku žargoon: mida see kõik tähendab?
