รูปตัว Z เป็นความคิดที่ดีหรือไม่?


23

ฉันได้พบกับโปรเจ็กต์ kickstarter นี้ซึ่งส่งเสริมรูปร่างดั้งเดิมของข้อเหวี่ยง:

ข้อเหวี่ยงรูปตัว z

พวกมันอ้างว่ามีส่วนผลักดันที่เป็นประโยชน์มากขึ้นในระหว่างการหมุน ในขณะที่ประเด็นหลักของพวกเขาแสดงผลโดยการตัดระบบฉันยังไม่แน่ใจเกี่ยวกับการเรียกร้องของพวกเขาโดยทั่วไป

สิ่งเหล่านี้สามารถส่งผลดีต่อกำลัง / แรงบิดได้หรือไม่? มีความเสี่ยงเนื่องจากความเครียดที่เพิ่มขึ้นในบางส่วนของร่างกายหรือไม่?


27
นักศึกษาวิชาฟิสิกส์ใด ๆ ที่มีความรู้เกี่ยวกับทฤษฎีหลังτ = rx F สามารถบอกคุณได้ว่าแรงบิดนั้นเป็นอิสระจากรูปร่างของแขนที่ใช้ในการใช้มัน (เฉพาะระยะทางที่ตั้งฉากกับแกนเท่านั้น) หรือคุณสามารถทำการทดลองทางความคิดนี้: แถบโค้งนี้แข็ง เพิ่มแท่งแข็งอีกอันระหว่างคันเหยียบและแกนเกียร์ เนื่องจากการก่อสร้างมีความแข็งแกร่งและยังคงเข้มงวดไม่มีส่วนประกอบใดที่สามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยความเคารพซึ่งกันและกันการเปลี่ยนแปลงนี้จึงไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลง ตอนนี้ลบแถบโค้ง การก่อสร้างยังคงแข็งแกร่งเหมือนเมื่อก่อนการเปลี่ยนแปลงไม่เปลี่ยนแปลง
Joren

3
มันเกิดขึ้นกับฉันว่าแม้ว่าทฤษฎีของพวกเขาจะถูกต้องพวกเขาแค่ขโมยจากอีกด้านหนึ่งของส่วนโค้งและผลรวมจะเท่ากัน
Random832

6
มันช่วยให้คุณสามารถวางนิ้วเท้าระหว่างข้อเหวี่ยงและโซ่ล้อ
artistoex

8
หากฉันถูกบังคับให้เลือกระหว่างการใช้ข้อเหวี่ยงเหล่านี้กับการมีรอยสัก "ฉันใจง่าย" บนหน้าผากของฉันฉันจะเลือกข้อเหวี่ยงแม้ว่าผลกระทบของทั้งสองจะคล้ายกัน
Kaz

3
ผู้คนที่ใช้สิ่งเหล่านี้จะมี "รอยสัก" ที่แตกต่างกันบนหัวของพวกเขาขณะที่พวกเขาเรียนรู้เกี่ยวกับการกวาดล้างพื้นดินที่ลดลงเมื่อพวกเขาชนจักรยานของพวกเขาด้วยการหมุนพวงมาลัยหน้า
bmike

คำตอบ:


42

ถ้าอลูมิเนียมมีความแข็งเพียงพอก็จะทำให้เกิดความแตกต่างเป็นศูนย์ - ข้อเหวี่ยงอาจเป็นรูปร่างใด ๆ (ดิสก์รูปทรง S เป็นต้น) แต่ความสัมพันธ์ระหว่างจุดสัมผัสทั้งสองนั้นยังคงเหมือนเดิมนั่นคือทั้งหมดที่นับ

ผลกระทบเดียวที่ข้อเหวี่ยงอาจมีคือการเพิ่มบิตของสปริงให้กับข้อเหวี่ยงซึ่งอาจดีหรือไม่ดีสำหรับการหมุนที่มีประสิทธิภาพ แต่อลูมิเนียมทำสปริงที่มีหมัดและหากมันโค้งงอมากมันก็จะอ่อนล้าและล้มเหลวในไม่ช้า

ความเสี่ยงต่อส่วนต่าง ๆ ของร่างกายของคุณกำลังถูกตัดด้วยคมเมื่อข้อเหวี่ยงล้มเหลว


2
นี่คือความคิดของฉันด้วย ถ้าข้อเหวี่ยงแข็งรูปร่างของข้อเหวี่ยงไม่สำคัญ ดูวิดีโอที่ 0:52 ซึ่งจะเปรียบเทียบทั้งสองข้อเหวี่ยงในภาพเดียวกันกับภาพซ้อนทับสีเขียว ดูที่มุมบนของ Z-torque และคิดว่าทิศทางใดที่แรงจะต้องเคลื่อนที่ไป ด้วยตำแหน่งของเท้าที่อยู่ด้านบนของส่วนโค้งการกดคันเร่งจะทำให้เหวี่ยงไปทางด้านหลังเพื่อที่จะย้ายไปข้างหน้าคุณจะต้องขยับเท้าของคุณไปตามแนวนอน นอกจากนี้หากคุณต้องการโน้มน้าวใจฉันให้แสดงข้อมูลจากการศึกษาในมหาวิทยาลัย
Kibbee

ฉันสงสัยว่ามันเป็นไปได้ไหมที่จะทำสิ่งที่คล้ายกับเหล็กสปริงเพื่อใช้ประโยชน์จากเอฟเฟกต์สปริง นอกจากนี้กางเกงของฉันติดอยู่กับข้อเหวี่ยงตรงของฉันแล้ว cranks เหล่านี้ดูน่ากลัว
naught101

ฉันแน่ใจว่าผู้คนได้ลองเหล็กสปริงในอดีต - จักรยาน "ทันสมัย" มีมานานกว่า 100 ปีแล้วและได้ลองทุกอย่างแล้ว สิ่งที่อาจไม่ได้รับการทดสอบอย่างดีคือแขนข้อเหวี่ยงที่มีสปริงเล็กน้อยและแขนที่มีสปริงมาก แต่ด้วยการออกแบบดังกล่าวคุณมีปัญหากับการบิดแขนและง้างมุมของคันเหยียบ นอกจากนี้มันยากมากที่จะทดสอบอุปกรณ์ดังกล่าวได้อย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากผลของยาหลอก
Daniel R Hicks

1
สปริงยังไม่มีประสิทธิภาพ 100% ดังนั้นคุณจะได้รับข้อเหวี่ยงที่ฟูและการสูญเสียพลังงาน (อาจเล็กน้อย)
Freiheit

1
เพิ่มน้ำหนักที่มากขึ้นสำหรับอลูมิเนียมส่วนเกินทั้งหมดและคุณจะสูญเสียความได้เปรียบใด ๆ ที่พวกเขาพยายามขายคุณ!
BillyNair

25

ความคิดเห็นในโครงการ Kickstarter มีคำอธิบายที่ดีไม่กี่ของทั้งสองว่าทำไมการออกแบบเป็นอย่างมีประสิทธิภาพเหมือนกับข้อเหวี่ยงตรงและทำไมแผนเพื่อให้รุ่นคาร์บอนไฟเบอร์เป็นอันตราย

ตอนนี้เลเวอเรจ: ถ้าคุณพยายามกดคันเร่ง (ดังที่แสดงในวิดีโอ) เมื่อมันอยู่ตรงกลางด้านบนและหยุดมันไม่สำคัญว่ามันจะเป็นข้อเหวี่ยงปกติหรือ Z-Torque มันจะไม่ต้องการ ย้าย. พวกมันเป็นจุดสองจุดที่ยึดติดกันอย่างแน่นหนาในอวกาศดังนั้นจึงไม่สำคัญว่าคุณจะใช้สิ่งใดในการเชื่อมต่อพวกมัน 'ฟิสิกส์' จะปฏิบัติต่อพวกมันราวกับว่าเชื่อมต่อกันด้วยแท่งตรง

หลักฐานง่าย ๆ : ถ้าคุณย้ายแรงบิด Z กลับมาเพียง 2 องศาก่อนที่จะถึงจุดศูนย์กลางตายและใช้แรง (คุณสามารถลองด้วยน้ำหนักแทนที่จะเป็นเท้าเพื่อให้มันถูกต้องทางวิทยาศาสตร์) คุณจะเห็นว่ามันไม่ขยับไปข้างหน้า จะเกิดขึ้นถ้าข้อเหวี่ยงของคุณทำงานตามที่คุณโต้เถียง (จะยกระดับการงัดเพราะโค้ง) แต่ยังคงกลับมาเหมือนเดิมเหมือนกับข้อเหวี่ยงปกติ

มันดูแตกต่าง แต่ใช้งานได้เหมือนกัน

.. และทำไมมันเป็นสิ่งที่อันตราย:

2) คุณไม่สามารถใช้การออกแบบที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการตัดเฉือน "หล่อด้วยคาร์บอนไฟเบอร์" ความแข็งแรงของคอมโพสิตทอเป็น anisotropic สูง หากมีสิ่งใดการออกแบบของคุณที่แสดงในภาพของคุณนั้นอ่อนแอกว่าชิ้นส่วนที่ผ่านการตัดเฉือนหากหล่อขึ้นจากคาร์บอนไฟเบอร์ (และโดยที่ฉันถือว่าคุณหมายถึง )

ข้อเหวี่ยงคาร์บอนไฟเบอร์ที่แท้จริงจะมีทิศทางของเส้นใยที่วาง (มักใช้มือ) ในลักษณะที่ทิศทางของเส้นใย (หรือทิศทางของเมล็ด) สอดคล้องกับแรงที่กระทำบนชิ้นงาน ดังนั้นโครงสร้างบันไดทั้งหมดที่คุณหล่อไว้ในส่วนจริง ๆ แล้วจะทำให้อ่อนแอกว่ามาก มันก็จะมีชิ้นส่วนโลหะกลึงวางไว้ในส่วนและผูกมัดกับคอมโพสิตสำหรับพื้นผิวการผสมพันธุ์โลหะบนโลหะ ดู http://www.zipp.com/support/identify/carbon_cranks.phpสำหรับตัวอย่างของเทคนิคการก่อสร้าง - สังเกตการใช้แมงมุมอลูมิเนียมที่ข้อเหวี่ยงที่เกิดขึ้นจริงถูกผูกมัด

[ ... ]

5) ท้ายที่สุดและประเด็นที่น่าเป็นห่วงที่สุด: คุณกำลังเผชิญกับชิ้นส่วนที่สำคัญของขบวนขับรถมอเตอร์ไซค์ โหมดความล้มเหลวในการนี นี่คือเงินเดือนของอุบัติเหตุร้ายแรงและอาจมีการเปลี่ยนแปลงชีวิต

การทดสอบแบบไม่ทำลายและการตรวจสอบวัสดุคอมโพสิตนั้นไม่ใช่เรื่องตลก ฉันรับรองได้เลยว่าผู้คนจาก Shimano และ RaceFace มีประสบการณ์ยาวนานในการตรวจสอบและทดสอบโครงสร้างคอมโพสิตที่พวกเขาสร้างขึ้น โหมดความล้มเหลวของวัสดุคอมโพสิตนั้นแตกต่างจากโลหะแบบดั้งเดิมมาก - มีการเปลี่ยนรูปแบบไม่ยืดหยุ่นเล็กน้อย

แม่พิมพ์และการตั้งค่าที่คุณแสดงนั้นดีสำหรับการผลิตส่วนประกอบคอมโพสิตเครื่องสำอาง (เช่นแก๊ส "คาร์บอนไฟเบอร์" และแป้นเหยียบเบรค) ชิ้นส่วนรถไฟที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อภารกิจไม่มากนัก

ความคิดเห็นที่สมบูรณ์เป็นมูลค่าการอ่าน


สิ่งที่น่าสนใจคือคนที่โพสต์ข้อความนี้ "Terence Tam" ก็อยู่ในรายชื่อผู้สนับสนุนด้วยเช่นกัน
Kibbee

10
@Kibbee: คุณไม่สามารถโพสต์ได้จนกว่าคุณจะกลับมา เขาน่าจะสำรองไว้เล็กน้อยเพื่อเตือนผู้อื่นซึ่งค่อนข้างเห็นแก่ผู้อื่น
Roy Tinker

1
@RoyTinker ฉันไม่เคยใช้ Kickstarter มาก่อน แต่นั่นเป็นปัญหาใหญ่ เฉพาะผู้ที่สนับสนุนทางการเงินเท่านั้นที่ได้รับอนุญาตให้แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์นี้ ฉันเดาว่าคุณไม่ต้องการความเห็นเกี่ยวกับคุณภาพของ youtube มากมายในทุกโครงการของ Kickstarter แต่จำเป็นต้องมีวิธีการบางอย่างสำหรับผู้คนที่จะพูดคุยเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของโครงการก่อนที่พวกเขาจะใส่เงินลงในบรรทัด
Kibbee

4
@Kibbee: โครงการส่วนใหญ่อนุญาตให้ 1 $ เป็นสัญญาขั้นต่ำและคุณจะไม่ต้องจ่ายจริงเว้นแต่โครงการจะได้รับเงินทุน 100% ดังนั้นมันอาจไม่ใช่ปัญหาใหญ่ (แม้ว่าฉันจะยอมรับว่าควรมีบางอย่าง วิธีการพูดคุยเกี่ยวกับความมีชีวิตโดยไม่ต้องใส่เงินเข้าไป)
Leo

21

นี่เป็นเพียงการฟื้นฟูความคิดที่เก่าแก่และน่ากลัว ดูPMP Cranks et al,

แก้ไขสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม:

RE: PMP cranks

ความคิดของสักครู่แสดงข้อเหวี่ยงตรงและข้อเหวี่ยง L มักจะมีความสัมพันธ์แบบเดียวกันระหว่างคันเหยียบโซ่และตัวยึดด้านล่าง ดังนั้นจึงไม่มีข้อได้เปรียบกับข้อเหวี่ยง L และข้อเหวี่ยง L มักมีวัสดุมากกว่าข้อเหวี่ยงแบบตรงเสมอดังนั้นจึงเป็นข้อเสียสำหรับน้ำหนักความแข็งแกร่งความแข็งและ / หรือค่าใช้จ่าย

ข้อเหวี่ยง PMP มีแมงมุมติดอยู่ที่ข้อเหวี่ยงด้านขวาโดยมีรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสเกิดขึ้นจากทั้งสองชิ้น เรียวสี่เหลี่ยมจัตุรัสมีน้ำหนักมากและทำให้มันเป็นชิ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสลักเกลียวเบา ๆ เพื่อยึดเข้าด้วยกันมีแนวโน้มที่จะเพิ่มแรงอย่างมากและทำให้เกิดความล้มเหลวก่อนวัยอันควร ดังนั้นอาจไม่ฉลาดที่จะขับขี่สิ่งเหล่านี้แม้จะเป็นศิลปะหรือเรื่องตลกก็ตาม

RE: Z Torque cranks

ข้อเหวี่ยง Z Torque ทำให้ความคิดแย่และทำให้แย่ลง: แมงมุมหมุนไม่เพียงยึดติดกับแขนขวา แต่มันคือเรียวประมาณหนึ่งในสามของตารางในขณะที่แขนอีกอัน 2/3 สิ่งนี้ทำให้รอยต่ออยู่ตรงกลางของรอยต่อที่เกิดความเครียดสูง - ดังนั้นจึงมีความตรึงเครียดสูงที่บางครั้งแกนเหล็กชุบแข็งจะแตกหัก

Z-Torque ยังมีระยะห่างจากพื้นดินน้อยกว่าข้อเหวี่ยงแบบตรงมากแม้แต่น้อยกว่าแบบข้อเหวี่ยง PMP

จากนั้นก็มีสิ่งนี้จากวิดีโอของพวกเขาเอง :

ผู้เข้าร่วมได้รับปริมาณออกซิเจนสูงสุดใกล้เคียงกันกำลังไฟฟ้าสูงสุดและประสิทธิภาพขั้นต้นด้วย Z-Torque และโครงข้อเหวี่ยงปกติ (ตารางที่ 1) นอกจากนี้คะแนนการรับรู้การออกแรง (RPE) ที่ 150 และ 200 W อัตราการเต้นของหัวใจ (HR) ที่กำลังขับสูงสุด, 150 และ 200 W และจังหวะที่ 150 และ 200 W ไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตามผู้เข้าร่วมรับรู้ความพยายามของพวกเขาจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญที่กำลังขับสูงสุดด้วยข้อเหวี่ยง Z-Torque

แม้แต่การศึกษาและวัสดุของตัวเองก็ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างข้อเหวี่ยง Z กับข้อเหวี่ยงปกติ ความคิดที่ "รับรู้" นั้นมีข้อบกพร่องเพราะไม่ใช่การทดสอบแบบตาบอด / ตาบอด


1
หากคุณอ่านลิงก์ที่ฉันให้ไว้คุณจะพบลิงค์เพิ่มเติมไปยังข้อมูลเกี่ยวกับแรงบิด Z ที่ข้อเหวี่ยงเอง นอกเหนือจากข้อมูลฟิสิกส์อื่น ๆ ทั้งหมดที่มีให้ในโพสต์อื่น ๆ ในคำถามนี้ปัญหาการกวาดล้างภาคพื้นดินมีขนาดใหญ่มาก มีระยะห่างจากพื้นดินน้อยกว่าบนข้อเหวี่ยงเหล่านี้ซึ่งทำให้เหยียบ (หรือแขนที่ไม่เคยได้ยิน) ทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่แท้จริงและชัดเจนสำหรับแม้แต่การเลี้ยวเพียงเล็กน้อย
Tha Riddla

บทความอื่นเกี่ยวกับประวัติความเป็นมา (เนื้อหามีการทับซ้อนกับลิงค์ของคุณ): road.cc/content/feature/ ......
armb

15

น่าเสียดายที่นี่ไม่ได้ช่วยอะไร ภาพตัวอย่างที่แสดงให้เห็นถึงความเข้าใจผิดกลศาสตร์คลาสสิกระดับประถมศึกษาและมากขึ้นโดยเฉพาะสถิต ขณะนี้แรงบิดอาคาหมายถึง

M = F * d

ที่ไหน

F = the force applied
d = the perpendicular distance from the axis to the line of action of the force.

รูปร่างของข้อเหวี่ยงไม่มีผลกับทั้งคู่ Fคือแรงที่มาจากขา / เท้าและdถูกกำหนดโดยระยะห่างระหว่างคันเหยียบและฮับเท่านั้นคูณด้วยไซน์ของมุมระหว่างFและเวกเตอร์ที่กำหนดโดยคันเหยียบและฮับ

ในภาพตัวอย่างที่สอง

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

มือที่ผลักอยู่ในตำแหน่งที่ทำให้เข้าใจผิดไปข้างหน้าเพื่อที่dจะเพิ่มขึ้นและนั่นจะเพิ่มช่วงเวลา อย่างไรก็ตามคันเหยียบตรงเหนือฮับดังนั้นการกดลงยังคงสร้างช่วงเวลาที่เป็นศูนย์

ถ้า crank ปกติคือAคุณคิดว่าการเพิ่มอาวุธBและCและจะสร้างความแตกต่าง (ยกเว้นการเพิ่มมวล)? ลบAและคุณมีระบบ "รูปตัว Z"

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่


1
ของคุณคือคำตอบที่ฉันโปรดปราน ฉันจำคำถามแรงบิดตัวแข็งนี้ได้จาก Statics ในวิทยาลัย ศาสตราจารย์มาพร้อมกับการออกแบบที่ซับซ้อนแตกต่างกันหลายสิบรายการสำหรับแนวคิดเดียวกัน ... "ผลรวมของแรงเท่ากับศูนย์" มันไม่สำคัญว่ารูปร่างของแขนจะเป็นอะไร (ยกเว้นแน่นอนน้ำหนักของรูปร่างใหม่จะทำให้เกิดแรงบิดเล็กน้อยในตำแหน่งนี้ แต่นั่นจะทำให้ศูนย์แตกต่างจากตำแหน่งอื่นในรอบ) คำอธิบายที่ดี!
Brian Genisio

2

มันเพิ่มน้ำหนักพิเศษและอาจเชื่อถือได้น้อยลงเนื่องจากการงอที่เพิ่มขึ้น "แขนคันโยก" เพื่อความได้เปรียบเชิงกลเหมือนกับแขนที่ตรงไปที่แป้นเหยียบ นี่เป็นเหมือนโฆษณาสำหรับ "male Enhance"


2

การออกแบบนี้ไม่ได้เพิ่มอะไรใหม่ cranks จำนวนมากที่คล้ายกันนี้ได้รับการพัฒนาในช่วง 100 ปีของการออกแบบวงจรและทั้งหมดล้มเหลวในการบรรลุข้อได้เปรียบด้านพลังงานและกลายเป็นกระแสหลัก

ซื้อสิ่งนี้ถ้าคุณชอบรูปลักษณ์และความรู้สึกของการโค้งงอที่แกนหมุนซื้อ


2

เลขที่

  • คุณมีที่ว่างน้อยกว่าสำหรับล้อหน้าในการหมุนเมื่อส่วนที่ยาวที่สุดของข้อเหวี่ยงอยู่ในแนวนอนกับพื้น

  • คุณมีระยะห่างจากพื้นดินน้อยกว่าเมื่อส่วนที่ยาวที่สุดของข้อเหวี่ยงอยู่ใกล้กับพื้นดินมากที่สุด

  • Flex จะสูญเสียพลังงานเสมอและแม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะแข็งทื่ออย่างสมบูรณ์ก็ไม่มีข้อได้เปรียบเชิงกลเนื่องจากแรงไม่ได้ถูกนำไปใช้ที่ส่วนท้ายของ Z แต่แทนที่จะอยู่ในตำแหน่งเดียวกับข้อเหวี่ยงแบบดั้งเดิม

ข้อเหวี่ยงเหล่านี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับคนที่ชอบข้อเหวี่ยงหรือคนแครปเปอร์ที่ต้องการการขัดสีและไม่สนใจเรื่องความปลอดภัยหรือประสิทธิภาพ

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.