Форум о веломобилях и лигерадах

Кто-нибудь знает, как рассчитать правильные соотношения геометрии дельтатрайка, такие как база\ширина колеи\высота ЦТ\угол наклона передней вилки?
Мне кажется, что должна быть какая-то чёткая зависимость между этими величинами, которая обеспечит хорошую устойчивость и управляемость.

Пока что я обнаружил очень хорошую устойчивость и самостабилизацию у одной из детских игрушек – модели пассажирского самолёта. У него база равна 2.3 ширины колеи. Низкий ЦТ обеспечивает устойчивость (переворачивается только при крене около 40 градусов). Вилка вертикальная. Точное расположение ЦТ выясню на досуге.

Предлагаю выкладывать сюда подобные данные известных дельтатрайков, чтобы проанализировать наилучшие соотношения, и проверить их потом на уменьшенных моделях.

_________________
страница забло
лёня я как и ты был на цепи,лёня рубал хозяйские харчи......

У "больших" самолётов так и делают - переднее колесо изрядно смещено назад относительно вполне вертикальной оси, как колёсико офисного кресла, для самостабилизации. Понятно, что колесо при этом часто колбасит (флаттер), но самолёту пофиг, у него основное управление - аэродинамическое, а на самых малых скоростях оно успевает успокаиваться.

_________________
Дмитрий Кутейников

На игрушке такого эффекта не возникает, но вероятно по тому, что колёсико довольно туго поворачивает.
Главный вопрос в том, где найти рекомендации и зависимости ширины колеи и длины базы от высоты и положения ЦТ. Может кто знает ссылки на подобные материалы?

_________________
страница забло
лёня я как и ты был на цепи,лёня рубал хозяйские харчи......

Высоту ЦТ можно оценить по колее и базе - из соображений устойчивости к опрокидыванию. Тупо чертим проекцию ЦТ на треугольник колёс, рекомендуемая высота - не выше расстояния до ближайшей границы треугольника, то есть, угол опрокидывания 45 градусов.

Добавлено через 3 минуты 56 секунд:
Как вариант - чертим вписанную и описанную окружности, и в какой-нибудь точке между их центрами размещаем ЦТ. В центре вписанной имеем максимальную устойчивость к опрокидыванию (без учёта динамики), в центре описанной - максимально одинаковую нагрузку на колёса.

Добавлено через 2 минуты 34 секунды:
Можно свинуть вперёд за центр описанной окружности - тогда переднее колесо будет нагружено больше задних, чтобы лучше тянуло (привод ведь на переднее, верно?), но тогда падает устойчивость.

_________________
Дмитрий Кутейников

Я планирую привод на 2 задних, тут у нас переднеприводные никак не едут.

В остальном всё понятно, вроде бы, спасибо! Теперь надо рисовать и ещё порыть инфы о зависимости длины базы от ширины колеи.

Беглый поиск никакого справочника с примерами не обнаружил... Интересно, что упомянутая игрушка сама выходит из заноса при том, что переднее колесо установлено прямо, то есть не самоцентруется, а просто стоит прямо. Хочу понять, от чего этот полезный эффект и что на него влияет.

_________________
страница забло
лёня я как и ты был на цепи,лёня рубал хозяйские харчи......

http://velomobile.org/workshop/theoretics-gl/dynamics-gl/74-2010-01-26-14-41-11
И мы недавно закончили один проект тадпол-трайка, устойчивость получилась отменной: в крутом повороте начинает скользить, но не опрокидывается. Сейчас он в покраске, когда соберу его, скажу его параметры.

_________________
Изобретаю велосипед
http://denedi.com
http://vk.com/denedi_cycles
http://fb.me/denedicycles

Параметры модели с, как мне показалось, отличными характеристиками устойчивости и стабилизации:

Высота ЦТ= 26 мм
Колея = 50 мм
База = 116 мм
Расстояние до ЦТ от задней оси = 24 мм


То есть, грубо говоря, колея два раза больше высоты ЦТ, а база - в 2.32 раза больше колеи. При этом ЦТ находится на 1\5 базы от задней оси.

_________________
страница забло
лёня я как и ты был на цепи,лёня рубал хозяйские харчи......

Нарисуй на бумаге треугольник и описанную и вписанную окружности и проекцию ЦТ - просто посмотри, что получится.

_________________
Дмитрий Кутейников

Вот что получилось. Большими чёрными точками показаны центры окружностей.

Действительно реальный ЦТ оказался близко к центру ВПИСАННОЙ окружности, а вот на счёт равномерной нагрузки на колёса (в центре ОПИСАННОЙ) я что-то сомневаюсь...

_________________
страница забло
лёня я как и ты был на цепи,лёня рубал хозяйские харчи......

Ну, по идее, должно быть так... Расстояние от колёс до ЦТ одинаковое - значит, и нагрузка должна быть одинаковая. Хотя проверка на крайний случай это построение опровергает... Значит, как-то по-другому надо считать... Например, располагать ЦТ на расстоянии трети базы от задней оси... Ой, что-то я после обеда туго соображаю.
А вот про устойчивость - это чистая геометрия, здесь мне обед не мешает. Я так и думал, что ЦТ будет очень близко к центру вписанной окружности. Кстати, именно поэтому трайки-головастики весьма устойчивы - у них ЦТ тоже очень близок к центру вписанной окружности.

_________________
Дмитрий Кутейников

Я думаю, что они устойчивы просто по тому, что ЦТ у них ниже. Кроме того сделать "головастик" сложнее, чем "дельту", поэтому разработчики уделяют больше внимания проектированию.
Сделать низкую "дельту" тоже можно.

С устойчивостью, вроде бы, ясно. Теперь надо делать модельку с изменяемой базой и проверять как она стабилизируется на скользком полу.

_________________
страница забло
лёня я как и ты был на цепи,лёня рубал хозяйские харчи......

Как Вы получили такой низкий ЦТ? Такое реально, если ж*па не выше 5 см от земли, ведь ЦТ тела где-то в районе пупка (тело ведь не плоское), а ЦТ колёс на уровне их осей.

Не надо мудрить. Устойчивость А-трайка будет расти с увеличением базы. Но бесконечно увеличивать базу Вы не сможете, так как нарушается требование компактности и минимизации веса. Поэтому А-трайк с задним приводом и передним колесом прямо перед педалями, будет хорошим компромиссом между увеличением устойчивости, с одной стороны, и компактности с другой. И это не будет никак зависеть от ширины колеи. От ширины колеи будет зависеть положение центра вписанной окружности (ЦВО), на который и нужно ориентировать ЦТ ВМ. Причём, здесь нужно учитывать ещё и стиль езды.
Если Вы, непосредственно перед поворотом (и во время поворота) привыкли притормаживать, то ЦТ нужно разместить немного сзади ЦВО, а если ВЫ притормаживаете чуть раньше, а во время самого поворота начинаете ускоряться, то ЦТ нужно сдвинуть немного вперёд (тут всё дело в моменте инерции).
Ширина же колеи определяется высотой ЦТ.

_________________
Солнце на спицах, синева над головой.
Ветер нам в лица, обгоняем шар земной.
Ветры и вёрсты, улетающие в даль.
Сядешь и просто нажимаешь на педаль.

Я и не мудрю. Во всяком случае не использую свою собственную терминологию, а пользуюсь общепринятой.


Какой? 26мм это ЦТ ИГРУШКИ (прочтите тему сначала).



С устойчивостью уже разобрались. Теперь хочу разобраться с влиянием длины базы на управляемость и стабильность езды.

_________________
страница забло
лёня я как и ты был на цепи,лёня рубал хозяйские харчи......

чем длиннеее --тем устойчивей и стабильней.

_________________
Мой личный сайт (новый) - http://velomobily.at.ua/
Мой Канал на Ютуб - https://www.youtube.com/channel/UC4opyB ... ysH1I5pD2Q

Хотелось бы выяснить, при каких пропорциях дальнейшее удлинение нецелесообразно.

Ещё вопрос - кто что думает по поводу трейла и наклона рулевой на дельтатрайке? По идее неплохо было бы иметь весовую стабилизацию (т.е. точка пересечения оси рулевой перед (внутри базы) точкой контакта колеса с землёй).
Как я думаю - чем меньше загрузка переднего колеса - тем больше трейл.

У кого есть другие мнения?

_________________
страница забло
лёня я как и ты был на цепи,лёня рубал хозяйские харчи......

Я очень рад за Вас. Но, обычно, общепринятым пользуются те, кто сам ничего нового придумать не может. И терминология здесь не при чём. Просто графика буквы А для меня больше похожа на конфигурацию трайка с одним передним колесом, чем графика буквы Д. Кстати, на большую букву "дельта" (Δ) больше похожа кирилическая А, чем кирилическая Д.

Согласен, лопухнулся. Вот только в этой модели Вам нужно было обратить внимание не на соотношение базы и колеи, а на соотношение колеи и высоты ЦТ.

Управляемость и стабильность езды так же не зависят от длины базы. Они зависят от конфигурации передней вилки: правильное соотношение выноса и наклона.

Дальнейшее удлинение нецелесообразно в том случае, когда оно выполняется не для обеспечивания вращения педалей без задевания за переднее колесо в повороте (что является достаточным условием).

_________________
Солнце на спицах, синева над головой.
Ветер нам в лица, обгоняем шар земной.
Ветры и вёрсты, улетающие в даль.
Сядешь и просто нажимаешь на педаль.

А я обратил и сделал вывод: ШИРИНА КОЛЕИ В ДВА РАЗА БОЛЬШЕ ВЫСОТЫ ЦТ



Во тут вы 100% не правы! Длина базы по-любому влияет на управляемость хотя бы по тому, что при разной длине базы рулевой колесо должно быть повёрнуто на разный угол для поворота ТС на одно и то же значение (при прочих равных условиях).

Соответственно: чем длиннее база - тем меньшие боковые усилия действуют на рулевое колесо, тем более чётким может быть управление.

Возможно есть ещё какие-то зависимости. Модельку всё никак не сделаю (разленился совсем).

Конечно угол наклона и вынос (трейл) тоже влияют.



Вот тут у меня есть сомнения, которые хотелось бы проверить.
Может быть вы здесь правы, но я хочу понять, какие пропорции машины получаются при такой компоновке, какие пропорции можно считать оптимальными и как можно их гармонично совместить, чтобы в итоге получить эффективную (по функциональности) машинку с лёгким управлением (заказчик - моя маман), хорошей проходимостью (основная проблема это не грязь, а наличие глубоких колей, то есть машинка должна хорошо управляться и не переворачиваться при сильном крене).

То есть надо сделать такой веломобиль, на котором сможет ездить человек, не знакомый толком с подобной техникой, и у которого, скорее всего, не хватит реакции, чтобы компенсироваться непредсказуемое поведение машины.

Добавлено через 42 минуты 33 секунды:
Кстати, Сколот вот тут пишет:
http://rasen-rus.narod.ru/ecomobil/Velo ... glava7.htm



По поводу днамической стабилизации я с ним не согласен (считаю, что динамическая сталилизация это следствие заваливания рулевого колеса в сторону наклона, что вызывает подруливание в сторону падения, и, таим образом, восстановление равновесия). Однако в случае с 3х колёсной машиной я полагаю, что трейл должен быть вот таким:


То есть машина будет стремится ехать прямо, при этом не будет стремиться свернуть в сторону крена (все мои трайки, и не только мои) всегда пытались свернуть в сторону крена, то есть отпускать руль было нельзя. Причина была в том, что я использовал обычные велосипедные вилки, которые рассчитаны на использование в 2-х колёсной технике. И там где 2-х колёсник подрулил бы под себя и стабилизировался, трайк стремился улететь с дороги.

То же самое относится к трайкам-питонам.

_________________
страница забло
лёня я как и ты был на цепи,лёня рубал хозяйские харчи......

Здесь ведь речь идёт об управляемости аппарата в целом, а не о конструкции рулевого управления и передаточном отношении в этом управлении. Просто потому, что при более длинной базе нужно поворачивать переднее колесо на больший угол при одинаковом радиусе поворота.

Я и предложил не мудрить. Сделайте клон Принца и будет вашей маме счастье.

Весь ход изготовления можете прочитать здесь.
http://etracab.ru/forum/viewtopic.php?id=365&action=all

Добавлено через 19 минут 37 секунд:

Динамическая стабилизация потому и динамическая, что возникает только во время движения, за счёт сил сопротивления качению. А это проявляется только при положительном трейле (хотя бы минимальном). Особенно это важно при торможении управляющим колесом.

_________________
Солнце на спицах, синева над головой.
Ветер нам в лица, обгоняем шар земной.
Ветры и вёрсты, улетающие в даль.
Сядешь и просто нажимаешь на педаль.

Верно. Передаточное соотношение ни при чём. Вы верно написали, что при разной длине базы для езды по одному и тому же радиусу нужно повернуть рулевое колесо на разный угол, то есть длина базы влияет на управление. Кроме того, более длинную базу труднее сорвать в занос и легче стабилизировать, так как у двух задних колёс боковое сопротивление больше, чем у одного переднего, стало быть аппарат будет стремиться сам повернуть в ту сторону, в которую его несёт (кстати, кажется у Карпука читал, что трайки "головастики" при заносе разворачивает задом). И чем длиннее база тем сильнее должно быть это стремление (это наблюдение поведения игрушки на скользком полу. Когда сделаю модельку - сниму видео "экспериментов" с разной базой)



А разве не вы так часто пишите, что делают клоны только те, кто своего придумать не может?
это во-первых. А во-вторых: "Принц" это чисто асфальтная конструкция явно не подходящая для тех условий, где должен будет работать мой трайк (чересчур высоченный).
К тому же такой руль очень опасен для сколько-нибудь быстрой езды и манёвров на скорости (понятно, что я не делаю гоночный аппарат, но машина должна быть безопасной в пределах диапазона рабочих скоростей, а в холмистой местности надо иметь в виду, что при отказе тормозов аппарат легко наберёт 50 км\ч и придётся входить в поворот).

Проблема руля "Принца" в том, что при повороте ездока выталкивает (смещает на сидении) на внешний радиус, и он тянет за собой руль, тем самым входя в поворот ещё круче. А держаться, кроме как за руль, ему больше не за что. Руль типа "кочерга"на трайках вообще недопустим с точки зрения безопасности, я считаю.



Нет. Не согласен! Сопротивление качению слишком мало, чтобы противостоять весовой стабилизации и чему-либо вообще, иначе никакие велосипеды вообще не катились бы.

Наверное это влияет ТОЛЬКО при торможении.
При этом, как мне кажется, не меньшее значение имеет смещение ЦТ и, вследствие этого, увеличение нагрузки на переднее колесо.

Кроме того, сам наклон тоже способствует стабилизации (думаю, что все слышали о "повороте наклоном" и видели, как пущенное колесо поворачивает в сторону наклона).

Предлагаю провести примерный расчёт сил конкретного велосипеда с конкретным трейлом, чтобы прекратить этот спор.

_________________
страница забло
лёня я как и ты был на цепи,лёня рубал хозяйские харчи......

Это можно учитывать, если вы выбираете между короткой базой (колесо между ног) и длинной (колесо перед педальной кареткой), а если Вы в варианте длинной базы ещё удлините базу, это принципиально ничего Вам не даст, кроме увеличения веса. Ну, если только у вас нет идеи поместить между педалями и передним колесом ещё одно сиденье. Но это уже другая тема.

Вот и надо выбрать такую конфигурацию, чтобы этого малого сопротивления хватало для стабилизации колеса.

Значит, не делайте абсолютный клон, а возьмите конструкцию за основу и приспособьте ей другое рулевое. Кстати, у Принца есть возможность закрепить ниже сиденье, понизив тем самым ЦТ.

В варианте переднего колеса перед педалями Вы сможете сместить ЦТ только приближением к нему или удалением от него задней оси. Но при этом не столько меняется управляемость, сколько устойчивость.

_________________
Солнце на спицах, синева над головой.
Ветер нам в лица, обгоняем шар земной.
Ветры и вёрсты, улетающие в даль.
Сядешь и просто нажимаешь на педаль.