Nauka o kaldrmi

Sadržaj:

Nauka o kaldrmi
Nauka o kaldrmi

Video: Nauka o kaldrmi

Video: Nauka o kaldrmi
Video: как сделать бесконечный источник булыжника 2024, April
Anonim

Dok se profesionalci pripremaju za Paris-Roubaix, gledamo kako naučnici rade na tome da olakšaju vožnju kaldrmom

Ovogodišnji Paris-Roubaix ima više od 50 km kaldrme, zbog čega se ova klasična trka u sjevernoj Francuskoj opisuje kao "Pakao sjevera". Za proizvođače i timove to je jedan od najvažnijih događaja u kalendaru.

To je također platforma za predstavljanje novih tehnologija dizajniranih da pomognu biciklima da se glatko kotrljaju po asf altu.

Zato je Pinarello kreirao sistem ovjesa na vrhu sjedala na svom K8-S i zašto je Specialized predstavio svoj 'FutureShock' ovjes između prednje cijevi i vretena na svom najnovijem Roubaixu.

Ali postoje li ikakvi naučni dokazi koji ukazuju na to da li ove i druge slične inovacije imaju stvarne zasluge i, ako da, što je važnije: prigušivanje na prednjem dijelu bicikla ili na stražnjem dijelu?

Praćenje vibracija

‘Napunili smo naše bicikle senzorima kada smo pratili utrku kao što je Roubaix kako bismo dodali empirijske podatke povratnim informacijama koje dobijamo od vozača,’ kaže Carsten Jeppesen, šef tehničkih operacija u Team Sky-u.

‘To je razlog zašto će mnogi vozači izabrati stražnji ovjes, a također i zašto, na primjer, ne bi išli na prednje ogibljenje, što su neki pokušali, ali su smatrali da je previše strano.’.

Jeppesen takođe napominje da vozači biraju duže međuosovinsko rastojanje, što objašnjava razmišljanje iza Pinarello K8-S, sa njegovim elastičnim zadnjim krajem i dužim međuosovinskim rastojanjem od F10.

Ali nije baš naučno. Tražimo nezavisne, provjerljive dokaze, i prilično iznenađujuće za sport u kojem su podaci kralj, postoji samo jedna nezavisna studija koja ispituje vibracije koje izviru iz kaldrme Roubaixa.

Naučnik i biciklista Sebastien Duc učestvovao je u Paris-Roubaix Challenge-u 2015, amaterskom događaju koji se održava dan prije profesionalne trke. Duc od 1,80 m i 68 kg imao je za cilj da izmjeri ne samo skalu vibracija koje stvara kaldrma, već i gdje su na biciklu i tijelu na svom vrhuncu.

‘Napunio sam svoj Specialized Roubaix Expert sa dva tri-aksijalna akcelerometra – na vretenu i stubu sedišta – i podesio pritisak u gumama na 5 bara [oko 73 psi]“, kaže Duc. 'Tada sam izmjerio RMS, VDV i nivo vibracija…'

OK, stani tu – potrebno je objašnjenje. U ovom oscilirajućem svijetu, RMS (srednji kvadrat, mjeren u m/s2) je u suštini prosječna vrijednost vibracija, u ovom slučaju vožnje po kaldrmi, dok je VDV (doza vibracije Vrijednost, m/s1.75) predstavlja kumulativnu vrijednost. Nivo vibracije je oscilacija u sekundi, ili herca (Hz).

Prikupljajući sve podatke nakon događaja, Duc je otkrio da je tokom njegove 139km duge vožnje po 15 kaldrmiranih sektora njegova brzina varirala od 19,1-27,8kmh; njegov broj otkucaja srca je fluktuirao između 122-155 otkucaja u minuti; kadenca mu je bila između 79-87 o/min; a izlazna snaga je varirala od 167-235W.

'Prema RMS i VDV vrijednostima, izloženost vibracijama je intenzivnija na rukama nego na sjedištu biciklista, bez obzira na brzinu ili težinu kaldrme,' otkriva Duc.

Za referencu, ASO kategorizira kaldrmu prema težini od dvije zvjezdice (relativno lako) do pet zvjezdica (razbijajući kosti), a ove godine je uveo označavanje bojama kako bi TV gledaocima olakšao da ih identifikuju.

'Preko dionica sa četiri zvjezdice, RMS je jednak 35m/s2 u odnosu na 28m/s2 na stub sedišta.' Na radnom mestu – recimo oranje polja na traktoru – sve preko 10m/s2 smatra se opasnim.

Dakle, to je to. Skyjev Jeppesen je u krivu i proizvođači bi trebali usredotočiti svoje napore na prednji dio motocikla umjesto na stražnji dio. Naravno, nije tako jednostavno.

‘Učestalost nivoa vibracija je zapravo bila veća na stubu sjedala’, kaže Duc. „Preko kaldrme sa tri zvjezdice, 30 Hz na stubu sedišta u poređenju sa oko 20 Hz na stubu.“

Ukratko, vibracije pozadi su bile manje intenzivne, ali češće.

Slika
Slika

Oskudnost studija

Za sada, tako neuvjerljivo. Trebalo nam je više podataka, ali Cyclist je morao biti kreativan. Istraživanje Paula MacDermida sa Univerziteta Massey, Novi Zeland, koji je uporedio utjecaj vibracija cestovnog biciklizma sa biciklizmom izvan ceste.

Njegovo istraživanje nije bilo na kaldrmi, ali MacDermid kaže da može napraviti dobru procjenu rezultata na osnovu vlastitih podataka.

Uzmite RMS vrijednost. Na MacDermidovim testovima, akcelerometri na lijevoj ruci su izmjerili 18m/s2 i 27m/s2 za put i off-road; na stubu sjedišta bilo je 12m/s2 i 18m/s2.

MacDermid kaže da bi kaldrma generisala slične proporcije vibracije i da bi subjekti morali da generišu oko 30% više energije da bi održali istu brzinu, što je značajno jer je snaga povezana sa vibracijom.

'Ovo je bazirano na podacima Training Peaks-a iz pobjede Mata Haymana 2016., kada je u Arenberg šumi njegova prosječna snaga porasla za 44% i njegov broj otkucaja srca za 20% [u poređenju sa ranije u trci],' kaže MacDermid.

Naravno, Haymanovo povećanje napora se ne može u potpunosti pripisati dodatnim vibracijama koje stimuliraju te kaldrme – sigurno je pretpostaviti da je Hayman također spustio čekić u dio koji je ozloglašen po tome što je napravio ili prekinuo trku.

Ali ako široko primijenimo to povećanje od 30% na kaldrmu i povećane vibracije, gledamo na RMS vrijednosti od preko 30m/s2 kroz upravljač i preko 20m /s2 kroz sedlo.

Tako da bi se opet činilo da je naprijed područje koje zahtijeva veći fokus prigušenja. 'Svakako biste to mogli tvrditi, jer će pomicanje bicikla preko neravnina izazvati više pokreta gornjeg dijela tijela', kaže MacDermid.

‘To je potkrijepljeno dodatnim podacima koje imamo koji pokazuju da su na dionicama uzbrdo pri brzinama od oko 16,5 kmh, vibracije obično bile veće kroz šipke i ruke nego kroz stub sjedišta.’.

Njegove figure se, međutim, mijenjaju kada se cesta naginje nizbrdo: 'Proveli smo još jednu studiju koja je proučavala efekte na biciklu kada se spušta niz stepenice preko 13 cm.

‘Rezultati su pokazali da su držač sjedišta i gležanj pretrpjeli najveće udarce, dok su upravljač zauzeli blizu trećine.’

Napravljeno za kaldrmu

Neuvjerljivo je da li bi ovjes bio bolje upotrijebljen na prednjem ili stražnjem dijelu motocikla, ali može biti slučaj da ni jedno ni drugo nema toliko utjecaja kao sami vozači.

‘Studija u Francuskoj je pokazala da što je jahač teži, to je niža vrijednost doze vibracija,’ kaže MacDermid.

U suštini momci od 80 kg i više prirodno prigušuju vibracije više od momaka od 60 kg.

I još jedno francusko istraživanje pokazalo je da držanje vozača takođe ima značajan uticaj na VDV, posebno na položaj podlaktica i uglova zgloba, i da optimizovana geometrija bicikla može smanjiti ovu cifru do 50%.

Postoji i pitanje stila vožnje, kaže Jeppesen: 'Kao primjer, ako pogledate Fabiana Cancellara, koji je uglađen na svom biciklu, vjerovatno bi iskusio manje vibracija od nekoga poput Iana Stannarda, koji je više o gruba sila i lupa pedale.'

Dakle, evo ga. Kada profesionalni vozači udare Arenberg na ovogodišnjem Paris-Roubaixu, neki od njih će cijeniti dodatno amortiziranje na šipkama, dok će drugi biti zadovoljni stražnjim ovjesom (i svi će ići na šire, mekše gume nego inače).

Ali pobjednik će najvjerovatnije biti onaj koji jednostavno najbolje zna voziti kaldrmu. Na kraju krajeva, prošlogodišnji pobjednik, Mat Hayman, bio je na Scott Foil-u – aero biciklu koji čini malo ustupaka radi udobnosti.

Preporučuje se: