Sivut

Kommentit (82)

Ueberweg
Seuraa 
Viestejä1231
Denzil Dexter
Ueberweg

Katsoin videon, mutta minulla ei ole aikaa lukea materiaalia. Videossa heppu väittää, että heidän mallipyörässään ei ole "trailia" (Mitä lie suomeksi? "Etujättö"?). On siinä ainakin minun mielestäni, sillä ohjauskulma on selvästi nollaa suurempi. Ehkä en ole ymmärtänyt, mikä trail on. Pitäähän nyt Hollannin poikaa uskoa, kun hän kerran sanoo, ettei sitä ole.



Tuo etujättö ei riipu suoraan caster-kulmasta, vaan myös haarukan ja ohjausakselin offsetista; demo:

Ok, caster-kulma siis lisää etujättöä, kun taas offset vähentää sitä. Noilla ehdoilla Delftin pyörässä ei varmaan sitten ole etujättöä. Geometrian on joka tapauksessa oltava sellainen, että pyörä lähtee kaartamaan samaan suuntaan kuin se kallistuu.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Denzil Dexter
Seuraa 
Viestejä6665
Ueberweg

Ok, caster-kulma siis lisää etujättöä, kun taas offset vähentää sitä. Noilla ehdoilla Delftin pyörässä ei varmaan sitten ole etujättöä. Geometrian on joka tapauksessa oltava sellainen, että pyörä lähtee kaartamaan samaan suuntaan kuin se kallistuu.



Jees. Melkein luottaisin Delftin hemmoihin tuossa asiassa: sieltä on tullut paljon päteviä kavereita joita itsekin tunnen, eli ei ole ns postimyyntiyliopisto (tai edes kiintiösellainen...)
Eli itseohjautuvuus toteutuu, kun rengas kääntyy syystä tai toisesta samaan suuntaan, kuin mihin ajokki on kallellaan.

MLT
Seuraa 
Viestejä571

Jos vaivautuu selvittämään hieman hyrrän ominaisuuksia niin havaitsee, että jos etupyörää käsitellään hyrränä niin se kääntyy kallistuksen suuntaan. "Trail" taasen on keskittävä piirre, sopiva tasapaino ja se on siinä.

Ronron
Seuraa 
Viestejä9265

Oikeastaan koska etupyörän kosketuspinta maahan on taaempana kuin minne sen ohjaustanko päätyisi jos sen kuvittelee jatkuvan, pyörä tulee ikään kuin perässä samaan tapaan kuin ostoskärryissä. Siksi se itseohjautuu suoraksi.

くそっ!

Templebar
Joopa joo...

http://www.youtube.com/watch?v=NeXIV-wMVUk&feature=related[/quote]


Tuo ei tarkoita että polkupyörää pitää pystyssä hyrrävoima. Tuo on normaali demo jota olen itsekin opiskelijoille näyttänyt. Hyrrävoimaa voisi ajatella pyörää pystyssä pitävässä säätimessä integrointitermiksi, joka vakauttaa toimintaa. P termi tuleekin ohjausgeometriasta, D vastaa jollain tapaa etupyörän halkaisijan käänteisarvoa.

Denzil Dexter
Seuraa 
Viestejä6665
MLT
Jos vaivautuu selvittämään hieman hyrrän ominaisuuksia niin havaitsee, että jos etupyörää käsitellään hyrränä niin se kääntyy kallistuksen suuntaan. "Trail" taasen on keskittävä piirre, sopiva tasapaino ja se on siinä.



Jos vaivautuu hieman lukemaan tätä threadia niin havaitsee, että pyörällä pystyy ajamaan helposti (ja se jopa pysyy ajossa pystyssä itsekseen) ,vaikka hyrrävaikutus olisi täysin poistettu sekä etu- että takarenkaasta.

MLT
Seuraa 
Viestejä571
Jos vaivautuu hieman lukemaan tätä threadia niin havaitsee, että pyörällä pystyy ajamaan helposti (ja se jopa pysyy ajossa pystyssä itsekseen) ,vaikka hyrrävaikutus olisi täysin poistettu sekä etu- että takarenkaasta.



Vaivautui kuuntelemaan ja tuossa Delftin selityksessä todettiin suunnilleen: "pyörä pysyy pystyssä jos etupyrä kääntyy kallistuksen suuntaan". Hyrräefekti aiheuttaa juuri tämän, mutta ei se sulje pois muitakaan tapoja. Yksikään oikea pyrä kun ei taida olla kompensoitu.

torspo
Seuraa 
Viestejä156
MLT
Jos vaivautuu hieman lukemaan tätä threadia niin havaitsee, että pyörällä pystyy ajamaan helposti (ja se jopa pysyy ajossa pystyssä itsekseen) ,vaikka hyrrävaikutus olisi täysin poistettu sekä etu- että takarenkaasta.



Vaivautui kuuntelemaan ja tuossa Delftin selityksessä todettiin suunnilleen: "pyörä pysyy pystyssä jos etupyrä kääntyy kallistuksen suuntaan". Hyrräefekti aiheuttaa juuri tämän, mutta ei se sulje pois muitakaan tapoja. Yksikään oikea pyrä kun ei taida olla kompensoitu.



Hyrrävoimat pyörää pystyssä pitävinä voimina -hypoteesi on osoitettu vääräksi jo 70 -luvun alussa. Ohessa lainaus Erkki Kauhasen Tekniikan Maailmaan (10/ 2010, s.82) kirjoittamasta, aihetta varsin hyvin valottavasta artikkelista.
[size=150:d4b42yp3]Miksi polkupyörä pysyy pystyssä?[/size:d4b42yp3]

Jo 150 vuoden ajan fyysikoita on kiusannut kysymys, miksi liikkuva polkupyörä pysyy pystyssä niin hyvin. Paikallaan seisova fillarihan kaatuu yksin jätettynä heti, mutta jos se sysätään reippaaseen vauhtiin, se saataa pysyä pystyssä jopa parikymmentä sekuntia tai saman verran metrejä.

Stephen Timoshenko ja D. H. Young esittivät vuonna 1948 kirjassa Advanced Dynamics, että pyörän pystyssä pysyminen perustuu ajajan vaikutukseen. Kuski kääntää pyörää aina siihen suuntaan, johon se uhkaa kallistua. Tällöin pyörä joutuu kaarevalle radalle, ja jos radan kaarevuussäde on valittu oikein, se synnyttää juuri sopivan keskipakoisvaikutuksen, joka kääntää pyörän takaisin pystyyn.

Näinhän se tietysti on, kuten jokainen pyörällä ajava hyvin tietää. Se ei kuitenkaan voi olla koko totuus. Sen huomaa, kun ajaa pyörällä kohtuullisen kovaa ilman käsiä. Silloin tuntuu aivan selvästi, miten pyörä pyrkii itse korjaamaan kallistumat.

Monet tutkijat ovat esittäneet, että polkupyörän vakauden selittäisi gyroskooppivaikutus, joka johtuu renkaiden pyörimisestä. (Gyroskooppivaikutusta ilmentää esimerkiksi hyrrä, joka pysyy pystyssä niin kauan kuin pyörii, mutta menee epävakaaksi ja kaatuu, kun pyörimisvauhti hiipuu).

Gyroskooppivaikutus tuntui niin uskottavalta, että vuonna 1970 Imperial Chemical Industries (ICI) -yhtiössä työskennellyt brittitutkija David Jones päätti pilailumielessä rakentaa sellaisen polkupyörän, jolla olisi mahdoton pysyä pystyssä, koska gyroskooppivaikutus olisi eliminoitu. Hän järkeili, että näin kävisi, jos eturenkaan yäpuolelle kiinnitettäisiin toinen samanlainen mutta vastakkaiseen suuntaan pyörivä rengas.

Koe onnistui hyvin, mutta Jonesin järkytykseksi hänen ajokelvoton pyöränsä (Unridable Bicycle MK 1) pysyi pystyssä aivan hyvin. Nautittavassa artikkelissaan Physics Today -lehdessä Jones kuvasi perusteellisia kokeitaan. Niissä hän päätyi siihen, että ratkisevaa onkin joukko vääntövoimia sekä pyörän ohjauksen geometria, varsinkin se, miten eturenkaan kosketuspiste maahan sijaitsee suhteessa ohjaustangon kääntöakseliin.

Joitain vuosia sitten Arend Schwabin johtama hollantilaisen Delftin teknillisen korkeakoulun tutkijaryhmä otti vanhan ongelman uudestaan huomion kohteeksi. Syntyi sarja artikkeleita, joista viimeisin julkaistiin Sciencessa huhtikuussa (Koojiman ym., DOI:10.1126/science.1201959). Siinä tutkijat osoittivat, että polkupyörän stabiilisuus on itse asiassa varsin monimutkainen juttu. Yksi tärkeä muuttuja on esimerkiksi pyörän eri osien massan jakautuminen suhteessa tukipisteisiin.

Tutkijat vahvistivat teoreettiset pohdintansa rakentamalla äärimmilleen riisutun polkupyöräntapaisen, jonka avulla he testasivat muun muassa gyroskooppiefektiä ja massan jakauman vaikutusta.

Nyt kun polkupyörän tasapainon mekaniikka oikeasti ymmärretään ensimmäistä kertaa, sitä voidaan hyödyntää muun muassa, kun suunnitellaan uudenlaisia pyöriä erilaisiin tarkoituksiin, tai kun kilpapyörää viritellään viimeisen päälle ottamalla huomioon ajajan massan ja ajotavan vaikutus pyörän käyttäytymiseen.




edit: typoja

L'ancienne alliance est rompue ; l'homme sait enfin qu'il est seul dans l'immensité indifférente de l'Univers d'où il a émergé par hasard. Non plus que son destin, son devoir n'est écrit nulle part.
-Jacques Monod

MLT
Seuraa 
Viestejä571
torspo
Monet tutkijat ovat esittäneet, että polkupyörän vakauden selittäisi gyroskooppivaikutus, joka johtuu renkaiden pyörimisestä. (Gyroskooppivaikutusta ilmentää esimerkiksi hyrrä, joka pysyy pystyssä niin kauan kuin pyörii, mutta menee epävakaaksi ja kaatuu, kun pyörimisvauhti hiipuu).

Eli nyt tulee kyseesee mitä ymmärretään "gyroskooppiefektillä" , luulen että yleisesti sitä, että hyrrä pyrkii säilyttämään pöyrimisakselinsa suunnan.
Polkupyörän etupyörässä vaikutta hieman toinen ilmiö, kun hyrrän akselia pyritään kääntämään niin se reagoi kääntymällä 90 asteen kulmassa em. momenttiin. Eli sovellettuna polkupyörään kun etupyörä pyörii "eteenpäin" niin kallistettaessa sivulle pyörä kääntyy kallistuksen suuntaan.

Eli hyrrän käyttäytyminen aiheuttaa juuri halutun efektin. Se EI sulje pois, että sama saadaan aikaiseksi ohjausgeometrialla ja ilmeisen riitäävästi. Kuinka monta hyrräkompensoitua pyörää olette nähneet käytössä? Eli kyseinen efekti vaikutta jokaisessa pyörässä osana stabiiliutta.

torspo
Seuraa 
Viestejä156
MLT
torspo
Monet tutkijat ovat esittäneet, että polkupyörän vakauden selittäisi gyroskooppivaikutus, joka johtuu renkaiden pyörimisestä. (Gyroskooppivaikutusta ilmentää esimerkiksi hyrrä, joka pysyy pystyssä niin kauan kuin pyörii, mutta menee epävakaaksi ja kaatuu, kun pyörimisvauhti hiipuu).

Eli nyt tulee kyseesee mitä ymmärretään "gyroskooppiefektillä" , luulen että yleisesti sitä, että hyrrä pyrkii säilyttämään pöyrimisakselinsa suunnan.
Polkupyörän etupyörässä vaikutta hieman toinen ilmiö, kun hyrrän akselia pyritään kääntämään niin se reagoi kääntymällä 90 asteen kulmassa em. momenttiin. Eli sovellettuna polkupyörään kun etupyörä pyörii "eteenpäin" niin kallistettaessa sivulle pyörä kääntyy kallistuksen suuntaan.

Eli hyrrän käyttäytyminen aiheuttaa juuri halutun efektin. Se EI sulje pois, että sama saadaan aikaiseksi ohjausgeometrialla ja ilmeisen riitäävästi. Kuinka monta hyrräkompensoitua pyörää olette nähneet käytössä? Eli kyseinen efekti vaikutta jokaisessa pyörässä osana stabiiliutta.




Esimerkiksi siinä videossa sellainen näkyy.

Jos sinua epäilyttää edelleen tämä, niin ehdotan seuraavaa koejärjestelyä:
1. Otetaan tavallinen, kevyrenkainen polkupyörä.
2. Hitsataan ohjaustanko suoraan
3. Saatetaan pyörä tyhjänä liikkeelle tiettyä noputta käyttäen
4. Nostetaan alkunopeutta ja toistetaan koetta, kunnes pyörä pysyy pystyssä järkevän ajan.

Noin, nyt olemme havainneet, millaisilla nopeuksilla hyrrävoimilla on merkitystä polkupyörän tapauksessa. Asiaa sen tarkemmin tutkimatta epäilen vaaditun nopeuden olevan paljon suurempi kuin tavanomainen pyöräilyvauhti. Sinälläänhän hyrrävoimat ovat ihan todellisia, mutta pyöräilyssä ne ovat toivottoman pieniä kokonaisuuden kannalta.

L'ancienne alliance est rompue ; l'homme sait enfin qu'il est seul dans l'immensité indifférente de l'Univers d'où il a émergé par hasard. Non plus que son destin, son devoir n'est écrit nulle part.
-Jacques Monod

torspo
Noin, nyt olemme havainneet, millaisilla nopeuksilla hyrrävoimilla on merkitystä polkupyörän tapauksessa.

..mutta tässä tapauksessakin geometria vaikuttaa, esimerkiksi leveät ja pyöreät renkaat saavat aikaan myös tuota tasapainottavaa kääntymisefektiä (huomattavissa erityisesti moottoripyörällä) Renkaiden tulisi olla testiä varten äärettömät ohuet ja samaan aikaan selkeän massan omaavat.

torspo
Seuraa 
Viestejä156
Einheri
torspo
Noin, nyt olemme havainneet, millaisilla nopeuksilla hyrrävoimilla on merkitystä polkupyörän tapauksessa.

..mutta tässä tapauksessakin geometria vaikuttaa, esimerkiksi leveät ja pyöreät renkaat saavat aikaan myös tuota tasapainottavaa kääntymisefektiä (huomattavissa erityisesti moottoripyörällä) Renkaiden tulisi olla testiä varten äärettömät ohuet ja samaan aikaan selkeän massan omaavat.



Noinhan se tietysti on. Uskoisin kuitenkin, että katukäyttöön tarkoitetut, ohuet renkaat olisi riittävät, jotta saadaan demostroitua hyrrävoimien merkityksen vähäisyys verrattuna muihin seikkoihin.

L'ancienne alliance est rompue ; l'homme sait enfin qu'il est seul dans l'immensité indifférente de l'Univers d'où il a émergé par hasard. Non plus que son destin, son devoir n'est écrit nulle part.
-Jacques Monod

V.A.Littaa
Seuraa 
Viestejä873

Keskipakoiskiihtyvyys aiheuttaa kaksipyöräisen nousun takaisin pystyyn sen kallistuessa – siis jos samalla saadaan aikaiseksi kaartamista.

Ilman kaartamista pyörä kaatuu. Hyrrävoimien ollessa mukana se kaatuu vaan hitaammin.

MLT
Seuraa 
Viestejä571
torspo
1. Otetaan tavallinen, kevyrenkainen polkupyörä.
2. Hitsataan ohjaustanko suoraan
3. Saatetaan pyörä tyhjänä liikkeelle tiettyä noputta käyttäen
4. Nostetaan alkunopeutta ja toistetaan koetta, kunnes pyörä pysyy pystyssä järkevän ajan.



Et siis ymmärtänyt, kohta 2 juuri estää hyrrävoiman (toisen) vaikutuksen. Eli noin tehden se ei edes pääse vaikuttamaan, siis todistettiin mitä?

Tässä sama asia WP:stä:

The behaviour of a gyroscope can be most easily appreciated by consideration of the front wheel of a bicycle. If the wheel is leaned away from the vertical so that the top of the wheel moves to the left, the forward rim of the wheel also turns to the left. In other words, rotation on one axis of the turning wheel produces rotation of the third axis.



Ei se nyt niin vaikeata ole, sen voi käydä vaikka itse kokeilemassa.

torspo
Seuraa 
Viestejä156
MLT
torspo
1. Otetaan tavallinen, kevyrenkainen polkupyörä.
2. Hitsataan ohjaustanko suoraan
3. Saatetaan pyörä tyhjänä liikkeelle tiettyä noputta käyttäen
4. Nostetaan alkunopeutta ja toistetaan koetta, kunnes pyörä pysyy pystyssä järkevän ajan.



Et siis ymmärtänyt, kohta 2 juuri estää hyrrävoiman (toisen) vaikutuksen. Eli noin tehden se ei edes pääse vaikuttamaan, siis todistettiin mitä?

Tässä sama asia WP:stä:

The behaviour of a gyroscope can be most easily appreciated by consideration of the front wheel of a bicycle. If the wheel is leaned away from the vertical so that the top of the wheel moves to the left, the forward rim of the wheel also turns to the left. In other words, rotation on one axis of the turning wheel produces rotation of the third axis.



Ei se nyt niin vaikeata ole, sen voi käydä vaikka itse kokeilemassa.

Kerrotko, mikä tuossa Delftin koejärjestelyssä on pielessä? Samansuuntaisia tuloksia on saatu jo 70 -luvulta lähtien, mutta nyt asiaa on vain tutkittu tarkemmin. Artikkeli on vertaisarvioitu, ja heidän järjeslystään ei ole havaittu puutteita. Toki myös sinulla on mahdollisuus osoittaa tutkimustulokset virheelliseksi.
author="<a href="http://www.sciencemag.org/content/332/6027/339.short">sciencemag.org</a>" kirjoitti:
[size=150:42vf5o4c]A Bicycle Can Be Self-Stable Without Gyroscopic or Caster Effects[/size:42vf5o4c]

[size=85:42vf5o4c]J. D. G. Kooijman1,
J. P. Meijaard2,
Jim M. Papadopoulos3,
Andy Ruina4,*, and
A. L. Schwab1
[/size:42vf5o4c]

[size=50:42vf5o4c]+ Author Affiliations

1Department of Mechanical Engineering, Delft University of Technology, Delft 2628 CD, Netherlands.
2Department of Engineering Technology, University of Twente, Enschede 7500 AE, Netherlands.
3Department of Engineering and Technology, University of Wisconsin–Stout, Menomonie, WI 54751, USA.
4Department of Mechanical Engineering, Cornell University, Ithaca, NY 14853, USA.

*↵To whom correspondence should be addressed. E-mail: ruina@cornell.edu.
[/size:42vf5o4c]
Abstract

A riderless bicycle can automatically steer itself so as to recover from falls. The common view is that this self-steering is caused by gyroscopic precession of the front wheel, or by the wheel contact trailing like a caster behind the steer axis. We show that neither effect is necessary for self-stability. Using linearized stability calculations as a guide, we built a bicycle with extra counter-rotating wheels (canceling the wheel spin angular momentum) and with its front-wheel ground-contact forward of the steer axis (making the trailing distance negative). When laterally disturbed from rolling straight, this bicycle automatically recovers to upright travel. Our results show that various design variables, like the front mass location and the steer axis tilt, contribute to stability in complex interacting ways.

Received for publication 20 December 2010.
Accepted for publication 10 March 2011.

Linkistä löytyy myös koko artikkeli, mutta sen lukeakseen täytyy suorittaa (ilmainen)rekisteröityminen.

Huomion arvoista on myös se, että kaikki aiheeseen liittyvät tutkimukset ovat päätyneet samaan lopputulokseen: polkupöyrää voi ajaa aivan yhtä hyvin ilman hyrrävoimia kuin niiden kanssa. Yhtään sellaista tutkimustulosta, joka vaatisi hyrrävoimat selityksekseen, ei ole saatu (liittyen polkupyörän pystyssäpysymiseen tavanomaisilla nopeuksilla).

L'ancienne alliance est rompue ; l'homme sait enfin qu'il est seul dans l'immensité indifférente de l'Univers d'où il a émergé par hasard. Non plus que son destin, son devoir n'est écrit nulle part.
-Jacques Monod

V.A.Littaa
Seuraa 
Viestejä873
MLT
torspo
1. Otetaan tavallinen, kevyrenkainen polkupyörä.
2. Hitsataan ohjaustanko suoraan
3. Saatetaan pyörä tyhjänä liikkeelle tiettyä noputta käyttäen
4. Nostetaan alkunopeutta ja toistetaan koetta, kunnes pyörä pysyy pystyssä järkevän ajan.



Et siis ymmärtänyt, kohta 2 juuri estää hyrrävoiman (toisen) vaikutuksen. Eli noin tehden se ei edes pääse vaikuttamaan, siis todistettiin mitä?

Hyrrävoimilla kai tarkoitetaan renkaan pyörimisestä johtuvaa hyrrävoimaa, mikä vastustaa kaatumista.

MLT
Tässä sama asia WP:stä:
The behaviour of a gyroscope can be most easily appreciated by consideration of the front wheel of a bicycle. If the wheel is leaned away from the vertical so that the top of the wheel moves to the left, the forward rim of the wheel also turns to the left. In other words, rotation on one axis of the turning wheel produces rotation of the third axis.



Ei se nyt niin vaikeata ole, sen voi käydä vaikka itse kokeilemassa.

Siis ymmärsinköhän oikein, mutta polkupyörän rengas kääntyy kallistuksen suuntaan itsestään etujätön takia ja se toimii vaikka oltaisiin paikallaan ja siten taatusti ilman hyrrävoimia.

Hyrrävoimat liittyy pystyssäpysymiseen vain siten että pyörivät massat vastustaa tien muodon ja tuulen sekä kuljettajan aiheuttamia muutoksia. Keskipakoiskiihtyvyys taas nostaa kallistuneen pyörän pystyyn. Keskipakoiskiihtyvyyttä saadaan aikaan vain kaartamalla pyörän kulkua.

MLT
Seuraa 
Viestejä571

Jos ette nyt muuten ymmärrä tai halua ymmärtää niin katsokaa edes se Wikin gyroskooppi artikkelin kuva. EI SITÄ OIKEIN SEN SELVEMMIN VOI SELITTÄÄ. Ja jos ette tajua, miten hyrrä käyttäytyy kun sitä yritetään poikkeutta niin olette väärässä keskustelussa.

"Jos ei tiedä ettei tiedä niin on ongelma josta ei voi olla tietoinen."

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat