Влияние конструкции тормозов на нагрузки в вилке

Все о дисковых, шоссейных, v-brake и прочих тормозах, колодках, тросах и т.д.
Аватара пользователя
Mamont
Сообщения: 177
Зарегистрирован: 19 сен 2008, 08:15
Откуда: Минск
Контактная информация:

Влияние конструкции тормозов на нагрузки в вилке

Сообщение Mamont » 20 окт 2013, 12:27

Proteus писал(а):насколько диски увеличивают рычаг излома по сравнению в ободными?

Для этого места, при одинаковой интенсивности торможении, как ни странно, ни на сколько.
Сила прикладывается к оси втулки.

Другое дело что:
Proteus писал(а):Кстати, все сломанные вилки из титана по ссылке на веломании- с дисками.

Хороший дисковый тормоз позволяет тормозить намного сильнее чем вибрейки.


Proteus писал(а):Мамонт, при торможении так или иначе требуется усилие. при дисковых тормозах оно все сконцентрировано в окрестностях оси, т. е, достаточно далеко от место слома (длинный рычаг), при ободных оно распределяется - в окрестностях штырьков момент вперед, в окрестности оси- назад. Длина рычага как бы одна- до оси, а вот приложение сил распределено по-разному. мне сейчас уже не хватает мозгов, как это правильно рассчитать, но, по моему разумению, нагрузка на точку упора-слома должна бы быть разной.


как то так прикладываются нагрузки.
Вложения
chajka2-Model2.jpg
chajka2-Model2.jpg (11.42 КБ) 3993 просмотра
chajka2-Model.jpg
chajka2-Model.jpg (40.59 КБ) 3993 просмотра
Чебурашкой звался ты.
Вырос хобот - стал слоном. :)

Аватара пользователя
Proteus
благочестивый
Сообщения: 12790
Зарегистрирован: 24 сен 2004, 00:55
Откуда: СТРёМНОЕ БОЛОТО
Контактная информация:

Re: RAPID приглашает поговорить о титане.

Сообщение Proteus » 20 окт 2013, 13:12

Mamont писал(а):как то так прикладываются нагрузки.

Схема правильная, а указание нагруженных мест у вибрейков- нет. Игнорируется точка упора в районе обода (штырьки) и крутящий момент между ней и осью. Грубо говоря, на этом промежутке вилку выворачивает назад, и сломаться она должа была бы по перу. Откуда эта сила берется- а вот как раз за счет перераспределения общего усилия, и нагрузка на место слома над кольцом ослабляется. Как-то так. Забыл я всю техническую русскую терминологию, а другую не выучил... :smu:sche_nie:
Illustrissimus

Аватара пользователя
Mamont
Сообщения: 177
Зарегистрирован: 19 сен 2008, 08:15
Откуда: Минск
Контактная информация:

Re: RAPID приглашает поговорить о титане.

Сообщение Mamont » 20 окт 2013, 13:26

Proteus писал(а):Схема правильная, а указание нагруженных мест у вибрейков- не

Намек на то , что я забыл, в какую сторону направлены вибрейки? :-)
Так лучше?

Нагрузка на саму оську вибрейка упрощена - отутствует выворачивающий момент. Но для рассмотрения случая поломки штока у основания это не существенное упрощение
Вложения
chajka2-Model5.jpg
chajka2-Model5.jpg (23.45 КБ) 3985 просмотров
Чебурашкой звался ты.
Вырос хобот - стал слоном. :)

Аватара пользователя
Proteus
благочестивый
Сообщения: 12790
Зарегистрирован: 24 сен 2004, 00:55
Откуда: СТРёМНОЕ БОЛОТО
Контактная информация:

Re: RAPID приглашает поговорить о титане.

