Рама для мощных и дальнобойных конфигураций Teleportator Heavy

[andreym]

[user]andreym[/user], При стоппи вся сила торможения приложена к переднему колесу, а через него и вилку к рулевому стакану, если выкинуть амморт из системы - F=ma где m = 200кг(вы на гране) a = 4.6m/c2 = 920Н . На сколько снижает перегрузку работа аммортизатора сильно зависит от модели, хода и настройки .

не забываем что при стоппи вилка сильно складывается, и от 200мм хода остается рычага хорошо если 20, так что рычаг будет сильно меньше.
так что 920 ньютонов нужно прикладывать уже к гораздо меньшему рычагу.

[DIVAS]

Это чем же нужно думать, чтобы делать стоппи перед лежачим полицейским?

"Лежачий полицейский" - это лишь частный пример для наглядности. Но в жизни никто не отменял ситуацию, когда экстренное торможение начинается на ровном месте и под колесо попадает какое-нибудь искривление покрытия - а оно тоже может привести к неслабому удару по вилке и рулевому стакану. Вспомните гвоздь и молоток из примера.

Или, как вариант, можно рассмотреть ту же ситуацию с "лежачим полицейским" (выбоиной) без торможения - удар по вилке и стакану тоже слабым не будет, вне зависимости от подвески.

Напоминаю, что подвеска отрабатывает только вертикальные удары, а горизонтальные удары никуда не деваются и во всей красе достаются раме. И огромный рычаг вилки их многократно усиливает.

[DIVAS]

не забываем что при стоппи вилка сильно складывается, и от 200мм хода остается рычага хорошо если 20, так что рычаг будет сильно меньше.
так что 920 ньютонов нужно прикладывать уже к гораздо меньшему рычагу.

Да не намного он меньше будет. Если

Скажем длина вилки с колесом 26"+200мм(ход), итого 860мм.

то после сжатия остаётся ещё 660мм, что немало. И вот с учётом этого рычага нужно рассчитывать/моделировать нагрузки.
Т.е. при моделировании нужно не просто прикладывать силу к стакану, а сначала воткнуть в него эквивалент подшипников и палку с торчащей длиной 660..860мм и уже к концу этой палки прикладывать усилие.
При этом не менее важно приложить противодействующую направленную вперёд силу не куда-нибудь, а к рулю и "педалям" (тоже нужно добавить в модель), т.к. ездок при торможении сильно упирается руками в руль и педали, а не держится задницей за сиденье. Также нужно не забыть приложить третью силу к центру тяжести байка с батареями и грузом на багажнике.

Вообще, длина сварных швов в данной конструкции, лично у меня, вызывает меньше всего сомнений. А вот вероятность того что передняя часть рамы при большой тормозной нагрузке сложится, мне видится на 5000% большей, чем вероятность того что где-то отвалится сварка.

[se80]

[user]DIVAS[/user], а перед всей этой пьянкой нужно замерить силу, необходимую для сжатия вилки, и вычесть ее из тех 920н

[Jeca]

Не нравятся цифры зайдём с другой стороны.
Мопед. 
И сколько см. сварного шва держит стакан.

Спойлер

Я вот историю вспомнил.
Инженер. Работал в КБ делал гусеничную технику. А в свободное время конструировал мопед.
Принёс чертежи на регистрацию. Приёмная комиссия проверила расчёты.
Говорят - Хорошая конструкция но нагрузка на переднею ось мала.
Он репу почесал и говорит - А мы на неё балку тонны полторы...

Вот другой пример
http://www.mopedist.ru/forum/thread1606-1.html

[Макс81]

Кстати при однокоронной вилке скорее сломает траверсу, чем вырвет стакан, даже если он будет всего 100мм. Так что считаю, что и в 130мм можно уложить достаточную прочность. Может для однокоронных вилок лучше будет сделать снизу выемку под прохождение траверсы, как делают на современных МТВ, чем удлинять стакан? Тем более удлинение стакана ведь не влияет на удлинение сварного шва?

Стакан такой длинный, т.к. необходимости делать его коротким нет(высота отсека АКБ для Heavy чем больше - тем лучше), а сварной шов одинаковый для 140, 150 и 160. Но если стакан будет меньше, то и шов тоже уменьшится, прямая зависимость.
Однокоронные вилки тоже бывают разные, может вырвать стакан, а может и сломаться сама.

Конечно, при желании можно добавить элементы усиления и 100мм стакан рассчитать под такие нагрузки. Но стоит ли? Может быть, авторы рамы специально сделали длинный стакан, чтобы туда не ставили что попало?

Кстати, [user]Макс81[/user], попробуйте промоделировать ударные нагрузки при экстренном торможении на колдобинах, особенно под небольшими углами к продольной оси рамы. Я сейчас посмотрел повнимательнее изображения этой части рамы, и сдаётся мне, в переднем треугольнике около рулевого стакана элементы усиления очень слабоваты, там нет ни одного полноценного продольно-вертикального треугольнка жёсткости, всё какие-то четырёхугольники и не в тех плоскостях. Как бы они не сложились... Я бы добавил туда косынку/подкосину от нижней части стакана к верхней балке таким образом, чтобы она упёрлась в верхнюю балку в районе излома перед седлом.

И, да, для таких скоростей и диаметров колёс использовать однокоронные вилки - это самоубийство.

Нагрузки обязательно смоделируем 
Однокоронные вилки использовать не обязательно, это крайний вариант - когда нет другой возможности  , а гонять на скоростях 100+ на таких вилках пусть решит каждый сам для себя - если общий вес велосипеда не перегружен, плюс дорога ровная, то почему бы и нет 
Вот кстати довольно прочная модель "однокоронки":

Вообще, длина сварных швов в данной конструкции, лично у меня, вызывает меньше всего сомнений. А вот вероятность того что передняя часть рамы при большой тормозной нагрузке сложится, мне видится на 5000% большей, чем вероятность того что где-то отвалится сварка.

Вы думаете рама со стенками, толщиной 2.5 мм и 1.5 мм из хромансиля - погнется при торможении? 

[Jeca]

[user]Макс81[/user], Ссылки на люминь не актуальны. Я дважды ногами (на ходу) ломал раму своего стелса.
И вешать на него мотор самоубийство по определению. Тоже касается и даунхила. Рама там расходник, дорогой но расходник. На базаре к стати такие продают, и доказывает это лишь то что райдер крепче рамы.
https://electrotransport.ru/index.php?topic=25138.0

[Letnab]

Просто не стоит цифрами бросаться:))) а по поводу смартфона поставь приложение и просто махни рукой... 1,5g легко... А Потому утверждать что при 2g райдера сбросит с девайса.... Это бред чистой воды!!!!

На 2колесном ТС практически невозможно достичь ускорения существенно превышающее 1G в обычных условиях. Без использования драговых сликов и специального покрытия на дороге. Это аксиома, ее любой гонщик может подтвердить.
Так что свои "ощущения" лучше не сравнивать со смартфоном в руке.
Смартфон весит 150грамм, при резком движении в 1.5G он будет весить 275грамм - рука этого даже не заметит.

Андрей, ты хоть понял что ты написал??

[DIVAS]

Вы думаете рама со стенками, толщиной 2.5 мм и 1.5 мм из хромансиля - погнется при торможении? 

С хромансилем я никогда не работал, но плоско-листовая геометрия выглядит весьма неустойчиво. Плоско-листовые конструкции на сжатие работают весьма специфично - при строго продольном направлении сил они могут выдерживать очень большие нагрузки, но даже гораздо меньшая сила, направленная немного вбок, способна их сложить. Поэтому я и предлагал промоделировать именно несимметричные нагрузки.
Профильные силовые элементы (трубы, тавры, швеллеры) в этом плане стабильнее.

Кстати, ещё я заметил, что в раме не видно элементов торсионной жёсткости. Учитывая, что в основе нижне-задней части короба лежит прямоугольник, дополнительные элементы явно требуются. В противном случае боковые крышки следует признать элементами жёсткости и закрепить соответственно (приварить, например  ).

[Макс81]

Не нравятся цифры зайдём с другой стороны.

Спойлер

Мопед. 
И сколько см. сварного шва держит стакан.

Спойлер

Я вот историю вспомнил.

Инженер. Работал в КБ делал гусеничную технику. А в свободное время конструировал мопед.
Принёс чертежи на регистрацию. Приёмная комиссия проверила расчёты.
Говорят - Хорошая конструкция но нагрузка на переднею ось мала.
Он репу почесал и говорит - А мы на неё балку тонны полторы...

Вот другой пример
http://www.mopedist.ru/forum/thread1606-1.html

Дело здесь не в марке металла, Вы наверно хотите сказать - что мы зря стока железа тратим на высоту стакана? Расскажу, это сделано (как я писал уже выше) чтобы незачем было уменьшать высоту отсека АКБ! Да и некоторые форумчане считают что и этого мало   
Что на картинках - мне лично не говорит ничего, на какую скорость и нагрузки рассчитывались эти рамы? 50 км.ч.? Так сварки стакана с трубой, плюс с усилителями тогда более чем достаточно 

Вы думаете рама со стенками, толщиной 2.5 мм и 1.5 мм из хромансиля - погнется при торможении? 

С хромансилем я никогда не работал, но плоско-листовая геометрия выглядит весьма неустойчиво. Плоско-листовые конструкции на сжатие работают весьма специфично - при строго продольном направлении сил они могут выдерживать очень большие нагрузки, но даже гораздо меньшая сила, направленная немного вбок, способна их сложить. Поэтому я и предлагал промоделировать именно несимметричные нагрузки.
Профильные силовые элементы (трубы, тавры, швеллеры) в этом плане крепче.

Кстати, ещё я заметил, что в раме не видно элементов торсионной жёсткости. Учитывая, что в основе нижне-задней части короба лежит прямоугольник, дополнительные элементы явно требуются. В противном случае боковые крышки следует признать элементами жёсткости и закрепить соответственно.

Тогда велосипед пойдет немного в бок и примет вместе с райдером горизонтальное положение через долю секунды 
Можете нарисовать векторы нагрузок?

[DIVAS]

Тогда велосипед пойдет немного в бок и примет вместе с райдером горизонтальное положение через долю секунды 
Можете нарисовать векторы нагрузок?

Рисовать лень, попробую пояснить.
1. При торможении нагрузки толкают назад нижнюю часть стакана и тянут вперёд верхнюю.
2. При рулении возникают импульсные торсионные нагрузки, скручивающие раму вдоль продольной оси. Особенно если на багажнике есть груз или пассажир.
Если к [1] добавить немного [2], то возникнут несимметричные нагрузки почти во всех узлах рамы. В жизни, конечно, при торможении обычно не пытаются рулить, но тем не менее, даже при мелком подруливании торсионные усилия возникают.

[mevial]

Вот откуда такие познания в g?! Вы ее акселерометром измеряли?! На як-52 при выводе из петли 5g -это норма...так вот, по ощущениям 3g на любом велоаппарате достичь легко..опять же исходя из сравнительных ощущений. Т.е. Мое тело помнит перегрузку при выходе из петли, штопора... Вопрос длительности этого g... А ведь есть еще ударные перегрузки....кратковременные и сколько там g "одному богу известно".

Да, измерял. На як-52 5g это угловые, а не линейные перегрузки. А про ваши 3g послушаю поподробней, желательно с математическими расчётами, интересно даже, где вы такую резину нашли, которая держится за асфальт на 300% силы тяжести(обычная где-то на 70%), и в какой точке вела была сконцентрирована масса аппарата, что вас от 3g не перевернуло. Надеюсь всё-таки рамы вы делаете не "по ощущениям", а по расчётам.
Вот ударные перегрузки, которые по большей части вертикальные, могут сильно превышать 1g, но бóльшую часть этих перегрузок всё-таки получают колёса, на то и нужна амортизационная подвеска.

[Jeca]

Понравилась идея [user]artem80883[/user], батарея заключена в клетку(защищена), и интегрирована в раму.

[Макс81]

Тогда велосипед пойдет немного в бок и примет вместе с райдером горизонтальное положение через долю секунды 
Можете нарисовать векторы нагрузок?

Рисовать лень, попробую пояснить.
1. При торможении нагрузки толкают назад нижнюю часть стакана и тянут вперёд верхнюю.
2. При рулении возникают импульсные торсионные нагрузки, скручивающие раму вдоль продольной оси. Особенно если на багажнике есть груз или пассажир.
Если к [1] добавить немного [2], то возникнут несимметричные нагрузки почти во всех узлах рамы. В жизни, конечно, при торможении обычно не пытаются рулить, но тем не менее, даже при мелком подруливании торсионные усилия возникают.

Представьте - в данный момент Вы за рулем велосипеда, несетесь с приличной скоростью по дороге, когда нужно повернуть- делаете небольшой заклон корпусом и велосипедом внутрь поворота, и одновременно поворачиваете руль в сторону поворота. Заклон нужен для компенсации действия центробежной силы, которая стремится выкинуть Вас на внешнюю сторону поворота. И в итоге на велосипед не будет действовать условие, описанное в п.2, т.к. все векторы силы проходят вдоль корпуса рамы - строго от оси рулевого стакана до места крепления заднего колеса. В противном случае поворот не будет завершен до конца и закончится падением.
Хотя иногда условие, описанное в п.2 действительно будет действовать: например при внезапном боковом ветре, либо при потере контроля над равновесием (человеческий фактор), но в любом случае она будет незначительной и не продолжительной. 

[vladk]

когда нужно повернуть- делаете небольшой заклон корпусом и велосипедом внутрь поворота, и одновременно поворачиваете руль в сторону поворота

Наклон корпуса всегда компенсируется поворотом руля в сторону "против поворота", изучите на досуге контрруление на мотошколе или мото.ру. Поэтому если рама жидкая на скручивание, в повороте она идёт именно зигзагом

[andreym]

Андрей, ты хоть понял что ты написал??

Напишу проще и доступнее 3 факта:
1) телефону рукой легко придать ускорение больше 1.5G
2) 2 колесное ТС без использования спецпокрышек и спецпокрытия на горизонтальной поверхности НЕ СПОСОБНО при разгоне или торможении создать ускорение или замедление более 1G. Никак. Только если с помощью реактивного твердотопливного двигателя или встречной бетонной стены.
3) "ощущения" не являются измерительным прибором.

[Letnab]

Спойлер

Вот откуда такие познания в g?! Вы ее акселерометром измеряли?! На як-52 при выводе из петли 5g -это норма...так вот, по ощущениям 3g на любом велоаппарате достичь легко..опять же исходя из сравнительных ощущений. Т.е. Мое тело помнит перегрузку при выходе из петли, штопора... Вопрос длительности этого g... А ведь есть еще ударные перегрузки....кратковременные и сколько там g "одному богу известно".

Да, измерял. На як-52 5g это угловые, а не линейные перегрузки. А про ваши 3g послушаю поподробней, желательно с математическими расчётами, интересно даже, где вы такую резину нашли, которая держится за асфальт на 300% силы тяжести(обычная где-то на 70%), и в какой точке вела была сконцентрирована масса аппарата, что вас от 3g не перевернуло. Надеюсь всё-таки рамы вы делаете не "по ощущениям", а по расчётам.
Вот ударные перегрузки, которые по большей части вертикальные, могут сильно превышать 1g, но бóльшую часть этих перегрузок всё-таки получают колёса, на то и нужна амортизационная подвеска.

убрал под спойлер

Спойлер

Для справки см. сварки держит около ста кг. http://hw4.ru/welding-with-his-hands-bead     
13 Х 2 Х 100 = 2600
По поводу голосовалки. Мне проще от рихтовать, заварить раму. Чем купить новую вилку.

Если пересчитать на рычаг колеса с вилкой, то цифры будут не такими заоблачными. Выберем одну точку на стакане неподвижной, вторая будет на расстоянии 130мм. Скажем длина вилки с колесом 26"+200мм(ход), итого 860мм. Теперь можем посчитать необходимую нагрузку для отрывания стакана на дороге: 2600*130/860=393кг, немало конечно, примерно 2g для толстого райдера. Но при ускорении в 2g райдер раньше полетит кубарем, чем вырвет стакан. Да и создать такое ускорение можно разве что апстену, в реальной жизни не более 0.5g при торможении практически в стоппи, т.е. 4х кратный запас по ровной дороге, по кочкам пусть будет 3х кратный, в принципе должно хватить.
Я только одного не понял, что за единица объёма такая - 1см?
Кстати при однокоронной вилке скорее сломает траверсу, чем вырвет стакан, даже если он будет всего 100мм. Так что считаю, что и в 130мм можно уложить достаточную прочность. Может для однокоронных вилок лучше будет сделать снизу выемку под прохождение траверсы, как делают на современных МТВ, чем удлинять стакан? Тем более удлинение стакана ведь не влияет на удлинение сварного шва?

Вот откуда такие познания в g?! Вы ее акселерометром измеряли?! На як-52 при выводе из петли 5g -это норма...так вот, по ощущениям 3g на любом велоаппарате достичь легко..опять же исходя из сравнительных ощущений. Т.е. Мое тело помнит перегрузку при выходе из петли, штопора... Вопрос длительности этого g... А ведь есть еще ударные перегрузки....кратковременные и сколько там g "одному богу известно".

а вы бросьте по "ощущениям" чугуниевые рамы делать - акселерометр есть во многих современных телефонах .
Сколько народу ездит на чаботаре, все в порядке - там рулевой стакан - под НЕинтегрированную рулевую 1.1/8 дюйма, длинна 130мм

Читайте внимательно!!! И не дергайте текст из контекста!
Так никто не возражает!!! Просто не стоит цифрами бросаться:))) а по поводу смартфона поставь приложение и просто махни рукой... 1,5g легко... А Потому утверждать что при 2g райдера сбросит с девайса.... Это бред чистой воды!!!!

Этим своим постом вы продемонстрировали полное отсутствие понимание проблемы .

Имеем Велоснаряд начальная скорость V1 = ~100кмч = 28мс ; Конечная скорость V0 = 0кмч . Время торможения t = 6сек(каждый может замерить)
Ускорение(a) = (v1-v0)/t =4.6 = ~0.5G

PS вот пример экстренного торможения : 70-0 за ~3с - перегрузка 0.67G
Emergency braking 70 - 0 kph

убрал под спойлер

Спойлер

Для справки см. сварки держит около ста кг. http://hw4.ru/welding-with-his-hands-bead     
13 Х 2 Х 100 = 2600
По поводу голосовалки. Мне проще от рихтовать, заварить раму. Чем купить новую вилку.

Если пересчитать на рычаг колеса с вилкой, то цифры будут не такими заоблачными. Выберем одну точку на стакане неподвижной, вторая будет на расстоянии 130мм. Скажем длина вилки с колесом 26"+200мм(ход), итого 860мм. Теперь можем посчитать необходимую нагрузку для отрывания стакана на дороге: 2600*130/860=393кг, немало конечно, примерно 2g для толстого райдера. Но при ускорении в 2g райдер раньше полетит кубарем, чем вырвет стакан. Да и создать такое ускорение можно разве что апстену, в реальной жизни не более 0.5g при торможении практически в стоппи, т.е. 4х кратный запас по ровной дороге, по кочкам пусть будет 3х кратный, в принципе должно хватить.
Я только одного не понял, что за единица объёма такая - 1см?
Кстати при однокоронной вилке скорее сломает траверсу, чем вырвет стакан, даже если он будет всего 100мм. Так что считаю, что и в 130мм можно уложить достаточную прочность. Может для однокоронных вилок лучше будет сделать снизу выемку под прохождение траверсы, как делают на современных МТВ, чем удлинять стакан? Тем более удлинение стакана ведь не влияет на удлинение сварного шва?

Вот откуда такие познания в g?! Вы ее акселерометром измеряли?! На як-52 при выводе из петли 5g -это норма...так вот, по ощущениям 3g на любом велоаппарате достичь легко..опять же исходя из сравнительных ощущений. Т.е. Мое тело помнит перегрузку при выходе из петли, штопора... Вопрос длительности этого g... А ведь есть еще ударные перегрузки....кратковременные и сколько там g "одному богу известно".

а вы бросьте по "ощущениям" чугуниевые рамы делать - акселерометр есть во многих современных телефонах .
Сколько народу ездит на чаботаре, все в порядке - там рулевой стакан - под НЕинтегрированную рулевую 1.1/8 дюйма, длинна 130мм

Читайте внимательно!!! И не дергайте текст из контекста!
Так никто не возражает!!! Просто не стоит цифрами бросаться:))) а по поводу смартфона поставь приложение и просто махни рукой... 1,5g легко... А Потому утверждать что при 2g райдера сбросит с девайса.... Это бред чистой воды!!!!

Этим своим постом вы продемонстрировали полное отсутствие понимание проблемы .

Имеем Велоснаряд начальная скорость V1 = ~100кмч = 28мс ; Конечная скорость V0 = 0кмч . Время торможения t = 6сек(каждый может замерить)
Ускорение(a) = (v1-v0)/t =4.6 = ~0.5G

PS вот пример экстренного торможения : 70-0 за ~3с - перегрузка 0.67G
Emergency braking 70 - 0 kph

повторяющаяся цитата

Ну так о том и речь. Смысл в этих расчетах если вы заведомо рассматриваете идеальные условия?! Смысл считать стакан на отрыв при торможении ...если есть более внушительные нагрузки на тот же рулевой стакан?? Вы заложили 3G, прыгнули с кочки и приложили на него 4g и понесли рулевую в руках!!! Я не оспариваю, саму процедуру вашего упрощенного расчета за 8 класс средней школы... Я выразил сомнение, что при 2g райдер полетит как птица! Потому, что реально есть много но! Спорить бесполезно.. Вы рассматриваете упрощенные линейные условия...я уже писал... Вот спрыгнули вы с бордюра ( небольшой кочки) сколько g действует и куда... Масса человека размазана в пространстве и не рассматривается в одной точке, а вы ее в одну точку приложили. Кроме массы Райдера еще масса батарей и т.д.  Кроме этого важно, сколько g это по времени действует. А еще есть вибрационные нагрузки, ударные... и т.д.   
Если я скажу, что в момент аварии человек кратковременно выдерживает 150g- вы мне тоже скажите что это не возможно??

[Макс81]

когда нужно повернуть- делаете небольшой заклон корпусом и велосипедом внутрь поворота, и одновременно поворачиваете руль в сторону поворота

Наклон корпуса всегда компенсируется поворотом руля в сторону "против поворота", изучите на досуге контрруление на мотошколе или мото.ру. Поэтому если рама жидкая на скручивание, в повороте она идёт именно зигзагом

[user]vladk[/user]
Может хотели нам рассказать более подробно: "чтобы повернуть направо надо сначала повернуть руль налево. После этого велосипед начинает клониться направо. И только после этого руль поворачивается направо компенсируя этот наклон. А после достижения нужного направления руль снова дергается, теперь направо, чтобы центробежная сила превысила центростремительную (вызванную наклоном) и после того как велосипед выпрямится снова руль налево"
Здесь и без Вашей мото-книги все понятно 
Зачем рассказывать про "контр-руление", если можно рассказать просто про "руление", оно же понятней? 
Главное понять физику процесса.
А зигзагом рама будет ходить, если она хлипкая именно на скручивание. А речь, как я помню шла про стакан.   
А теперь про скручивание - попробуйте хоть ломом пространственную раму скрутить, хоть на 1 мм, засунув его в рулевой стакан, держась за хвост рамы