سفتی در دوچرخه جاده ضروری است، اما باید با راحتی، وزن و هزینه نیز متعادل باشد. بررسی می کنیم که چگونه
با استفاده از عبارت «سفتی» در اینترنت جستجو کنید، قبل از دیدن آگهی‌هایی که راه‌حل‌های دارویی برای مسائل آقایان را می‌فروشند، فاصله زیادی نخواهید داشت. به نظر می‌رسد دوچرخه‌ها و اتاق‌خواب‌ها در یک پارانویای ثابت در مورد عملکرد ضعیف هستند، که توضیح می‌دهد که چرا بازاری که هر دوچرخه جدید را همراهی می‌کند همواره با ادعاهایی مبنی بر اینکه چگونه قاب اکنون فوق‌العاده سفت و همچنین سبک‌تر و راحت‌تر است، مملو است. اما، حداقل در تئوری، این سه کیفیت با هم تضاد دارند و طراحان دوچرخه به طور مستمر در تلاش هستند تا با بررسی ابعاد لوله و علم مواد، نقطه شیرینی بین آنها را بیابند.
پدال به کربن
وقتی مهندسان در مورد سفتی قاب صحبت می کنند، آنها واقعاً به دو حوزه مختلف عملکرد دوچرخه می پردازند. اولین مورد مربوط به داشتن سفتی جانبی کافی برای اجازه دادن به ورودی رکاب زدن سوارکار برای انتقال تا حد امکان کارآمد به جاده است. مورد دوم به قابل پیش بینی بودن و پایداری هندلینگ دوچرخه مربوط می شود.
از نظر سفتی جانبی، هر بار که پای شما روی پدال می‌کوبد، تنش‌های جانبی قابل‌توجهی همراه با نیروهای پیچشی (پیچشی) ایجاد می‌کنید که با هم ترکیب می‌شوند و قسمت پایینی قاب را بیرون می‌آورند. از همسویی هر میلی متر از حرکت فریم انرژی گرانبهایی را که می تواند به جاده منتقل شود جذب می کند، بنابراین به حداقل رساندن این انعطاف به طور موثری راندمان پدال زدن را به حداکثر می رساند و از این رو تمرکز بی امان روی سفتی فریم ها است.
جرارد ورومن، یکی از بنیانگذاران دوچرخه های باز و قبلاً یکی از همکارانش می گوید:«نحوه دریافت انرژی که از طریق میل لنگ به چرخ عقب می رسانید، در واقع مربوط به پایه پایینی، پایه های زنجیر، افتادن چرخ ها و سفتی چرخ است. صاحب سرولواین چالش با پیشرانه یک طرفه دوچرخه، که بار ناهمواری را در انتهای عقب دوچرخه ایجاد می کند، پیچیده می شود. نیاز به مقاومت در برابر نیروهای بیشتر در سمت راست قاب دلیلی است که بسیاری از دوچرخه‌ها از طراحی نامتقارن پایه‌های زنجیر و لوله‌های صندلی استفاده می‌کنند.
اما همانطور که بن کوتس، مدیر محصولات جاده‌ای Trek به ما یادآوری می‌کند، کاری که با یک قسمت از دوچرخه انجام می‌دهید مستقیماً بر قسمت دیگر دوچرخه تأثیر می‌گذارد: «برای مثال، می‌توانید سفتی را در براکت پایینی افزایش دهید، با افزودن لمینت به دوچرخه. قسمت پایینی لوله سر، اما هر قطعه لمینت روی کل دوچرخه تاثیر می گذارد. اگر درک نکنید که چگونه افزودن یا تراش کردن مواد بر سایر قسمت‌های دوچرخه تأثیر می‌گذارد، در معرض خطر عوارض جانبی قرار می‌گیرید.
ما می توانیم دوچرخه ها را سفت تر از آن چیزی که حتی بزرگ ترین و پرتقاضاترین دوچرخه سواران دنیا می خواهند بسازیم، اما صرفاً سفت تر کردن یا سبک تر کردن آن لزوماً دستور العملی برای دوچرخه بهتر نیست. مکالمه باید با نحوه دوچرخه سواری شما شروع شود، نه از جایی که می خواهید سفت باشد.'
