好一陣子沒寫痞客邦
將近期作的輪組動態應力應變量測做紀錄
這是兩位老大哥協助我開發的動態應變量測儀
經過一段時間的修改與測試....雖不是完美，但已能穩定蒐集輪組在運動狀態下的受力變形行為
一秒鐘可以發送4組數據，且每一組數據有4片應變計的量測數據
一趟角板山，約可蒐集到14000~15000組數據，在乘上4個訊號源
一個多小時可以約略有5-6萬個數據可供分析
在應變蒐集資料的試驗當中，算是相當大的前進。一位有涉獵應變分析的車友說:
應變量的量測在許多領域都蠻常見，你的這組應變儀的特點在於動態...
首次安裝，將動態應變儀架設在新開發的13速鋁合金輻條碟煞輪組上
因這套鋁合金輻條輪組的開發案是與政府合作的計畫案，所以順勢將動態應變量測模組架設到輪組上頭，量測輪組在運動過程中的車圈與輻條的形變量與相互關係
這套13速鋁合金輻條碟煞輪組，是11速~13速通吃的設計
我將其取名為"合伯"
第一次測試，在訓練台上進行，這個階段的動態應變儀尚無法出門，只能在電腦附近進行數據蒐集
但能直接看到輪組因受力而產生變型的行為模式，已經相當令人感動
當時撈出來的數據，雖然不多
但至今仍是感動
改版之後的動態應變儀
老大哥為這套動態應變儀寫了一個專用APP，可以從事戶外的動態應變量測
但大量的數據與路徑造成部分數據遺漏，雖可在戶外做試驗，但數據無法充分顯示實際行為
一份1993年左右的輪組試驗相關Paper裏頭有做到動態應變量測
當時是有線的應變計，蒐集到約略2秒鐘的鋼絲變形量...
而我們開發出來的動態應變儀，目前使用的電池，可以至少工作5個小時才會斷電
能蒐集到至少72000組數據
這樣的數據量已夠驚人....
這是現役版本的動態應變儀，在室內訓練台上進行的應變數據蒐集所轉成的折線圖
我刻意用較高與較低轉速進行踩踏，觀察輪組的鋼絲與車圈變形量
從這張圖顯示，高轉速狀態，車圈與鋼絲的變形量較小，只有車圈非傳動側的變形量略多
這跟輪組左右鋼絲結構有關...
當瓦數不變，轉速與速度都放慢時，不論是車圈的左右側或是左右側的傳動鋼絲，皆能觀察到較明顯的變形行為
且呼應踩踏模式
從這可看到，即便是室內訓練台的平路狀態，速度與轉速都會造成輪組的形變量差異
主因是車胎對地阻力的增加所導致...
當踩踏速度不變，身體重心往後，讓後輪壓力上升
亦可觀察到車圈的變形量上升
從這可推導出體重越大的人，輪組的選擇建議要選車圈的徑向剛性要選高一點的規格
8/6號角板山下坡段全程的數據
最後在羅莎會館前的平路衝刺，觀察大瓦數衝刺輪組的行為模式為何?
橘色為傳動側的傳動鋼絲
藍色為傳動側的車圈
黃色為非傳動側的傳動鋼絲
灰色則為非傳動側的車圈
起身，重心往前，車圈傳動側壓力減少，傳動側的傳動鋼絲明顯繃緊
非傳動側的傳動鋼絲也跟車圈傳動側呈相同模式
從這可看出，大瓦數衝刺是以傳動側的傳動鋼絲為主導
8/30日的角板山上坡段數據
爬坡，依然是以傳動側鋼絲的行為模式為主
而傳動鋼絲與輪組扭轉剛性有直接的關聯性
放慢速度等紅綠燈的起身抽車行為所呈現的輪組變形模式與上述的大瓦數抽車相呼應
幾乎一樣的行為
根據近期蒐集到的動態應變儀數據總結:自行車踩踏的行為模式所產生的輪組變形
以傳動側的傳動鋼絲為主導，車圈傳動側相互配合
鍊條拉動飛輪產生應力進來而拉動鋼絲，以拉伸應力為主，扭矩為輔，剪切應力少許
一套輪組的傳動效益要好，要把應力模式在傳動側這一面做解決
當一套輪組的扭轉剛性越高，車圈質量越小，踩踏的反應會越直觀
良好與適合的扭轉剛性不論在平路或爬坡都有直接的需求性，因這樣的元素可以有效的抑制踩踏的遲鈍感
而扭轉剛性與車圈徑向剛性是我設計輪組在追求的元素之一
墨陽與合伯都是這樣的產物
By山姆叔叔技研
留言列表
