[H.V.C.R.] HONDA VFR CLUB Russia
Трёп => За жизнь => Тема начата: мичман от 09 Сентябрь 2016, 21:59:25
-
Колебательные движения мотоцикла.
Vittore Cossalter, Roberto Lot
Предположим, что мотоцикл движется прямо по ровной гладкой дороге с постоянной скоростью. Водитель считается твердым телом, жестко прикрепленным к раме, не оказывающим влияния на мотоцикл. Для упрощения, мотоцикл имеет жесткую подвеску. С точки зрения кинематики это пространственная система, движение которой может быть описано следующими четырьмя параметрами:
угол поворота руля
угол наклона мотоцикла
угол поворота мотоцикла
боковое перемещение центра масс
(http://www.thunder.ru/images/mods/fig1.gif)
Рис. 1
Систему "мотоцикл" можно рассматривать как состоящую из двух частей:
задняя часть, включая водителя, двигатель, бак, сиденье и заднее колесо
передняя часть, включая вилку, руль и переднее колесо
Задняя часть и передняя часть соединены между собой двумя подшипниками рулевой колонки на оси поворота руля.
Во время движения шины могут скользить в стороны. При этом возникают боковые силы, которые являются линейными функциями от углов бокового скольжения и угла наклона мотоцикла. Эти силы, с практической точки зрения, могут считаться возвращающими (стабилизирующими) силами, подобными силам, производимым пружинами.
(http://www.thunder.ru/images/mods/fig2.gif)
Рис. 2
Учитывая принятые упрощения, ось рулевой колонки считается закрепленной так, что она не может иметь боковых движений. Таким образом, мотоцикл считается состоящим из двух разъединенных частей, каждая из которых имеет только одну степень свободы:
Передняя часть колеблется вокруг оси рулевой колонки. На нее действует восстанавливающая (стабилизирующая) боковая сила переднего колеса (с нормальным вылетом как рычагом).
Задняя часть тоже колеблется вокруг оси рулевой колонки, на нее действует восстанавливающая (стабилизирующая) сила заднего колеса (с рычагом, пропорциональным колесной базе).
(http://www.thunder.ru/images/mods/trail.gif)
Рис. 3
Две колебательные моды:
Колебание передней части мотоцикла вокруг оси рулевой колонки называется воблингом (wobbling)
колебание задней части мотоцикла вокруг оси рулевой колонки называется вивингом (weaving)
Частота воблинга:
(http://www.thunder.ru/images/mods/fig3.gif)
аn - нормальный вылет,
If - момент инерции передней части относительно оси рулевой колонки,
klf - жесткость передней шины,
e - угол наклона рулевой колонки (кастор).
Частота вивинга:
(http://www.thunder.ru/images/mods/fig4.gif)
l рычаг силы заднего колеса, по отношению к оси рулевой колонки,
Irмомент инерции задней части относительно оси рулевой колонки,
klr жесткость задней шины.
В реальности, эти моды не совсем такие, с учетом факта, что ось рулевой колонки не заблокирована.
Воблинг - это по существу поворотные колебания в передней вилке. Эти колебания никак не связаны с задней частью.
Типичные частоты меняются от 4 Гц на тяжелых мотоциклах до 9 Гц на легких.
Частота воблинга растет вместе с увеличением вылета и увеличением инерции передней части. Она зависит, в основном, от жесткости передней шины. На частоту воблинга также оказывает влияние боковая жесткость передней вилки.
Когда скорость мотоцикла лежит в пределах 10-20 м/с (40-80 км/ч), воблинг демпфирован слабо и может становиться неустойчивым (то есть амплитуда колебаний будет расти). Установка рулевого демпфера улучшает демпфирование и, соответственно, уровень устойчивости.
(http://www.thunder.ru/images/mods/wobble.gif)
Рис.4 Воблинг
Вивинг - это движение из стороны в сторону всего мотоцикла определяемое совокупностью закручивающих и наклонных колебаний со значительным боковым смещением оси рулевой колонки.
Вивинг имеет естественную частоту, растущую от, приблизительно, 0.2 Гц на маленькой скорости до 3-4 Гц на большой скорости. Эго величина зависит от многих факторов:
положение центра масс задней части,
инерция колес,
угол наклона оси рулевой колонки (кастор),
величина вылета.
Вивинг может быть неустойчив на маленькой скорости. На большой скорости его трудно контролировать, так как его частота может быть слишком большой для реакции водителя.
(http://www.thunder.ru/images/mods/weave2S10.gif)
Рис.5 Первая мода вивинга
(http://www.thunder.ru/images/mods/weave1S10.gif)
Рис. 6 Вторая мода вивинга
Теперь рассмотрим неколебательные моды.
Хорошо известно, что мотоциклы без управляющих действий водителя неустойчивы в плоскости бокового наклона. Эта мода, то есть движение, является неколебательной, и заключается в опрокидывании мотоцикла.
На самом деле, мотоцикл в обычном прямолинейном движении в конце концов упадет. Таким образом, мотоцикл - это система с неустойчивым равновесием. Неустойчивость особенно велика в области низких скоростей, где стабилизирующее действие гироскопического эффекта пренебрежимо мало.
Опрокидывающее движение важно для управления мотоциклом. Оно используется и контролируется водителем посредством руления.
(http://capS2.gif)
Рис. 7 Опрокидывающая мода
Время опрокидывания мотоцикла зависит от множества факторов:
скорость мотоцикла,
инерция колес (гироскопический эффект),
высота центра масс,
масса мотоцикла,
боковая инерция мотоцикла,
угол кастора,
величина вылета.
(http://www.thunder.ru/images/mods/wobble-weave.gif)
Рис. 8 Пример воблинга и вивинга гоночного мотоцикла
Примечания
Мода колебаний - это характерная часть движения системы.
Кастор (castor), он же rake, он же lead. Все эти термины обозначают один и тот же угол e между рулевой колонкой и вертикалью (В журнале "мото" ошибаются, считая их дополняющими друг друга до 90 градусов).
1 Гц - одно колебание в секунду.
Так же из Википедии
Вобблинг
[править | править вики-текст]Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 2 января 2014; проверки требуют 18 правок.
Вобблинг, шимми (англ. wobbling, wobble, «шимми», в народе — расколбас) — эффект возникновения автоколебаний в системах управления транспортных машин, возникающий на больших скоростях и приводящий к потере контакта с опорой и/или к разрушению конструкции. Название «шимми», принятое в отечественной литературе, происходит от популярного в начале XX в. танца, для которого характерно быстрое покачивание плечами вправо-влево. Частота и амплитуда колебаний в каждом конкретном случае зависят от конкретных характеристик элементов конструкции.
Шимми особенно опасно тем, что возникает только на больших скоростях движения. Самые опытные гонщики могут попасть в такую ситуацию, что регулярно наблюдается в соревнованиях на трассах шоссейно-кольцевых мотогонок. В авиации были случаи разрыва колёс и излома стоек шасси, разрушение крыльев самолетов и лопастей вертолетов.
Вобблинг на мотоцикле возникает, когда управляемое колесо после отбоя от дорожного покрытия приземляется уже под некоторым углом относительно курса движения мотоцикла. При этом, в результате наклона вилки и выноса оси колеса вперед по отношению к оси поворота вилки, возникает импульс, толкающий руль в противоположную отклонению сторону, что на относительно малых скоростях способствует сохранению равновесия и направления движения. Но если скорость значительно превышает расчётную, то при определённом соотношении сил, действующих на вилку, импульс получается слишком большим, и руль отклоняется дальше, чем направление по курсу.
Физика явления[править | править вики-текст]
В момент получения импульса, толкающего колесо в сторону, противоположную отклонению от курса, часть энергии гасится амортизатором, что автоматически увеличивает следующий интервал времени отрыва колеса от дорожного полотна — когда рама и амортизатор отработают обратный ход и произойдёт переброс руля в противоположную сторону. В результате возникает положительная обратная связь, ведущая к нарастанию колебаний с частотой 4—10 Гц управляемого колеса относительно курса. Причиной возникновения такой реакции могут послужить неправильно рассчитанные характеристики амортизаторов, пружин подвески, неровности дороги, особенно периодического характера (покрытие типа «стиральная доска»), характер разгона и т. д.
С точки зрения ТАУ шимми — неустойчивость системы регулирования, включающей в себя, кроме конструкции руля, вилки, амортизатора и пр. и действия водителя.
Явление шимми обычно связывается с деформацией шины колеса. Однако, оно наблюдается и на недеформируемых (стальных) колёсах. Как показано В. Ф. Журавлёвым и Д. М. Климовым[1], шимми полностью объясняется, если, помимо обычно рассматриваемых сил, ввести многокомпонентные силы сухого трения.
Основная опора шасси предсерийного самолёта Як-42 с гидравлическим гасителем колебаний «шимми»
Борьба с шимми[править | править вики-текст]
Теория возникновения шимми на автомобилях разработана в СССР академиком Е. А. Чудаковым в середине 30-х годов ХХ века. Борьба с шимми на автомобилях сводится к закладке в конструкцию передней подвески параметров, обеспечивающих самостабилизацию колес — статическую (развал, кастер) и динамическую (схождение и тщательная балансировка самих колес, обязательное демпфирование подвесок). Первым серийным автомобилем с подвеской, рассчитанной на противостояние возникновению шимми, был отечественный ГАЗ-М1.
Способы пресечения шимми на самолётах — флаттера — во время Великой Отечественной войны успешно изучал М. В. Келдыш, в 1946 году он получил Сталинскую премию за преодоление флаттера на самолётах. Теория противостояния флаттеру стреловидным крылом разработана С. А. Лавочкиным в 1948 году.
Флаттер на вертолётах был успешно преодолен в результате научно-практических работ советского авиаконструктора М. Л. Миля.
