|
планетарка - втулка с внутренним переключенем передач, состоящая из планетарных редукторов и других железок.
У вас в механических наручных часах (если есть) стоит супер редуктор такой же можно было бы поставить и на велосипед, но у него низкий КПД: много энергии уходит на трение внутри этого редуктора. На трёх ступенчатом редукторе подобного типа можно потерять 50% энергии. В шуруповёрте стоит обычно двух или трёхступенчатый планетарный редуктор, т.к. нужно экономить энергию аккумулаторов, но и этот редуктор съедает около 20% энергии.
Планетарные редукторы считаются самыми крутыми редукторами. Это настоящее произведение исскусства. Их устройство сравнительно не сложно. поискав иностранном интернете информацию о планетарных редукторах можно найти красивые анимированные картинки, объясняющие из принцип работы. Обычно одна ступень редуктора состоит из 5 шестерёнок, три из которых движутся по "орбитам", одна (обычно маленькая) - по средине и обна - большая имеет зубы только "изнутри".
Какимто невероятным образом качественные велосипедные втулки в планетарными редукторами имеют ~ 97% КПД (по паспорту) (эта величина уменьшается со временем службы втулки)
тратить 3% энергии на треке - недопустимо, тем более что эта втулка там по просту не нужна. У велосипеда и так имеется редуктор - цепная передача. Трековые велосипеды рассчитаны на короткий диапазон скоротей, на треке "нет" гор и переменного ветра, качественное твёрдое покрытие, поэтому единственная причина по которой может понадобится переключение передач - при старте с места.
имея 1500 ватт мощности и массу 70 кг, можно ускориться с 0 до 50 за
N = (m*v^2)/t => t = (m*v^2)/N = (70*(50/3.6)^2)/1500 = 9 c
Но это - в случае, если имеется бесконечтное количество бесконечно бстро переключающихся передач и нет трения и аэродинамического сопротивления (тоже трения).
Важные замечания:
9 секунд - малая величина по сравнению с временем заезда.
Большую часть энергии при старте вы тратите на большие скорости, другими словами: время разгона с 0 до 25 - 3,4с, общее время разгона - 9 сек, т.е. время разгона с 0 до 25 в два раза меньше чем с 25 до 50. На больших скоростях более оптимальная частота вращения педалей.
вращая педали с малой частотой, вы прикладываете много силы, поэтому мощность при малых скорстях близка к мощности на больших скоростях (A = F*S)
Возможно в это трудно поверить, но без переключения передач вы наберёте скорость 50 км/ч (1500 Ватт) лиш на пару секунд больше, чем за 9 сек.
на переключение передач необходимо тратить время
с кассетой трение больше, чем без неё (из-за перекосов цепи, формы зубов, трения в переключателях, больших нагрузок на трущиеся детали)
потери в аэродинамике и массе съедают выигрыш от "быстрого" ускорения.
-----------
А твёрдые роликовые колёса вместо велосипедных колёс на трековые велосипеды - стоит поставить.
Возможно, о роликовых подшипниках тоже стоит задуматься.
часто по тем-же причинам имеет смысл не ставить по крайней мере много передач на шоссейники. Лучше мало, но хорошо подобранных. Вы можете переключить передачи семь раз при ускорении (и потратить на это времени больше, чем на само ускорение). или один раз и при этом чуть-чуть выиграть на ускорении по сравнению с отсутствием передач.
Кое-какая попытка по скромничать (чтоб меня не съели за живо). Я не говорю, что моё мнение единственно верное (даже если оно единственно верное, то это (как вы заметили) мнение, а не факт, потому что я так считаю). По крайней мере, я частично аргументировал некоторые мои высказывания в форуме до этого.
Если бы продавались два одинаковых (относительно) велосипеда, но на одном была бы система переключения передач, а на другом - не было бы, но была бы возможность устанавлювать звёздоки по желанию, я бы купил второй.
Если бы продавались два шоссейника, но на одном не было бы заднего тормоза, а на другом - был,я бы не стал бы делать свой выбор по этому критерию, т.к. это не имеет значения. Хотя нет, я бы купил с задним тормозом, но его бы потм снял на запчасти. Всёравно не нужен.
|