Как посчитать передаточное число на велосипеде
С какой скоростью может ехать велосипед
Разбираемся, какая максимальная скорость может быть у велика, и что на эту скорость влияет
Мы уже писали о выборе подходящего велосипеда для города и выяснили, что для того, чтобы ехать быстро и не тратить на это много сил, горный велосипед вам точно не помощник. Поэтому в наших расчетах мы будем оценивать скорость велосипедов, которые лучше всего подходят для езды по среднестатистическому европейскому городу, такому как Минск — гибридов, фитнес и дорожных моделей.
Что влияет на скорость?
Очевидно, что в реальных условиях на скорость велика влиять может всё — от встречного ветра до температуры воздуха, степени усталости и вашего настроения с утра. Но если говорить о главных факторах, то это будут диаметр колес и скорость их вращения. У большего колеса длина окружности больше, поэтому за один оборот оно преодолеет большее расстояние, а чем выше будет скорость вращения, тем быстрее это произойдет.
Другими словами, чем больше колесо и чем быстрее оно крутится, тем быстрее едет велосипед
Что влияет на скорость вращения колеса?
Кроме силы трения и сопротивления качению (поправляем очки на носу), на то, с какой скоростью будут крутиться колеса вашего велика, будут влиять скорость вращения педалей и передаточное отношение трансмиссии (боже, хватит уже этой физики!)
Другими словами, на скорость влияет сила, с которой вы давите на педали и разница в размерах передней и задней звезды
Чем сильнее вы жмете на педали, тем быстрее они крутятся, а чем больше передняя звезда по сравнению с задней, тем больше энергии передается от педалей на колесо и тем быстрее оно крутится.
«Получается, что достаточно купить велик с большими колесами, самой маленькой задней и с самой большой передней звездой, и я буду ехать быстрее всех?»
В теории — да. Но в жизни немногие смогут быстро и долго крутить педали такого велосипеда — это тяжело.
Быстренько разберемся. Диаметр велосипедных звезд измеряется количеством их зубьев. Из-за того, что ширина одного зуба всегда одинаковая, то чем больше у звезды зубьев, тем она больше. Количество зубьев обозначается буквой T.
Значит, к примеру, задняя звезда с 11 зубьями (11T) будет в 4 раза меньше, чем передняя звезда 44T. А отношение размеров передней звезды к задней (передаточное отношение) будет 4 к 1 или просто 4.
Профессиональные спортсмены после долгих и утомительных тренировок могут какое-то время быстро ехать на велосипеде, на котором спереди стоит звезда 53T, а сзади 11T. То есть передаточное отношение у такого велосипеда почти 5 к 1! Это очень много, и по Минску простому комьютеру на таком велике будет ехать очень непросто.
Вспомните старые советские «взрослики» — обычно на них ставили 46T спереди и 19T сзади, передаточное отношение получалось 2.4 к 1, но даже на таком велосипеде в горку без подготовки кому-то заехать будет трудно.
Поэтому больше не всегда значит лучше. Оптимальным решением для обычного человека будет ездить на городском велосипеде с несколькими передачами, с диапазоном отношений от 1 до 2.5-3 к 1.
Едем дальше. Даже если крутить педали вам легко, чтобы ехать быстрее, крутить их надо быстро. Это тоже непросто для новичка — если вы будете мельтешить ногами, как сумасшедший, в ваших мышцах быстро увеличится количество молочной кислоты, и вы больше не сможете поддерживать нужную скорость — вы почувствуете боль и жжение в ногах, организм будет требовать это прекратить. Профессиональные спортсмены могут держать каденс в 100 или даже 120 оборотов, но каденс городского велосипедиста обычно в пределах 60-80.
Какая скорость моего велика?
Рассчитать максимальную скорость можно по простой формуле:
Скорость км/ч = (Каденс × Длина окружности колеса в мм × Количество зубьев передней звезды / Количество зубьев задней звезды) × 0.00006
Предположим, что каденс будет средний, 75 оборотов в минуту, а условия будут идеальные — без учета сопротивления воздуха, качества дороги и так далее.
Получается, что советский «взрослик» из примера выше с шинами шириной 40 мм в идеальных условиях может развить максимальную скорость 24 км/ч.
Популярный горный велосипед, вроде Stels Navigator, с колесами 26 дюймов шириной 50 мм, с 42T спереди и 14T сзади разгонится до 27.9 км/ч.
Средний фитнес-велик, такой как AIST Disco, с шириной покрышки 38 мм и звездами 48T и 12T сможет разогнаться до 39.5 км/ч.
Максимальная скорость типового шоссейного велосипеда с таким каденсом на покрышках шириной 25 мм и 53T/11T будет 45.8 км/ч.
Калькулятор скорости велосипеда
Если вы не очень сильны в математике, чтобы самостоятельно рассчитать, как быстро вы сможете разогнаться на своем велике — используйте наш калькулятор!
Узнайте или посчитайте количество зубьев на передней и задней звездах.
Найдите на покрышке указание размера по стандарту ETRTO — два числа через дефис, например 32-622.
Посчитайте каденс — сколько раз за минуту педали делают полный оборот.
Используйте эти данные, чтобы рассчитать передаточное отношение и теоретическую максимальную скорость велосипеда.
* Скорость в идеальных условиях, без учета сопротивления воздуха, типа покрытия и других факторов
Как подобрать передаточные числа под размер колес велосипеда
| Размер покрышки | Обороты колеса | Скорость |
| 29х2,2 дюйма (2298мм) | 3,09х2,298=7,1 м | 80х7,1мх60мин=34080м/ч=34км/ч |
| 0,85х2,298=1,9 м | 80х1,9мх60мин=9120м/ч=9,12км/ч | |
| 26х2,1 дюйма (2068мм) | 3,09х2,068=6,39 м | 80х6,39мх60мин=30528м/ч=30,5км/ч |
| 0,85х2,068=1,75 м | 80х1,75мх60мин=6960м/ч=6,9км/ч | |
| 24х2,0 дюйма (1925мм) | 3,09х1,925=5,95 м | 80х5,95мх60мин=28552м/ч=28,5км/ч |
| 0,85х1,925=1,64 м | 80х1,64мх60мин=7854м/ч=7,8км/ч | |
| 20х1,95 дюйма (1565мм) | 3,09х1,565=4,84 м | 80х4,84мх60мин=23232м/ч=23,2км/ч |
| 0,85х1,565=1,33м | 80х1,33мх60мин=6384м/ч=6,4км/ч |
Как мы видим из таблицы, при одном и том же каденсе и одинаковой трансмиссии скорость велосипедистов ощутимо разнится в зависимости от размеров их колес. И если 34-я звезда спереди вполне разумна для больших колес (у меня 27,5х2,8, что по сути почти те же самые 29 по длине окружности), то для складных велосипедов с 20-ти дюймовыми колесами её явно маловато.
Разный каденс, разные звезды, один диаметр.
Но каденс-то тоже можно менять! Начинающие велосипедисты катают с каденсом примерно от 60 оборотов в минуты, каденс же спортсменов переваливает за полторы сотни! Комфортные значения для большинства варьируются от 70 до 120, но это сильно зависит от уровня подготовки. За собой я заметила, что с годами мой каденс стал ощутимо выше, и вместо силового педалирования на высоких передачах я все чаще выбираю езду на более низких с высоким каденсом. Это снижает нагрузку на колени, но требует определенной тренированности.
Рассмотрим изменение скорости в зависимости от каденса на примере синглспид велосипеда, который вы, может быть, хотели бы себе собрать, но не знаете, какие подобрать звезды для того, чтобы комфортно на нем ездить по плоскому городу типа Санкт-Петербурга.
Итак, у вас модный сингл/фикс, легкий и быстрый, на узкой резине 700х25 (2105мм окружность), сзади звезда на 18 зубов, и вы хотите на нем вкручивать 40км/ч, но вам любопытно также, насколько будет комфортна более медленная езда.
Пойдем от обратного! Я, как уже говорилось, гуманитарий, поэтому будем считать поэтапно.
Для начала выясним расстояние, которое нужно пройти за один оборот колеса при фиксированном каденсе.
40км/ч=40000м/ч, при каденсе 120об/мин получаем
40000м/ч:(120об/мин х 60минут)=5,55 метров пройдет колесо за один оборот.
Зная его окружность, получим передаточное соотношение
5,55:2,105м=2,64.
Окей, а с какой скоростью сможем на ней катить, снизив каденс до 70 оборотов в минуту? 48/18=2,66
2,66х2,105х70х60=23576м/ч=23,6км/ч
Если вас эти значения устраивают, тогда 48-я звезда с данными колесами и с 18 звездой сзади для вас оптимальна.
Надеюсь, эта статья поможет вам разобраться в огромном мире велосипедных колес и трансмиссий.
Калькулятор скорости велосипеда по передаточному числу
С какой скоростью нужно крутить педали чтобы ехать с заданной скоростью зависит от предаточного числа и диаметра колёс велосипеда.
Передаточное число — это отношение числа зубчиков на ведущей звезде к числу зубчиков на ведомой.
Вспомните старые советские велосипеды — обычно на них ставили 46T спереди и 19T сзади, передаточное отношение получалось 2.4 к 1, но даже на таком велосипеде в горку без подготовки кому-то заехать будет трудно.
Поэтому больше не всегда значит лучше. Оптимальным решением для обычного человека будет ездить на городском велосипеде с несколькими передачами, с диапазоном отношений от 1 до 2.5-3 к 1.
Едем дальше. Даже если крутить педали вам легко, чтобы ехать быстрее, крутить их надо быстро. Это тоже непросто для новичка — если вы будете мельтешить ногами, как сумасшедший, в ваших мышцах быстро увеличится количество молочной кислоты, и вы больше не сможете поддерживать нужную скорость — вы почувствуете боль и жжение в ногах, организм будет требовать это прекратить. Профессиональные спортсмены могут держать каденс в 100 или даже 120 оборотов, но каденс городского велосипедиста обычно в пределах 60-80.
Еще одна традиционная и весьма наглядная характеристика привода велосипеда — укладка. Она показывает расстояние, проходимое велосипедом за один оборот педалей. Значение укладки вычисляется как длина окружности колеса помноженная на передаточное отношение.
Передаточное отношение системы передачи велосипеда
Дата ： 2021-08-30 Категории ：Блог Просмотры: 1,205 просмотров
Как рассчитать передаточное число
«Передаточное число = количество зубьев передней большой пластины / количество зубьев заднего маховика», в основном роль велосипедной шестерни и системы цепной передачи заключается в «преобразовании энергии (лошадиных сил) педалирования наездника в крутящий момент шина».
«Скорость» определяется максимальным передаточным числом (самая большая шестерня на передней пластине соответствует наименьшей передаче в заднем маховике). Когда педали вращают одинаковое количество оборотов, чем больше передаточное число, тем выше скорость. Например, максимальное передаточное число обычного 27-скоростного горного велосипеда составляет «переднее 44 зуб., Заднее 11 зуб., Передаточное число = 4». При наступлении на круг всадник поворачивает руль 4 раза. Скорость самая высокая, но крутящий момент на ободе самый низкий. Относительное усилие педалирования всадника должно быть наибольшим, чтобы поддерживать крутящий момент, необходимый для движения автомобиля вперед.
Калькулятор наименьшего передаточного числа велосипеда используется при «подъеме» (наименьшая шестерня на передней пластине соответствует наибольшей передаче на заднем маховике). Исходя из оборотов педалирования, уменьшение передаточного числа может увеличить крутящий момент шины. Например, минимальное передаточное число обычного 27-ступенчатого Горный велосипед составляет «22 зуба спереди, 34 зуба сзади, передаточное число = 0.65». Водитель наступает на колесо, чтобы сделать 0.65 круга, поэтому вся его физическая сила преобразуется в крутящий момент, чтобы поднять автомобиль для подъема.
Следует отметить, что на мокрой и скользкой дороге высокий крутящий момент приведет к скольжению шины, то есть, когда крутящий момент больше, чем трение о землю, она не сможет двигаться вперед. Кроме того, холостое колесо может наклоняться при подъеме с высоким крутящим моментом.
Если вы заинтересованы в моторизованном велосипеде и хотите узнать больше, вы можете просмотреть предыдущие статьи или посетить наш официальный веб-сайт, а также оставить свое сообщение ниже. Если вас интересует электровелосипед, вы можете связаться с нами. www.zhsydz.com
Пожалуйста, оставьте сообщение
Выбираем передачу или что такое соотношение зубьев
Скоростные возможности вашего велосипеда ограничены. И опять же все зависит от звезд и колес. Чем больше зубов на передней звезде и меньше на задней тем больше большую скорость вы можете развить. Так же и колеса, больший диаметр увеличивает скорость.
Калькулятор покажет соотношение зубьев (Ratio), точки проскальзывания (Skid patch), а также растояние, которое проедет велосипед при каждом обороте педалей (Development).
Далее следуют эквивалентные соотношения зубьев, и скорости, которые можно развить при обределенный оборотах в минуту (rpm).
Это не единственная программа для расчета, но зато самая лучшая. Другие мене функциональны или бесцельно усложнены.
«Bicycle Gear Ratios and Meters of Development» от Wolfram, найти эту программу можно здесь …
«Bicycle Gear Calculator«, хорошая программа, но из-за лишней усложненности не может конкурировать с Surplace. Ссылка для скачивания программы …
Что же касает самого выбора передачи, то все зависит от вас самих. Я за свои годы катания поменял большое количество звезд. Кому-то нравится низкое соотношение, что позволяет быстро разгоняться, но уменьшает максимальную скорость, кому-то наоборот. Экспериментируйте и подбирайте под себя.