Сообщение Proteus » 20 окт 2013, 13:46

насчет вибрейков я спокоен, собственно, последняя схема, хоть и точнее, но не особо нужна.
Сам смотри. Берем консоль, и заламываем ее с силой F. Если этой силы хватит, то она и отломается в "консольной точке", в данном случае где и отломалось. А вот если есть промежуточный упор, то она может сломаться как повезет- силы-то больше не стало, а распределена она уже на две точки, причем по отношению к вибрейкам рычаг становится короче, а значит, менее действенным. Короче, при дисках отломать шансов больше.
Illustrissimus

Аватара пользователя
Bujhm
bujhm
Сообщения: 14165
Зарегистрирован: 22 дек 2005, 14:34
Откуда: Остров Голодай

Re: Влияние конструкции тормозов на нагрузки в вилке

Сообщение Bujhm » 21 окт 2013, 14:05

По моему схема ув. Мамонта прекрасно иллюстрирует, что сила, приложенная к оси колеса и в первом, и во втором случае одинаковая. Меняется только рычаг, который гипотетически может переломить ногу вилки.
Дополнительный опыт для ментальной отвязки от тормозов - вывернуть колесо на 90 градусов и надавить. Усилие на шток будет таким же, как и в случае заблокированных тормозов прямолинейно направленного колеса, и придётся на ту же точку. Надеюсь, изложил понятно.
Гаврила

Аватара пользователя
FeniX
Сообщения: 1470
Зарегистрирован: 10 янв 2008, 14:09
Откуда: Москва

Re: Влияние конструкции тормозов на нагрузки в вилке

Сообщение FeniX » 21 окт 2013, 15:35

Встряну с мнением бездушного CADа и своим профессиональным ХО заодно.
Непосредственно на прочность вилки тип тормозов и вообще сам факт их наличия никаким образом не влияет, а влияет замедляющая сила развиваемая тормозами которая так же никоим образом не зависит от тормозов, но напрямую зависит от веса приходящегося на колесо и коэффициента сцепления с поверхностью об которую происходит торможение. школьный курс 7класс, учитывая многолетний опыт создания и эксплуатации велосипеда, время чтобы найти оптимальную прочность его элементов у миллионов создателей и пользователей было более чем достаточно, в этом отношении титановые да и вообще любые вилки не исключение, их прочность всегда заведомо больше любой возможно силы которую можно развить при торможении, и определяется некоей сферической нагрузкой при въезде в стену.
То есть все равно какой тормоз и размер диска (в случае дискового) у вас стоит, создать большей веса велосипеда +ездока с нагрузкой помноженной на коэффициент сцепления , нагрузки на вилку не въезжая куда нибудь невозможно. учитывая немощь человека возить с собой вилку способную выдержать встречу с локомотивом, никому не было интересно, во первых вероятность не велика, и еще меньше вероятность выжить при этом, так что имеющиеся вилки если говорить о жестких и не привязываться к материалам, обладают весьма высокой прочностью и надежностью чтобы прослужить десятки лет без поломки, при условии качественного изготовления правильной установки и адекватной эксплуатации,а от случайностей никто не застрахован, карма тоже никуда не девается.
Применительно к титану и с фактическими (проверенными размерами штока и ног)
картина выглядит примерно так
Изображение
прикладываем силу (дофига) получаем общую картину распределения напряжений
Изображение
и рассматриваем с пристрастием в поисках ведьм и мифических концентраторов напряжений
Изображение
для тех кто в танке поясню нижнюю картинку, не вижу ничего такого способного меня повергнуть не то что в панику, а даже почесаться, при целом неповрежденном штоке с указанными и проверяемыми размерами стенок штока, у вилке классической арочной конструкции разрушение произойдет в ногах причем это будет мучительно долгий процесс сопровождаемый специфическими звуками,
можно конечно увеличить диаметр ног до 32мм (в расчете было 30мм) получить дубовую некомфортную вилку которая несомненно сломается в штоке, а может оторвет рулевой стакан на раме :hi_hi_hi: но почти уверен сделает это не просто так а при обстоятельствах характеризуемых как столконовение а вовсе не езда, хотя конечно отрицать что через 35-30лет усиленной эксплуатации (по 5+тыс км в год) шток останется целым не буду, но по моему это тема для статистики и теории вероятности.
I GUARANTEE IT

Аватара пользователя
Proteus
благочестивый
Сообщения: 12790
Зарегистрирован: 24 сен 2004, 00:55
Откуда: СТРёМНОЕ БОЛОТО
Контактная информация:

Re: Влияние конструкции тормозов на нагрузки в вилке

Сообщение Proteus » 21 окт 2013, 15:43

А сила , прикладываемая к месту крепления ободного тормоза (а она ведь есть) - она никак картины с красными пятнышками не меняет?
Illustrissimus

Аватара пользователя
FeniX
Сообщения: 1470
Зарегистрирован: 10 янв 2008, 14:09
Откуда: Москва

Re: Влияние конструкции тормозов на нагрузки в вилке

Сообщение FeniX » 21 окт 2013, 16:00

Чтобы вырвать бонки крепления вибрейков нужна сила в несколько сотен килограмм, да и действовать она будет в ноге вилки а не в штоке.
приближенно можно считать что вырывающая вибрейки сила в два раза меньше силы замедления прикладываемой к оси колеса. последнююю в условиях нормальной эксплуатации большей 100-120кг и соответственно 55-60кг вырывающей бонки вибрейков что лично мне представить затруднительно
найти асфальт с коэффициентом более 0.9 маловероятно как и райдера 120+кг весом делающем стоппи на таком асфалте и не улетающего при этом через руль, в реальности нагрузки от езды и торможения в 4-5раз меньше что в случае вилки рассчитанной специально под такой предельный случай вполне успешно может гарантировать ее многолетнюю безотказную работу
PS моя одноногая во всяком случае за 4сезона (более 12к км) эксплуатации живее всех живых.
I GUARANTEE IT

Аватара пользователя
Proteus
благочестивый
Сообщения: 12790
Зарегистрирован: 24 сен 2004, 00:55
Откуда: СТРёМНОЕ БОЛОТО
Контактная информация:

Re: Влияние конструкции тормозов на нагрузки в вилке

Сообщение Proteus » 21 окт 2013, 16:14

FeniX писал(а): да и действовать она будет в ноге вилки а не в штоке.


Так я про это и говорю. видно я как-то не так вопрос формулирую. Еще раз.
Я так понимаю, что некая сила , необходимая , чтобы остановить конкретный байк в конкретных условия - константа. Скажем так, это - условие задачи. касаемо вилки , она распределяется так - определенная ее часть уходит на "точки заделки", определенная на место крепления колеса, и это в сумме тоже константа. А вот остаток- это место крепления тормоза. В случае с дисками это ближе к оси, в случае вибрейков- к плечам. Я сейчас не говорю , достаточна ли эта сила, чтобы разрушить вилку. мне интересно, как она распределяется в обоих случаях,и, если теоретически предположить, что достаточна, где в таком случае сломается вилка, в случае вибрейков и в случае дисков.
Illustrissimus

Аватара пользователя
Mamont
Сообщения: 177
Зарегистрирован: 19 сен 2008, 08:15
Откуда: Минск
Контактная информация:

Re: Влияние конструкции тормозов на нагрузки в вилке

Сообщение Mamont » 21 окт 2013, 18:19

Изображение
При прочих равных дисковые тормоза могу разве что так.
Но есть еще так называемые не прочие равные: они мощнее, позволяют более резко оттормаживаться в последний момент.
Чебурашкой звался ты.
Вырос хобот - стал слоном. :)

Аватара пользователя
Proteus
благочестивый
Сообщения: 12790
Зарегистрирован: 24 сен 2004, 00:55
Откуда: СТРёМНОЕ БОЛОТО
Контактная информация:

Re: Влияние конструкции тормозов на нагрузки в вилке

Сообщение Proteus » 21 окт 2013, 18:52

О, как! :du_ma_et:
Illustrissimus

Аватара пользователя
Bujhm
bujhm
Сообщения: 14165
Зарегистрирован: 22 дек 2005, 14:34
Откуда: Остров Голодай

Re: Влияние конструкции тормозов на нагрузки в вилке

Сообщение Bujhm » 21 окт 2013, 19:10

Что я и пытался тебе донести...
Гаврила

Аватара пользователя
Proteus
благочестивый
Сообщения: 12790
Зарегистрирован: 24 сен 2004, 00:55
Откуда: СТРёМНОЕ БОЛОТО
Контактная информация:

