Форум о веломобилях и лигерадах
https://www.velomobile.org:443/forum/

Велофизика
https://www.velomobile.org:443/forum/viewtopic.php?f=91&t=11148
Страница 9 из 12

Автор:  ura [ Сб янв 25 2014 22:50 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

Раньше всегда считал Алексея чистым практиком, талантливым рукодельщиком. Впрочем, всегда выдержанным и адекватным в своих комментариях, к мнению которого прислушиваются...

Теперь оказалось, что Алексей ещё и великий теоретик! Полез в такие формульные дебри, в которые НИ ОДИН "дифференциальщик" в жизни бы не сунулся!.. Ещё не знаю, что из всего этого в конечном счёте получится, но... я горд за Украину!!!!! :clap: :violin:

Автор:  Indiсtа Саusа [ Сб янв 25 2014 23:01 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

ura, я лично очень рад, что он туда полез, надеюсь что он как раз поможет разобраться в интересовавших вопросах. Я ведь только благодаря нему раскопал всевозможные калькуляторы и стал помалу в них разбираться. :)

Автор:  ura [ Сб янв 25 2014 23:06 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

А он (Алексей) у нас как ломовая лошадь! :D Его надо в атаку с гранатами первым посылать, а там уже и мы все потихоньку подтянемся... Какие у нас там ещё проблемы в веломобилестроении?!.....

Автор:  Indiсtа Саusа [ Вс янв 26 2014 18:57 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

Алексей писал(а):
fк=коэффициента трения качения колеса для разных поверхностей:

fк=
Для асфальта = 0,005 – 0,01;
Для булыжной мостовой = 0,02 (слабо верится);
Для грунтовой дороги в хорошем состоянии = 0,02;
Для утрамбованного снега = 0,03
(данные из справочника конструктора веломобилей)

Тут чуть чуть другие данные, но отсутствуют любые виды нетвердых покрытий.

Indiсtа Саusа писал(а):
Wooden Track (велотрек) 0.001
Smooth Concrete (гладкая бетонка) 0.002
Asphalt Road (гладкий асфальт) 0.004
Rough but Paved Road (разбитый асфальт) 0.008

Tire Rolling Resistance

Кстати никто не мешает в "свой" калькулятор внести значения для различных типов грунтов.

Некие данные по разной резине:
http://www.analyticcycling.com/ForcesTi ... tance.html

Автор:  Indiсtа Саusа [ Вс фев 02 2014 01:50 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

Возможно это табличка где-то и пробегала, в общем вот в максимальном разрешении.

Изображение



Ну не совсем в тему, но калькулятор
http://www.campagnolo.com/jsp/en/techmetric/index.jsp
если по каким-то причинам не подошол
http://gear-calculator.com/#

Автор:  Indiсtа Саusа [ Вс фев 02 2014 02:10 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

flur73, да вроде оно и есть, переведенное.

Автор:  serbey [ Вс фев 02 2014 12:48 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

Примеры расчёта мощности--- http://www.e-bike.com.ua/viewarticle/id/68/

Автор:  Алексей [ Вс фев 02 2014 14:27 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

ura писал(а):
Теперь оказалось, что Алексей ещё и великий теоретик! Полез в такие формульные дебри, в которые НИ ОДИН "дифференциальщик" в жизни бы не сунулся!.. Ещё не знаю, что из всего этого в конечном счёте получится, но... я горд за Украину!!!!! :clap: :violin:


На самом деле такого лентяя как я наджо ещё поискать. Просто я делаю, то, что мне нравится. Развбирался с этой физикой, прежде всего, для своего собственного понимания предмета, чтобы в будущем мозги работали в верном направлении при конструировании.

Сегодня взвесил свой лигерад с обтекателем на новых весах - 31 кг... Жесть. Тем не менее на нём я обгонял очень многих любителей-шоссеров на Одесской Сотке 2013. Как выяснилось, особой физподготовкой я не обладаю, среднюю мощность ещё предстоит выяснить, но думаю что она в пределах 120-130 ватт. Так что, обтекаемость даже при таком весе, давала мне явное преимущество. А это уже повод исследовать, на сколько именно у меня было это преимущество, как именно его лучше всего реализовывать, ну и, конечно, как снизить вес. Я сходу могу снизить его примерно на 3-6 кг, если сделаю всё в чистовом варианте (особенно это касается обтекателя, т.к. он стал вдвое тяжелее после 4-х ремонтов). Ещё можно снизить вес за счёт более дорогой (в 8 раз) передней вилки, выкидывания багажников (заменой их на подвесные к сидению сумки) и другие "гоночные" навороты.
Замена материала рамы даст выиграть где-то 3 кг, но цена её повысится в 10 раз...

В общем, пространство для работы и исследований огромное.

Автор:  Электровело [ Вс фев 02 2014 14:47 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

Алексей писал(а):
выкидывания багажников (заменой их на подвесные к сидению сумки) и другие "гоночные" навороты.

Уж сотку то можно и вовсе без сумок проехать, возьми самое необходимое, то что шоссеры запихивают в карман на спине

Автор:  serbey [ Вс фев 02 2014 14:56 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

Показать эффективность обтекателя поможет электромотор позволяющий ехать со скоростью 50-60 км.

Автор:  Алексей [ Вс фев 02 2014 16:20 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

serbey писал(а):
Показать эффективность обтекателя поможет электромотор позволяющий ехать со скоростью 50-60 км.

Извини, но это глупо. Эффективность надо проверять на наиболее часто используемой скорости. На скорости 50-60 обтекатель по-любому даст огромный выигрыш. А вот какой процент он даёт на 30-ти км\ч - это намного важнее. А при 20-ти от него, может быть, вообще вреда больше (из-за веса) чем пользы.

Добавлено через 2 минуты 5 секунд:
Электровело писал(а):
Уж сотку то можно и вовсе без сумок проехать, возьми самое необходимое, то что шоссеры запихивают в карман на спине

Так и буду делать, но на этот раз я буду на "Колумбе"

Автор:  serbey [ Вс фев 02 2014 16:48 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

Алексей писал(а):
Извини, но это глупо.

А что конкретно глупо? 1. ехать со скоростью 50-60 км 2. ставить более мощный електромор 3. ставить электромор вообщем?

Автор:  Indiсtа Саusа [ Вс фев 02 2014 18:28 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

serbey писал(а):
А что конкретно глупо? 1. ехать со скоростью 50-60 км 2. ставить более мощный електромор 3. ставить электромор вообщем?

Алексей писал(а):
Эффективность надо проверять на наиболее часто используемой скорости. На скорости 50-60 обтекатель по-любому даст огромный выигрыш

Т.е. в условиях максимально приближенных к реальности.

Автор:  alex [ Вс фев 02 2014 19:06 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

serbey писал(а):
Показать эффективность обтекателя поможет...

Жду, когда и практикой можно будет заняться. По измерению мощности.
Вот думаю-если имеется динамо втулка-1. С неё снимать вольт, ампер показания. Велокомпьютер-2. Может быть еще один велокомпьютер приспособить для каденса?-3.
тогда, достигнув определенной скорости при одинаковом каденсе как должна выглядеть формула, чтобы посчитать "банано-ватты"?
Или не надо никаких ампер? Или от их показаний "засекать" скорость и каденс?
интересным вопросом задался Алексей!
Готовая формула должна быть всем потом понятна. Многие захотят свою технику "посчитать"!

Автор:  Алексей [ Вс фев 02 2014 20:47 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

alex писал(а):
Жду, когда и практикой можно будет заняться. По измерению мощности.


Самый доступный способ в этой теме уже описывался, и я проверял его по видеозаписям (т.к. сейчас полно снега и мороз -18 ).

ОПЫТ:

1) Находим холм, измеряем в "Гугле" его длину и средний уклон, а также набор высоты (для контроля)
2) Взвешиваемся вместе с велосипедом (я просто брал его на руки и становился на весы)
3) Ставим камеру для более чёткой фиксации опыта (но можно и без камеры)

4) Заезжаем на холм, засекая время от начала до конца подъёма

Вычисления:

Высчитываем среднюю скорость.

Находим сопротивление движению по формуле: Fдв=Fr+Fx+Fq
Где:
Сила сопротивления качению Fr=fк*9,81*M
Сила аэродинамического сопротивления Fx=Cx*p*V2*S/2
Сила скатывания (c уклона) Fq = m* 9.81 * sinQ

(табличные данные для переменных, не выясненных из опыта есть на первой странице этой темы).

Т.К. при подъёме скорость будет небольшая (по-хорошему чем меньше - тем лучше, значит надо выбирать крутой подъём) то силы Fr и Fx будут очень малы в сравнении с Fq (силой скатывания). Например, при скорости 7.5 км\ч (2.08 м\с) Fr будет около 8.2 Ньютона, а Fx (сопротивление воздуха) всего 0.67 Н. При скорости 7.5 км\ч сумма этих сил требует мощности всего 18.4 ватта. Остальная мощность потрачена на преодоление подъёма, то есть, на силу Fq, которую легче всего замерить.

Находим среднюю мощность по формуле: P=(V*Fдв)\КПД

Кроме того, зная набор высоты, массу и время подъёма можно вычислить затраченную мощность на чистый подъём (как будто бы он был вертикальным) по формулам: E=m*9.81*h, а потом P = E\t;. Прибавим к найденной таким образом мощности значение, найденное для преодоления силы трения и аэродинамики мы должны получить то же число, что и из формулы P=(V*Fдв)\КПД, или около того (после учёта КПД трансмиссии, который чаще всего ставят как 5%)

Автор:  Indiсtа Саusа [ Вс фев 02 2014 21:13 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

Алексей, ну как мышца накачаю попробую взять 40% подъем в Британии, пока мне 10% с перепадом в 70 м дается весьма с большим трудом.
http://www.wired.com/wiredscience/2013/ ... road-bike/
http://www.unicyclist.com/forums/showth ... 993&page=6

Автор:  serbey [ Вс фев 02 2014 21:28 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

В этих формулах очень много величин взятых приблизительно и поэтому все резудьтаты тоже такими будут.Там не учтут и плохие подшипники и кривую резину и прочее Если есть желание определить эффективность обтекателя без заумных формул я бы сделал так. Я бы нашел участок полого спуска на достаточно ровной дороге.Условия для спуска.--- велосипед после начала движения без вращения педалей не должен разогнаться больше 40 км ч \цифра не окончательная\ до окончания без применения тормозов. чем меньше уклон и ровнее дорога тем лучше..... С собой надо иметь компактный груз одинаковый по весу с весои обтекателя. Проведя несколько заездов в безветренную погоду с обтекателем и без можно получить вполне реальные результаты.

Автор:  Indiсtа Саusа [ Вс фев 02 2014 21:51 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

Кстати приложение под андроид позволяет собирать вот такую статистику:
http://veloviewer.com/segments/730602/athlete/1732955

Автор:  Алексей [ Вс фев 02 2014 22:28 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

serbey писал(а):
В этих формулах очень много величин взятых приблизительно и поэтому все резудьтаты тоже такими будут.Там не учтут и плохие подшипники и кривую резину и прочее Если есть желание определить эффективность обтекателя без заумных формул я бы сделал так. Я бы нашел участок полого спуска на достаточно ровной дороге.Условия для спуска.--- велосипед после начала движения без вращения педалей не должен разогнаться больше 40 км ч \цифра не окончательная\ до окончания без применения тормозов. чем меньше уклон и ровнее дорога тем лучше..... С собой надо иметь компактный груз одинаковый по весу с весои обтекателя. Проведя несколько заездов в безветренную погоду с обтекателем и без можно получить вполне реальные результаты.


При чём здесь обтекатель вообще?

блин...
Indiсtа Саusа писал(а):
Кстати приложение под андроид позволяет собирать вот такую статистику:
http://veloviewer.com/segments/730602/athlete/1732955


Классная вещь! Надо только смартфон к ней

Автор:  dim [ Вс фев 02 2014 22:34 ]
Заголовок сообщения:  Re: Велофизика

serbey писал(а):
В этих формулах очень много величин взятых приблизительно и поэтому все резудьтаты тоже такими будут.
Можно еще так сказать: точность результата определяет самый неточный член уравнения. То есть нет смысла указывать например плотность воздуха с точностью до четвертого знака, если в одной таблице лобовая площадь указана 0.7 м2, а в другой - 0.4м2. Ясно, что точность результата будет плюс-минус трамвайная остановка. Но ясно к сожалению не всем :( .

Страница 9 из 12 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/