سفتی مهندسی
چگونه طراحان یک قاب را در مکان های مناسب سفت می کنند؟ پاسخ در قطر سطح مقطع لوله ها و همچنین طول آنها و در مورد دوچرخه های کربنی، لایه های متعدد فیبر کربن نهفته است
در ساخت آنها استفاده شده است.
آدام ویس، مدیرعامل و موسس تولید کننده دوچرخه های کربنی دست ساز رولو، می گوید: «هرچه قطر لوله بیشتر باشد، سفت تر می شود. "و این قبل از اینکه حتی شروع به بررسی مواد کنید."
این گرایش در طراحی دوچرخه را به سمت لوله‌های پایینی بزرگ، اتصالات براکت پایین و پایه‌های زنجیر توضیح می‌دهد. پیشرفت‌ها در فیبر کربن به تولیدکنندگان این امکان را داده است که ضخامت دیواره‌های لوله را کاهش دهند و به آنها این آزادی را بدهد که بدون اضافه کردن وزن، لوله‌هایی با ظاهری غول‌پیکر ایجاد کنند.
بنابراین اگر از لوله‌های بزرگ پایین و براکت‌های پایین برای هدایت هر وات نیروی موتورسوار به جاده استفاده می‌شود، چرا از همان فلسفه بالای لوله و لوله سر برای مقاومت در برابر نیروهای پیچ‌ها و اطمینان از فرمان دقیق پیروی نکنید؟
هنگامی که دوچرخه را به گوشه ای خم می کنید، سه نیروی بزرگ با هم همگرا می شوند: گرانش، که به صورت عمودی به سمت پایین می کشد. انرژی جنبشی، که شما را در حرکت به جلو نگه می‌دارد، و نیروی مرکزگرا، که شما را به سمت بیرون هل می‌دهد - هنگام چرخش به راست به سمت چپ و بالعکس. اگر چارچوب بیش از حد انعطاف‌پذیر باشد، این نیروها می‌توانند چرخ‌ها و لوله سر را از تراز خارج کنند و منجر به فرمان‌دهی نادقیق شود.
توماس مک‌دانیل، مدیر محصول در BMC می‌گوید: «شما برای ردیابی به چرخ‌ها نیاز دارید، و هرچه بهتر از جلو به عقب ردیابی کنند، در گوشه‌ای قابل پیش‌بینی‌تر هستند». «بگویید که از گوشه‌ای عبور می‌کنید که هزار بار سوار شده‌اید، تا مطمئن باشید و سرعت زیادی داشته باشید، اما یک روز صخره‌ای عظیم را درست در وسط خطی که همیشه می‌روید پیدا می‌کنید. دوچرخه چقدر می تواند نیاز شما را برای ایجاد تغییر در وسط یک گوشه بپذیرد؟ اینجاست که سفتی قسمت جلویی ظاهر می شود.'
معلوم می شود که اگر دوچرخه در قسمت جلو خیلی سفت باشد، تکیه دادن آن دشوار می شود، که نوع دیگری از مشکل هندلینگ ایجاد می کند. Chris D’Aluisio، مدیر خلاق Specialized، داستان را با یادآوری لحظه‌ای که Tarmac SL4 این شرکت جایگزین SL3 کرد، شروع می‌کند. پیش از این، وقتی Specialized دوچرخه جدیدی را توسعه داد، از اندازه قاب 56 سانتی متری به عنوان معیار برای مجموعه جدیدی از اهداف، از جمله سفتی استفاده می کرد. پس از اصابت به اهداف، قاب با لوله‌های کمی کوچکتر برای فریم‌های کوچکتر و لوله‌های بزرگتر برای فریم‌های بزرگتر مقیاس می‌شود.
«با SL4 ما 56 را سفت‌تر و سبک‌تر کردیم و سواران قد بلندتر - سایز 56 و بالاتر - گفتند: «وای! خیلی بهتر است.» اما دی آلویزیو با صراحتی طراوت می گوید، اما در سایز من، 52 سال، بدتر بود. خیلی خشن بود، نه تنها عمودی، بلکه وقتی به گوشه ای خم می شدی. این سفتی بیش از حد در قسمت جلو بود و به دوچرخه در اندازه های کوچکتر اجازه نمی داد در گوشه وسط جاده سازگار باشد، بنابراین باعث می شد جلو به خصوص روی سطح جاده ناهموار که می تواند عصبی کننده باشد، صحبت کند..'
معلوم شد که تنظیمات انجام شده در مقیاس بندی دوچرخه به اندازه کافی پیش نرفته است، و فریم های کوچکتر، با لوله هایی با سطح مقطع مشابه و لایه کربنی تا 56 سانتی متر، فوق العاده سفت بودند، زیرا لوله‌ها کوتاه‌تر بودند.
D'Aluisio می‌گوید: «دوچرخه‌های کوچک نسبتاً سفت‌تر از دوچرخه‌های بزرگتر بودند، که کاملاً برخلاف چیزی است که راکب نیاز دارد». دوچرخه سوار قد بلندتر، با پایه صندلی بلندتر و مرکز ثقل بالاتر، به دوچرخه نیاز دارد که کار بسیار بیشتری انجام دهد. وقتی از دوچرخه می‌خواهید در یک مانور از راست به چپ حرکت کند، آن دوچرخه تمام کارها را انجام می‌دهد تا وزن آن راکب را از یک سمت به سمت دیگر حرکت دهد و آن راکب را از افتادن نجات دهد. ما باید با چرخش سوارکار کشش را دوباره به دست آوریم.'
در نتیجه، Specialized تصمیم گرفت که باید به طور مؤثر با هر اندازه فریم مختلف به گونه ای رفتار کند که گویی پروژه سفارشی جداگانه خودش است، فرآیندی که آن را Rider First Engineering می نامد.
این به توضیح اینکه چرا مهندسان به سادگی کل دوچرخه را تا حد ممکن سفت نمی کنند کمک می کند، اما دلیل دیگری نیز وجود دارد: راحتی، که به عنوان سازگاری نیز شناخته می شود، که توانایی قاب برای مقابله با عیوب در جاده است. سطح و جذب ارتعاشات از آسفالت.
با ایجاد Cervélo R3، دوچرخه‌ای که برای هفت سال متوالی از موقعیت‌های سکو بر روی سنگفرش‌های وحشیانه پاریس-روبایکس لذت می‌برد، ورومن می‌داند برای دوچرخه‌ای که می‌تواند قدرت را به چرخ عقب برساند و در عین حال از راکب محافظت می‌کند، چه چیزی لازم است. از بدترین سطوح.
"در حالت ایده آل شما تا حد ممکن سفتی عمودی کمتری می خواهید تا کمی راحتی و انطباق داشته باشید." اما لوله ای را که برای ایجاد سفتی در پیچش بزرگ می کنید به صورت عمودی بزرگتر و عمودی سفت تر می شود و جدا کردن این دو عامل کار آسانی نیست. از این نظر، همیشه یک سازش خواهد بود – راحت ترین دوچرخه غیرقابل سوار شدن خواهد بود، زیرا در همه جهات بسیار انعطاف پذیر است، و سفت ترین دوچرخه ممکن نیز غیرقابل سوار شدن خواهد بود، زیرا به شدت سفت است، که نه تنها ناراحت کننده است، بلکه کندتر نیز هست. برای از بین بردن ناهمواری های جاده به نوعی انطباق نیاز دارید.'
لاستیک‌ها بخش عمده‌ای از این کار را انجام می‌دهند، اما طراحان همچنین درجه‌ای از انعطاف‌پذیری را در چارچوب، به‌ویژه در لوله صندلی و از طریق صندلی‌های بسیار نازک یا صاف، به عنوان وسیله‌ای برای از بین بردن تکان‌های جاده‌ای که از عقب به سمت بالا حرکت می‌کنند، وارد می‌کنند. دوچرخه به سوارکار.
مسلماً بهترین مثال برای اینکه چگونه می توان انطباق عمودی را از سفتی براکت پایین و لوله سر جدا کرد Trek Domane است، دوچرخه تنظیم شده مسابقه ای که Fabian Cancellara را به بالاترین پله سکو در تور فلاندر رساند. پاریس-روبی. لوله صندلی Domane از لوله بالایی جدا شده است و به لوله صندلی اجازه می دهد تقریباً مستقل از قاب خم شود بدون اینکه سفتی را از بین ببرد. جداکننده جدید IsoSpeed در جدیدترین دوربین SLR Domane حتی دارای "انطباق قابل تنظیم" است، به طوری که سوارکار می تواند سطح سفتی را شخصی کند.
«محدوده تنظیم Domane تقریباً با همان سطح انطباق عمودی Madone [سکل مسابقه هوانوردی Trek] شروع می شود و تا 35٪ سازگارتر می شود بدون اینکه بر سفتی پدال زدن تأثیر بگذارد.»
قاب های آینده
تعقیب بی وقفه قاب‌های سفت‌تر، سبک‌تر و راحت‌تر، هیچ نشانه‌ای از کاهش را نشان نمی‌دهد، زیرا تولیدکنندگان در تلاش مستمر برای کشف مواد و فناوری جدید هستند.برای مثال، برند بریتانیایی دوچرخه داسی، در حال بررسی احتمالات گرافن، ماده شگفت انگیزی است که اگر سازندگان بتوانند راه هایی برای مهار قابلیت های آن بیابند، پتانسیل فوق العاده ای دارد.
استوارت ابوت، مهندس سابق طراحی هوافضا که شش سال پیش داسی را راه‌اندازی کرد، می‌گوید: «گرافن دارای خواصی است که بسیار فراتر از کربن‌های سنتی است که در یک قاب دوچرخه چیده می‌شوند». یک فرصت عرفانی برای ایجاد یک قاب با وزن کمتر از 300 گرم وجود دارد، زیرا گرافن بسیار سبک‌تر و بسیار قوی‌تر است که می‌توانید مناطقی از کربن را که ممکن است 2 یا 3 میلی‌متر ضخامت دارند در مکان‌های خاصی جایگزین کنید. قاب - به ویژه در اطراف براکت پایین - با چیزی که 100 برابر سبک تر و یک هزارم ضخامت است.'
در حال حاضر، با این حال، یک بررسی سریع واقعیت برای هر کسی که در آستانه خرید یک دوچرخه جدید است لازم است. دوچرخه سواری مانند فرمول یک نیست، جایی که بهترین ماشین همیشه برنده می شود، البته صرف نظر از راننده.بسیاری از مسابقات اصلی امسال - از جمله پاریس-روبایکس، تور فلاندر، میلان-سن رمو، پاریس-نیس و تور روماندی- توسط دوچرخه سواران مختلف برنده شده اند. به عبارت دیگر، عملکرد نهایی مربوط به راکب است، نه دوچرخه، و هیچ سطح سفتی «درست» عینی در یک قاب وجود ندارد، فقط سطحی که برای شما مناسب است.
۱۰ دوچرخه برتر
چگونه سفتی دوچرخه را اندازه گیری می کنید؟ متأسفانه ما آزمایشگاهی برای انجام تست انعطاف پذیری نداریم، اما مکانی را می شناسیم که این کار را انجام می دهد. دوستان ما در مجله دوچرخه‌سواری آلمانی Tour به دلیل رویکرد علمی خود برای آزمایش دوچرخه، که شامل قرار دادن هر قاب خالی در معرض یک باتری دقیق تست‌های نیمکت برای تعیین مقادیر سفتی است، مشهور هستند.
معادله ای بر اساس امتیاز سفتی که فریم در لوله سر به دست می آورد (اندازه گیری شده برحسب Nm/°)، تقسیم بر جرم کلی قاب (بر حسب کیلوگرم)، شاخص سختی به وزن را ارائه می دهد که به تور می دهد. تابلوی امتیازات برای سفت ترین فریم ها…
| دوچرخه | تاریخ | سفتی به وزن |
| 1. Cervelo Rca | ژانويه 2015 | 142Nm/°/kg |
| 2. Tarmac تخصصی SL4 | دسامبر 2011 | 141.2Nm/°/kg |
| 3. Cannondale SuperSix Evo Ultimate | سپتامبر 2011 | 139.2Nm/°/kg |
| 4. Canyon Ultimate CF SLX | ژانويه 2016 | 131.5Nm/°/kg |
| 5. Trek Emonda | دسامبر 2014 | 131.3Nm/°/kg |
| 6. Focus Izalco Max | ژوئیه 2013 | 127.1Nm/°/kg |
| 7. فلت F1 | دسامبر 2011 | 125.3Nm/°/kg |
| 8. AX Lightness Vial Evo | ژانويه 2015 | 125.1Nm/°/kg |
| 9. Storck Aernario | اکتبر 2015 | 123.9Nm/°/kg |
| 10. Rose X-Lite Team 8000 | دسامبر 2014 | 123.7Nm/°/kg |
اصطلاحات کربن: همه اینها به چه معناست؟
