週期

術語騎自行車 - 自行車 - 指的是運動的自行車,無論是在自行車運輸作為一項運動或騎自行車,這是經營作為一種休閒活動,通過對競技體育保持健康或競技比賽。

未經由駕駛員干預的車輪會落在在最短的時間內。該驅動程序使系統保持自行車/騎手小轉向皮疹平衡。他由陀螺效應的支持。

內容[廣告]
速度[編輯]
在自行車上的平均速度,通常10至20公里的時速(公里/小時)。的自行車踏板支撐幫助駕駛員以限定高達25公里/小時(智能電動車)的速度。有些機型甚至高達45公里/小時(S-智能電動車)。在環法自行車賽駕駛的最高平均時速為41公里/時。無高差更快:時間記錄為正常的自行車從2005年起為50公里/小時,一個特別的空氣動力學的自行車在56公里/時。

在不穩定的平衡自行車[編輯]
一種自行車接觸地面在兩個位置 - 輪胎的支承表面。平面垂直於框架巷道平面即使是輕微的傾斜導致站立自行車翻倒。一旦焦點不再接觸面是全面的,連接支撐面傾斜左右車輪。

通過極端轉動車把,用於聚焦所述支撐表面可以增加。只有經歷過的人才能避免在一個固定的自行車很長一段時間的下降。由於這些問題的直線行駛時,不通過駕駛動態,必須是決定性的。

而駕駛的平衡[編輯]
在一個方向翻倒在駕駛時被抵消,該把手以相同的方向,短曲線發起和自行車升高通過離心力到另一側。這裡,翻倒難以避免,駕駛員必須轉被引導在相反的方向等。

因此正前方是一個關於小費,重新架設在它們之間的平衡位置幾乎沒有明顯的振盪。在低速時,振盪強,交替轉向皮疹表現。

在免提驅動本體的側向傾斜有助於產生相反的重力轉矩。駕駛時要細嚼慢嚥免提駕駛幾乎是不可能的。但直到下面尾隨描述和離心力使這成為可能,通過觸發在可控方向盤傾斜等帶回車輪回行進的直線,或允許一個穩定的轉彎。規模較小,但突然的高程變化(坑坑洼窪,小丘1米直徑),卻是致命的免提駕駛,通常會導致你放下自行車和任何傷害(頭盔就是為什麼免提駕駛,以及一般重要)。

葉輪為陀螺[編輯]
隨著速度的增加,都轉向運動和重力位移(平衡)的體中心有一個次要的意思:關鍵是離心作用和存在的,X表示由所謂的交叉乘積的符號。這一般適用於正前方的曲線。從20公里/小時的速度,作用在葉輪的離心力的力是如此之強,一個穩定直線行駛和轉向操作的很大一部分是徒手可能的。系統騎自行車者加自行車的角動量然後在橫向方向(x方向),並且可以從騎自行車者由於低重量轉移到左邊或右邊,相應於正或負輔助力的AF在z方向,.DELTA.F〜±EZ,附加得到的y分量(陀螺效應),對應於從“筆直向前”的方向的正或負偏差:±EZX離=±EY;當然=在x方向單位矢量; EY和EZ:模擬。

因此旋轉車輪陀螺儀穩定坐的貢獻是支持上述必要的轉向皮疹或觸發Freihändigfahren。這意味著“自動”觸發必要直行小型更正和轉彎時需要更多的轉向行駛。

離心作用 - 穩定和歲差[編輯]
前輪是對稱,nutationsfreien頂部;角動量,旋轉和圖軸是相同的。由前輪,一轉矩作用,這是在垂直於角動量的橫向傾斜。這導致在角動量的變化,從而以一進動(陀螺效應在SA兩輪車):駕駛員轉動在斜坡的方向。相反地,關於自行車在相反方向傾斜的,由於進動轉向軸的前輪的旋轉。

