Yol darbeleri, çerçeve öz frekanslarını uyarır mı?

Son bisiklet tatilim sırasında, dönüşe yaklaşmak için enine şeritleri olan yollarda yokuş aşağı sürdüm.

Şeritler yol boyası ile yapıldı ve yol düzleminden biraz daha yüksekti, böylece üzerlerinden geçmek çarpma hissi veriyor.

Yokuş aşağı inerken ulaşılabilecek hızda tekrarlanan "ta-ta-pum" rahat değil, bu yüzden yavaşlamaya başladım.

Ancak merak ediyordum: Bisikletin belirli bir hızı için, çarpma frekansının, potansiyel felaketli çerçeve başarısızlığına yol açan çerçeve Eigen frekansı ile rezonansa girmesi mümkün mü?

Aşağıda, bir bisikletin belirli bir frekansta itici güç tarafından etkilenmeye tepkisinin bir çift varsayımsal grafiği verilmiştir.

Soldaki gerçekçi olmayan, rezonans nedeniyle bisikletin parçalandığı pop-kültür senaryosuna yol açacak bir grafik türüdür. Rezonans, yoldaki çarpmaların frekansına uyması için oldukça düşük bir frekansta olmalıdır. Çok az sönümleme (bisiklet sürücüsü sisteminde iç sürtünme) var ve bu iki şekilde ortaya çıkıyor: (1) sezgisel olarak beklediğiniz gibi, yanıt daha yüksektir çünkü enerji hızla ısıya dağılmaz; (2) daha az sezgisel olarak, rezonans pikini çok dar yapar.

İkinci grafik, sürücünün vücuduna bağlı bir bisiklet kasası gibi bir sistem için beklediğim gibi. Çerçeve karmaşık bir nesne olduğu için, sadece bir tane değil, birçok rezonans frekansı vardır ve her biri oldukça zayıftır. Rezonans frekanslarının oldukça yüksek, muhtemelen 100-1000 Hz ve daha yüksek olacağını umuyorum, çünkü çerçeve sert ve hafif. Çerçevenin sürücünün yumuşak yumuşak gövdesiyle birleşmesi, lastiklerin birleştirilmesi ve muhtemelen çerçevedeki iç sürtünme nedeniyle çok fazla sönümleme vardır. Bu sönümleme, tepeleri çok uzun değil ve aynı zamanda onları geniş yapar, bu yüzden birbirine karışır.

Bununla ilgili deneysel kanıtlar istiyorsanız, bisikletinizi alın ve çeşitli noktalarda ve çeşitli yönlerde yumruklarınızla vurun. (Sanırım üzerinde otururken bunu yapmak istersiniz, çünkü vücudunuz sistemi kütlesi ve sönmesiyle etkiler.) Ses bölgesinde rezonanslar varsa, bu frekansları duyulabilir ses olarak duyarsınız. Düşük frekanslı rezonanslar varsa, bunları titreşim olarak hissedeceksiniz. Zil sesinin ne kadar süreyle kaldığına bağlı olarak sönümleme miktarını söyleyebilirsiniz. Zil gibi çalıyorsa, düşük sönümlenir. Çabuk bir serseri veya derhal düşecek bir “dink” ise, yüksek sönümlenir.

Sol taraftaki grafiğin en kötü senaryosunu kabul etseniz bile, tepe noktası çok dardır. (Bisikleti yok etmeye yetecek kadar yüksek yapmak için, genişliğin çok küçük olması için yeterince sönümleme yapmak zorundayız.) Bu, tehlikenin yalnızca çok, çok özel, küçük bir frekans aralığında meydana geleceği anlamına gelir. Sanırım çoğumuz bunu sürerken yaşadıysak, içgüdüsel olarak biraz yavaşlardık. Bu, sürüş frekansının düşmesine ve rezonant frekanstan herhangi bir önemli yanıtı heyecanlandırmak için bizi çok uzağa götürmesine neden olacaktır.

Tasarımcılar açıkça, yoldaki bir çarpmadan gelen dikey bir kuvvete karşılık olarak düşük sönümlemeyle titreyen bir bisiklet yapmak istemeyeceklerdir. Böyle bir bisiklet uzun bir süre boyunca yukarı ve aşağı salınır, bu da can sıkıcı olur. Amortisörlü bir dağ bisikleti durumunda bile, bu tür bir etkiden kaçınmak için muhtemelen şoklara tasarlanmış bir ton sönümleme vardır.

Bir yol yüzeyinde karşılaşılan bir rezonans frekansı tüm bisiklet sistemi, yani çerçeve, tekerlekler, sürücü vb. İçin olacaktır. Sürücü, çerçeveye yay, sönümleme ve aktif kontrol özellikleri (kollar ve bacaklar) olan elemanlar aracılığıyla etkin bir şekilde bağlanır. Belirli bir frekansta karşılaşılan tümsekler sürücüyü mahvedebilir.

Bisiklet çerçeveleri oldukça sağlamdır, bu yüzden herhangi bir bozulmamış rezonans frekansı nispeten yüksek olacaktır. Kesin olarak 10 ya da öylesine Hertz olmasın, düzenli aralıklarla çarpmalara girebilirsiniz.

Rezonans frekanslarında heyecanlandığında tüm yapıların başarısız olduğunu varsayıyorsunuz. Bu kesinlikle doğru değildir, aksi takdirde akustik müzik aletleri çalındığında kendi kendini imha eder. Elbette, rezonansların elbette zararlı salınımlara katkıda bulunabileceği yapılar var, ancak bisiklet çerçevelerinin bundan muzdarip olduğunu sanmıyorum.

Hız yalpalamaları https://en.wikipedia.org/wiki/Speed_wobble adlı , bisikletin kontrolünü kaybetmesine neden olabilecek bir fenomen var . Bir hız salınımı, "sadece bir aracın yönlendirilebilir tekerleği / tekerleklerinin" hızlı (4-10 Hz) salınımıdır. Başlangıçta, aracın geri kalanı, artan genlik üreten kaybın salınması salınımına çevrilene kadar çoğunlukla etkilenmez. kontrol " . Çerçeve fren yapmaz, ancak kontrolün kaybedilmesi nedeniyle yüksek hızda feci bir kaza olabilir.

Asıl soru, bu şeritlerin bu salınımları indükleyip indükleyemeyeceği ve bunun için bir cevabım yok. Muhtemelen sürekli olarak birçok frekansta yeterli sıkıntı vardır ve asıl sorun kararsızlığı tetiklemek, ilk sıkıntıyı elde etmek için hayırdır.

Hızla sallanan bir bisikletçinin güzel bir videosunu görebilirsiniz.

Rezonans frekansı değiştirilemez bir tasarım özelliğidir. Ancak, saygın bir üreticiden en az biri olan çerçeveyi yok etmesi pek olası değil. Aynı ifadeyi, zayıf kaynak ve zayıf malzemeden muzdarip olabilecek bir BSO için yapmazdım.

Bununla birlikte, bu karayolunda yaşadıklarınız uygun bir çerçeve rezonansı değil, sistem bisikletinin / sürücünün rezonansı olabilir, bu da çok fazla rahatsızlığa neden olur. Bununla başa çıkmanın yolu, bisikletin türüne, yaylı veya yaysız olmasına bağlıdır. Ve eğer yaylanırsa, damper ayarının ayarlanması çok yardımcı olacaktır. Sonuçta bu onların işinin bir parçası.

Sert bir çerçeve ve çatal ile rezonans frekansı tasarım ve çerçeve malzemesi tarafından verilir. Burada değiştirilebilecek tek parça, en büyük montaj ölçüsü tarafından verilen sınırlar dahilindeki lastik ölçüsüdür. Ve bir dereceye kadar lastik basıncı ile.

Motorlu kara taşıtlı oluklu bir yolda yaptığınız gibi hala çok daha hızlı veya daha yavaş gitme seçeneği var. Eğer bu fırsatı yakaladıysanız, ya hızların üzerinde dalgaların üzerinden uçmak ya da hiç hız olmadan onları takip etmek demektir.

Ayrıca bisikletinizde rahat bir pozisyon alın. Çubuğu çok fazla sıkmayın ve kranklar yatay konumda iken pedallar üzerinde daha fazla basınç tutmak için tabanınızı biraz kaldırın.

(Son olarak, ama bu şeritlerin amacı, trafiği yavaşlatmaktır, ne yazık ki, bisikletçilere daha fazla rahatsızlık verme eğilimindedirler ve gürültüden rahatsız olabilecek araç sürücülerinden daha güvenli bir yörüngeye müdahale etme eğilimindedirler.)