Re: Влияние конструкции тормозов на нагрузки в вилке

Сообщение Proteus » 21 окт 2013, 19:25

как это ни забавно, это примерно то, что и я пытался донести... Но я как-то предполагал, что подобная картина в мягкой форме дожна была бы быть около штырьков, а если диск, то он ближе к оси, и сломаться должно у нижнего кольца...типа, так рванет.... Ну, здесь очевидно, что вилка довольно хилая.
Illustrissimus

Аватара пользователя
FeniX
Сообщения: 1470
Зарегистрирован: 10 янв 2008, 14:09
Откуда: Москва

Re: Влияние конструкции тормозов на нагрузки в вилке

Сообщение FeniX » 22 окт 2013, 00:04

Mamont писал(а):При прочих равных дисковые тормоза могу разве что так.
Но есть еще так называемые не прочие равные: они мощнее, позволяют более резко оттормаживаться в последний момент.

На вилке с ногами постоянного сечения такого не бывает, на конических ногах таки легко, ибо диаметр в зоне крепления калипера может быть в 2-2.5 раза меньше, в общем случае в ногах вилки при торможении помимо изгибающего момента от тормозной силы действует еще постоянный по высоте изгибающий момент от пары сил: калипер-ось колеса, если в цифрах вряд ли он может (согласно школьному курсу :)) 300НМ и конкретно к штоку вилки уже приходит в виде чистой перерезывающей силы создающей на порядок меньшие напряжения чем от силы торможения приложенной к оси колеса.
I GUARANTEE IT

Аватара пользователя
Mamont
Сообщения: 177
Зарегистрирован: 19 сен 2008, 08:15
Откуда: Минск
Контактная информация:

Re: Влияние конструкции тормозов на нагрузки в вилке

Сообщение Mamont » 22 окт 2013, 09:23

FeniX писал(а):На вилке с ногами постоянного сечения такого не бывает

Верно подмечено. Дешевые вилки редко когда бывают баттироваными и конусированными.
Чебурашкой звался ты.
Вырос хобот - стал слоном. :)

Аватара пользователя
Proteus
благочестивый
Сообщения: 12790
Зарегистрирован: 24 сен 2004, 00:55
Откуда: СТРёМНОЕ БОЛОТО
Контактная информация:

Re: Влияние конструкции тормозов на нагрузки в вилке

Сообщение Proteus » 22 окт 2013, 11:38

А дорогие- с дырочками под багажник...Короче, вилка редкая. Была.
Illustrissimus

volchyonok
Сообщения: 7
Зарегистрирован: 22 апр 2016, 20:20

Re: Влияние конструкции тормозов на нагрузки в вилке

Сообщение volchyonok » 23 апр 2016, 19:36

Односторонний дисковый тормоз действует на вилку отрицательно.
Гидравлический ещё хуже.
Мощный гидравлический гробит амовилку ещё быстрее.
Особенно хреново себя чувствуют вилки с нежным креплением колеса, тот есть, эксцентриком (когда не ось).
Закручивающий вилку при относительно мощных торможениях эффект можно свести к минимуму только одним способом, а именно установкой двух дисковых тормозов на переднее колесо.
Что мало кому доступно и есть возможность:
Вложения
два диска на перевёртыше.jpg
два диска на перевёртыше.jpg (108.41 КБ) 2176 просмотров
Bengal 7.5 двухроторный.png
Bengal 7.5 двухроторный.png (122.54 КБ) 2176 просмотров
2-х роторные Bengal.jpg
2-х роторные Bengal.jpg (60.21 КБ) 2176 просмотров

volchyonok
Сообщения: 7
Зарегистрирован: 22 апр 2016, 20:20

Re: Влияние конструкции тормозов на нагрузки в вилке

Сообщение volchyonok » 23 апр 2016, 19:39

Хоть и не часто, но можно встретить разные варианты такой красоты
Вложения
двусторонние тормоза на вилке.jpg
двусторонние тормоза на вилке.jpg (98.27 КБ) 2176 просмотров
два ротора.jpg
два ротора.jpg (20.8 КБ) 2176 просмотров


Вернуться в «Тормозная система»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость