Чи обід колеса обробляє всю силу стиснення?

3

Розглянемо колесо велосипеда.

Тепер від того, що я розумію, всі спиці, що знаходяться над верхньою половиною колеса, опиняються в напрузі, оскільки вузол колеса висить на них.

Але те, що я не розумію, це навантаження (розтягування або відсутність), яке відчувають спиці, що знаходяться в нижній половині колеса.

Отже, чи є вся вага велосипеда підтримується обідком колеса, оскільки саме тут діє Нормальна сила по вертикалі вгору? Чи передбачається, що диски виконують стискаюче навантаження?

А якщо так, то навіщо? Чому б замість того, щоб замість спиць використовувати трубки або прутки, які можуть обробляти як розтягування, так і стискання?

mechanical-engineering design automotive-engineering

— RedHelmet
джерело

2

Моделювання для напруги шини та колеса є жахливими. Це являло собою останній шматок modeling головоломка для auto промисловості. Це було не до '90-х років, що хтось мав ручку на цьому, наскільки динаміка шин турбує. Говорили колеса трохи легше тільки себе. Ви повинні прижати спиці достатньо, щоб вони ніколи не ходили, навіть коли ковзають навколо кута або гальмують. Коли вагу додають до осі, рівна напруга стає нерівною, але ніколи не повинна йти до нуля. Говорячи розпилюванням, малюнком спиці, і опором обода на напівкожі визначають, як завантажуються спиці

— Phil Sweet

1

Так, весь обід повинен завжди бути стиснутим. На кров'яному краю змагання часу-випробовуваного велосипеда, леза виступаючого може розглянути складні напруги, не тільки напруга. Ви бачите лопатеві вуглецеві колеса, де спиці діють як балки і можуть приймати стиснення. Це, в основному, робиться для поліпшення ареодинаміки.

— Phil Sweet

4

Пам'ятаю, що кілька років тому я переглядав документальний фільм про будівництво стадіону "Уемблі", який мав хороший сегмент на дерев'яних колісних колесах: https://youtu.be/aqOzcKdvFDI?t=2m32s

Підводячи підсумок: спиці попередньо натягнуті, до того моменту, коли під навантаженням або навіть під впливом нижні спиці не прогинаються.

Далі до цього, спиці витягаючи у на краю означають, що край себе є витащений у всьому шляху навколо, котрий встигає значно сильніше. Якщо ви розплющите коло, ви опинитеся у формі еліпса. Натягнуті спиці опираються цьому, потягнувши назад на частину обода, що тепер далі від осі, ніж звичайно.

— Jonathan R Swift
джерело

1

Я збирався згадати колеса wagon, але поїхав з прикладом пробного часу замість. Колісні колеса спицями, звичайно, працюють як бруси. Але вони мали гальмо обода та не передавали ведення torque. Основними проблемами були бічні сили та опір коченню. Сталь «шина» зберігала все це стиснення через теплові скорочення.

— Phil Sweet

Гарний пункт re: ведення torque - я дивуюсь якщо це частина причини "quintessential fixie" погляд, з спицями тилом (де заженуть), та балки фронт? ( unrtd.co/wp-content/uploads/2017/01/… )

— Jonathan R Swift

1

Припустимо, ми дивимося на колесо велосипеда, що повертається за годинниковою стрілкою, і ми посилаємося на позиції на цьому колесі годинником: 12,1,2,3 ...

Верхня спиця поступово завантажується в напругу, коли колесо обертається, а ліва смуга проходить 9 позицію і переміщується до 10. Він завантажується фактором гріха (a), який є кутом за годинниковою стрілкою від горизонталі або 9 положення. Поступово ця напруга зростає до вертикальної, або 12 максимально. Тому спиці над горизонтом сприяють підтримці навантаження пропорційно їх куту. Як зазначалося в інших відповідях, у спицях також залишкове навантаження.

Тепер давайте припустимо, що ви потрапили на шишку або на невеликий об'єкт на вашому шляху. Обід згинається і хоче відвести всередину в коло. Таке відхилення створює згинальний момент в ободі, як і горизонтальний промінь, і буде протистояти добре відомому рівнянню

m = sigma.I / c

при значенні сигми допускається напруга обода, I це згинає другий момент площі і з половиною товщини обода, приблизно.

— kamran
джерело