後方進動,而是有助於由他的傾斜的陀螺效應被轉移到前,產生的陀螺效應的增益和總的自行車穩定。

對於長期維持的騎手貢獻的平衡是必要的[編輯]
由於實驗證實(見下文),自行車可以保持這樣的一個地區冷軋窄輪胎他直行駕駛無駕駛員操作了一段時間。這種自行車和輪子固有性質可以通過離心力進行說明。與干擾力的一次性發生,並在一定時間後車輪變得不穩定減慢速度,軋製輪胎開始擺動,最後翻倒。這主要是由於反應的延遲(這樣:進動)。其結果是,相反的開始,有節奏的傾向,即騰飛旋轉,最終成為無法控制的。通過跟踪(見下文)的勢力相互加強的衰減,但它仍然是不穩定的重要休息。

駕駛者可以通過平衡的訓練的意識得到補償的,安靜的坐在馬鞍和運動在直行這些循環不穩定時蹬踏乾淨均勻。在轉彎時,它支持自己的駕駛技術(見轉彎)的穩定性。他仍然是決定性力量 - 沒有它得到任何的自行車有時失控。

這加深了以下情況:

在離心力的意義的實驗和理論[編輯]
大衛瓊斯EH(生於1938)通過實驗發現用的以正常速度的離心效應的影響該驅動程序是非常小的,而它們穩定提出或下山推進自由輪運動,而不的驅動。他安裝毗鄰前輪的第三輪的底部上方,並把它在相反的方向,其目的解除兩者約前輪的離心效果。不過,他可以去正常的,甚至是私人。如果沒有驅動程序,但是,下降的自行車被剝奪在現場的離心作用[1]。

費利克斯·克萊因和索末菲在他們的陀螺儀在自行車的陀螺效應詳盡的理論和分析論述的理論提供。他們指出,一個穩定的範圍是16至20公里/小時的剛離心效應是能夠產生穩定,儘管小輪群眾。它有可能為這裡的驅動程序,徒手開車。下面到達引起該陀螺效應督導不足以誘導足夠大的扶正離心力;司機有利於。如果你開車快了很多,沒有離心效應顯現。後面的軌道接近盡快前輪兩個在一起表現為剛性制度。駕駛經驗像是駕駛一條狹窄的小道;轉向並從而維持其餘是困難的。

Klein和索末菲但承認自行車而設計的,以節約能源和亮度,以優化的離心效應和由駕駛員的自穩定的代償性運動“不只是[..]需要[..]是”。然而去,他們提出一個結論:“[..]它很難被否定掉[是]的離心作用有助於保持駕駛時的平衡,我們想說的一個特別聰明的方式做出貢獻;他們是誰憑藉自己的操作階段第一感覺襲警輪擰緊,然後增加了很多,但有點慢Centrifugalwirkungen在穩定的服務。“[2]

來自離心理論的角度可以簡化地說,系統從未由一個對稱頂部的理想的情況下(三Trägkeitsmomenten兩個極值是完全一樣的),而是由一個現實的慣性張量與慣性三個主要的時刻進行說明。[3]從運動以“慣性平均時刻”的情況下由駕駛員不干預的時間依賴於慣性和“故障”,無法控制的翻滾運動的三個主要的時刻傳出後的干擾發展。

具體地,自由流動的發生首先在向前的方向(旋轉軸的前)和耐短期弱“干擾”穩定(運動亞麻小橢圓)。對於較大的撓度或長期的,通過重力支撐,而(正或負)y軸的自由移動被繪製,即有一個導流至右側或左側。從那裡,該自旋軸然後排斥方向具有可忽略重力(-z),而相比之下,佔主導地位的重力(-x)的方向,根據一個晚“補償的機會,”eyx(-ez)=( - 前)。

因此,自由流動的對角動量橢球的線是在“介質”旋轉軸,y軸,而不是小的橢圓形,雙曲線,但(在一個方向上的吸引力,排斥力在橫向方向上)。這種“雙曲”圍繞中心軸線的運動是在數學上的最相關的物質點,並最終導致了談判的整體運動的“混沌最終行為”。 “加重”除了通過重力的數學,使得一個要處理的最複雜的情況下,離心式的理論,所述非積“重”不對稱頂部。[3]

過彎[編輯]
曲線不通過轉動把手在期望的方向直接啟動。在沙子或雪花秀輪跡,首先在相反的方向有輕微的轉向運動。擊打你左轉到左邊,輪胎的隨後的接觸區域下的重心移動距離到左邊。這會導致一個傾斜的位置向右側,這是由在下面的重力加強。取一個左轉彎,而是傾斜於左邊的是基本上必需的,以便使車輪不傾斜向外。

以發起左轉彎必須放置到垂直平衡的左側在傾斜位置。這是通過一個快速的轉向運動到右邊進行。那麼歪斜被轉向左側穩定。因此,一個新的平衡狀態被達到,其中在離心力的作用和俯仰力矩補償的翻倒力矩由於重力。

傾角的測定[編輯]
曲線可以看作是一個圓形路徑的一部分。當駕駛員是在曲線中,傾斜角,在它不會崩潰,這取決於車輛的速度和轉彎半徑。更快的行駛,並且越接近曲線,就越必須要採取傾斜角度的位置。這清楚地確定:聚焦和支撐表面之間的連接線必須在離心力和吸引力所得的方向即上延伸。因此適用於所得到的和垂直之間的傾斜角阿爾法:

譚阿爾法=壓裂{V ^2}{R,G}
其中v是速度,r是曲率半徑,g是重力加速度。

上引導到圓向心力的中心自行車固定的觀察者行為是由車輪的摩擦施加。的靜摩擦係數現在確定最大傾斜角,其過量導致前輪打滑和掉落。前急轉彎和油膩,礫石或平滑地面覆蓋物,以便制動是必要的,因為否則的摩擦力不足以施加離心力向心力等量。

離心力和轉彎時駕駛員的影響[編輯]
由於直線行駛的時候,所以在這裡再次支持通過曲線的關鍵驅動旋轉車輪的力量。有引起由進動車輪在直行傾斜的轉向鎖定,誰被校正時,因此他們現在支持所需的前輪的迴轉影響。後續(見下文)減少這種影響,用較短醒來更好的轉彎和直線穩定性能較差,較大的尾流造成相反的特徵。

駕駛員也微調左無受控騎將是不可能的。當動感單車(賽車)是成功應對彎曲更多的技術是必不可少的。例如,駕駛員需要建立一個體張力,這是造成通過按下外部腿幾乎是直的曲線(踏板在最低點)。在山地自行車的運動,但是,在那裡它的重心車體中心大約更快速移動,由於土壤條件,一個Waagrechtstellung踏板已被證明是更合適的。

著[編輯]
曲線半徑可基本上減少當道路是不平坦的,而是傾斜的曲率向下的中心的方向(誇張)。這些都有助於使雙方越野,山地自行車手和賽道騎自行車的優勢:

在越野和登山等運動。正如一位用途害怕曲線,因此具有誇張通過彎道的駕駛速度更快。
在場地自行車的單車徑也基本上30度(以更大的靜摩擦長的室外水泥路),通常45度仰角之間的曲線峰(在特殊情況下,甚至更高:在Münster和法蘭克福的倒閉鐵路已超過55升高度)。
規避動作[編輯]
對於驅動在短期迴避演習過程曲線,反轉向啟動引爆的技術是沒有必要的,如果司機想要再繼續原來的驅動線的旅程。代替所描述的技術,作為駕駛員撥轉自行車上的障礙物,而其重心繼續移動幾乎是筆直的。因此,該技術是這樣只適合避免地面障礙物,坑洼。如果是在錯誤的情況適用,它會導致嚴重的墜落。駕駛員的技術決策符合不知道,但直覺十分之一秒。

設計採用了自行車,在驅動力[編輯]

腳輪和軸距
腳輪[編輯]
作為後續,前輪接觸點並且其中所述轉向軸的假想延長撞擊地面,即所謂的跟踪點,分別在點之間的距離。在幾何上由腳輪半徑限定,轉向頭角度和叉彎曲(從集線器到所述轉向軸的垂直距離)(在轉向軸和底部之間)。這個名字來自於轉向時車輪的軌點“運行後”的事實。如果腳輪為正,則如該圖所示在行程的著陸點前的方向上的跟踪點。之後的大小通常五七年半英寸之間的。


在購物車超限
跟踪可能是針對在平直的驅動翻倒在努力中最重要的結構支撐。它的工作原理在以下幾個方面:

一個秋天是迫在眉睫,進攻輪傾角的前輪重心前軸導致轉彎斜坡的方向把手。如上所述,現在是其中的離心力,並依賴於車輪。這種效果是清晰可見,它使鞍固定和傾斜輪。提示前輪旋轉。
練級力試圖對準車輪Radflucht。顯然,這種效果是通過手推車或購物時,車軸不能轉向軸的下方,以使一對力的發生。軸承力和滾動阻力(摩擦力)使輪留在現場。移動態。B.購物車,車輪旋轉當場。只有當達到一個積極的線索,遵循運動的方向盤後面。如果沒有尾隨該指令力也就不存在了。
後續結果從轉向角叉偏移;它是如何影響對駕駛行為,始終取決於這兩個因素。後續60mm的具有大約在74°的轉向角和叉子40毫米偏移,而且在71°轉向角和63毫米預彎曲。在第一個例子(標準路)將導致一個靈活的處理,而在縱向槽嚙合時,第二(巡迴)轉向是定向穩定,也更敏感。

事實上,與負施法者駕駛是非常困難的,實驗表明化學家大衛·瓊斯EH。他試圖設計一個自行車,是不是通航,1970年。最發達的車輪類型,但是,或多或少仍然可用。僅帶有負腳輪的車輪是“棘手”來控制並有可忽略不計的自穩定化。[1]

輪距[編輯]

軸距和Schwerpunktsweg
帶有兩個輪子的自行車接觸地面在兩個點。這些點之間的距離被稱為軸距。在曲線中,車輪趨於曲線朝向重心遷移在同一方向上。越大軸距,更大是重力的重心移動,從而實現必要的旋轉傾斜時的中心的路徑。車輪與長軸距,約匯接的有點呆滯行為可以通過這個來解釋。

寬設置輪子的自行車是機動性較差,但仍是如此的方向。隨著接近設定的輪轂也更加適應轉向運動,但隨後調整一個相當緊張的直線。他的敏捷性是用於公路自行車。

特別是沒有特別設計的運動型自行車有一個軸距超過一米,一個甚至是兩個串聯。在比賽中使用的賽車車輪具有ID在軸距R.97-100厘米。

為了測量車輪的基礎上,測量在直車把對準車輪中心(中心輪轂軸),它們具有相同的距離的Aufstehpunkte在底部的距離,只要前後輪具有相同的半徑。

輪轂尺寸和重量[編輯]
在直徑較大和較重的車輪,離心力矩就越大。在一個正常的Gebrauchsrad(葉輪直徑60厘米,1質量千克),離心效應是約5倍大兒童的自行車(30厘米,0.4公斤)。 (相對於慣性軸)正確,當然的陀螺力矩不依賴於車輪的質量,但質量在從葉輪的分配;例如,有一個“重”RIM較大的離心扭矩比同樣重的輪與“光”輪輞與“重”中心齒輪的葉輪。興建自行車,而是從節能的角度,所以盡可能輕。

滾動面[編輯]
當直線行駛時,輪胎的滾動面的形狀對應於一氣缸外殼在輪傾斜的錐體。一種軋製錐圍繞著它的尖端。這樣的稅收是可能通過傾斜,但效果較小。重要的是,如果是私下與“eingeschlagenem”還是堅持難移倉稅收運行。以足夠的速度可以與髖部彎曲到一邊不傾向於巷道平衡只是充分控制,並直接與它。

前面的挫折[編輯]
莖的一個非常小的影響,並在轉向頭。上直線它具有最高的位置,從而最大勢能。最低能量狀態是理想的,因此,轉向角度由前輪減少擴增。隨著這8度僅為0.15毫米的轉向角度。

坐姿[編輯]
駕駛員轉移他的體重給後輪,更小的轉向力是必需的。然而,這將導致轉向過度和flatterigem駕駛行為由於進一步或更快的朝向校正。你向前彎曲,並被控前輪,更大的轉向力是必需的。你轉向不足,並就考慮後期和少量修正了驚人的駕駛行為。

實施例給出了一個均衡的性能被保證時55至60%的自行車和騎車人的總重量的稱重在後輪上。

幀大小[編輯]
最優幀大小也給駕駛行為的關鍵。對於每種類型的自行車做有自己的準則,為自己的步幅觀察。我們建議運動駕駛風格,更小的選擇,在旅遊為導向的方法,一個更大的框架的選擇。

醫療方面[編輯]
近年來,騎自行車的醫療方面還審議通過增加循環的增加。一般來說騎自行車是一個非常健康的(對心血管訓練)[4]和關節。[5] [6]這是多麼重要,以建立良好的人體工程學設計的整個身體。並非所有類型的循環執行此以相同的方式。調查是ADFC已經表明所謂旅行自行車用正確的幀大小和實鞍的姿態是大多數來滿足人體解剖學的態度。[7]它循環的接觸的駕駛員的點具有相同的工作負載時是非常重要的內按自然人體解剖學騎車距離。

它自然有助於腳的接觸點踏板的體重最大負載百分比,腳自然也為支持整個體重。實現最符合人體工學背面狀態,姿勢理想情況下應該是這樣的,肩胛骨和最高點的踏板之間的假想線是垂直的。[8]對於腳的最佳治療,並盡量減少膝蓋的衝擊到達鞍座高度應設置這樣你仍然有微微彎曲的腿蹬在最低點。

作為背部和座之間的接觸的第二大負載區是要考慮的。因此,這種接觸點可能是特別有問題的,因為人的骨盆與他的臀部和恥骨(恥骨和跑步者,也被稱為恥骨嵴)由骨盆的傾斜對整個脊柱的彎曲的效果。因此,假骨盆姿勢(例如,作為避免不適由於鞍)導致對脊柱嚴重應變。[9]同樣成問題的是在鞍整個骨盆區錯骨盆角,因為這個區域是厚與血液和神經的交叉,其中趴在大腿的內側,並具有供應下肢。如果這些電力線集中通過恥骨的接觸和恥骨墊木/對鞍較長的時間,甚至壓傷恥骨波峰,從而能夠破壞相應容器和電力線發生[10]。因此,必要的是該接觸點上的坐骨結節的主要負擔並把施加於恥骨打滑,會陰,生殖器和大腿上部的內件的面積為小的壓力。[11] [12]

最後,手形成具有車把到自行車和騎車之間接觸的第三點。再次,醫療方面,以確保最佳的血液和神經供應手和手指的考慮。該鏈接的去除,以及使用作為連桿的形狀(彎曲)和車把的高度,這應該是相同的高度骨盆骨的中心最佳地騎車人的臀部的一個重要的角色。你的武器應該是不直的,但稍微彎曲,[13],能夠吸收顛簸更好。雙手之間的距離(距離1的小指到另一只手的小指測量)不應顯著超過肩胛骨之間的距離。[14]手應構成前臂的直線延伸,並可以向上或向下通過彎曲為保證的手腕永久和無限制的血液供應整個手。

作為粗略導,連接肩胛骨的三個接觸點的假想線應該是一個菱形,其長度應是大致相同的長度盡可能。[15]

此外,從醫學的角度戴頭盔騎自行車時的預防措施防止跌倒受傷。

擊穿[編輯]
一個已知的問題是防爆輪胎,自行車輪胎。

[編輯]
城市自行車
自行車之旅
自行車文化
循環
Radwanderweg
文獻[編輯]
J.Ilundáin-Agurruza等。 (主編),騎自行車的哲學。 Mairisch出版社,漢堡2013年,ISBN978-3-938539-26-2。
邁克爾Klonovsky:自行車。數字電視出版社,2006年,ISBN3-423-34289-7。
邁克爾Gressmann:自行車物理和生物力學。白鯨出版社,2002年基爾,ISBN3-89595-023-8。
弗蘭克Bollerey:平衡從物理的角度來看騎自行車時的問題。卡塞爾第一千九百九十九的論文,大學
漢斯·約阿希姆施利希廷:騎車時為了平衡問題。在:工藝,Didact9/4,第257頁,1984年(下載pdf57 KB)
羅傑·厄爾布:在穩定的問題時,騎自行車。在:MNU54分之5(2001年),279-284。原http://www.physik.ph-gmuend.de/Personal/Publikationen_Erb/assets/01_MNU_Fahrrad.pdf,法蘭克福大學現在
費利克斯·克萊因,阿諾德索末菲:在陀螺儀的原理。 1897年,1898年,1903年,1910年再版約翰遜。第一版轉載,其中,紐約,除其他外,1965年,ISBN0-384-29720-X。