Возможности выхода из шимми на мотоцикле: вначале — открытие газа (ускорение), расслабление рук, перенос веса тела ближе к задней оси. Далее, на «раскачке»: на прямых — сильное плавное торможение задним колесом; в поворотах — общепринятой тактики не существует.
Эффективна установка рулевого демпфера для компенсации колебаний. Крайне важны балансировка переднего колеса, качество покрышки, исправность вилки, правильно выбранная жёсткость амортизатора.
-
Познавательно на писано. ;)
-
Что-бы это всё осмыслить, нужен не малый опыт вождения!
-
Самое главное не спешить! ;)
-
Хорошая инфа, но много слов :)))
Суть в самом конце
Спасибо за статью
-
Давно не писали в этой теме, подниму малость своими пять копеек. Глобализируя причины появления или внезапное возникновение воблинга (расколбас переднего колеса) на скорости от 150 км/ч и выше. Причины просты но их много :)
1-неправильно накачена резина
2-хреновая передняя резина
3-люфт переднего колеса в подшипниках
4-неоригинальные или неправильно подобранные пружины передней вилки
5-люфт крепления передней вилки
6-неоригинальный или неродной или деформированный передний диск
возможность выхода из начавшегося воблинга на прямой дороге только открытие полностью газа и перед сбросом газа за секунду жмем задний, только задний тормоз.
недавно приятель схватил воблинг на КТМе 990 именно из-за двух причин из этого списка. И по привычке оттормаживался обоими тормозами (со страху наверное) воблинг ослаб после открытия газа но не закончился на тормозах. Улетел в поле "капал носом в шлеме траншею" :) остался жив, ничего не поломал, немного пострадал мопед но, думаю для КТМ кувырком по полю это не проблема, лучше от этого он не станет и хуже тоже :) :)
-
Недавно мой товарищ, ни когда не ездивший на мотоцикле, приобрел себе эндуро. Ездил он счастливо по полям и тропинкам, пока не встретил собаку по возвращении в гараж))) очнулся переломаный в канаве с любимым эндуриком на груди. Теперь отдыхает в больничке в обществе медсестер, правда частично загипсованый. Позвонил он мне из больнички и жалуется на мохнатых тварей, на что я ему ответил что в 99% случаев мотоциклистов спасает открытие газа)) Объяснив ему, что при встрече с лохматым чудищем его (человека) шансы уцелеть сильно бы возросли если бы он открыл газ вместо панического нажатия на тормоза, он назвал меня дураком и что это только на словах пиздеть все горазды... Эх, походу эндуристов в наших краях в этом году не пребудет, ну и хрен с ними, я по асфальту езжу. Всем газку и главное не ссать!)))
-
100% согласен. По Африке гоняю только на эндуро и спасало уже не раз только открытие газа на полную ручку. Даже когда колеса провалились в узкую набитую щель от потока воды и мопед никак не вытянуть из нее - открытие газа творит чудеса ;)
-
Согласен, особено по Африке кода тикаеш от львов и гепардов...Там уж не до тормозов..
-
100% согласен. По Африке гоняю только на эндуро и спасало уже не раз только открытие газа на полную ручку. Даже когда колеса провалились в узкую набитую щель от потока воды и мопед никак не вытянуть из нее - открытие газа творит чудеса ;)
Ловил воблинг идя на полном газу) откручивать некуда. Было весело)
-
Давно не писали в этой теме, подниму малость своими пять копеек. Глобализируя причины появления или внезапное возникновение воблинга (расколбас переднего колеса) на скорости от 150 км/ч и выше. Причины просты но их много :)
1-неправильно накачена резина
2-хреновая передняя резина
3-люфт переднего колеса в подшипниках
4-неоригинальные или неправильно подобранные пружины передней вилки
5-люфт крепления передней вилки
6-неоригинальный или неродной или деформированный передний диск
возможность выхода из начавшегося воблинга на прямой дороге только открытие полностью газа и перед сбросом газа за секунду жмем задний, только задний тормоз.
недавно приятель схватил воблинг на КТМе 990 именно из-за двух причин из этого списка. И по привычке оттормаживался обоими тормозами (со страху наверное) воблинг ослаб после открытия газа но не закончился на тормозах. Улетел в поле "капал носом в шлеме траншею" :) остался жив, ничего не поломал, немного пострадал мопед но, думаю для КТМ кувырком по полю это не проблема, лучше от этого он не станет и хуже тоже :) :)
Список обширный, но не полный. Где в качестве причины- отсутствие рулевого демпфера? Общепризнанный факт, что демпфер гасит колебания быстрее, чем вы сообразите, что происходит.
-
Демпфер уже многократно помогал,вроде это даже незаметно, но было бы гораздо заметнее при его отсутствии.бывает, что и с ним колбасит,но колебания затухающие (на ровном газу и отсутствии торможения).
-
Так демпфер крайне редко стоит в стоке, так ведь? Я имею ввиду стоковый полностью мопед. Насколько есть информации, если мопед с завода то в параметрах заложены все углы и колеса правильные и воблинга наступить не должно (в теории) он наступает из-за вышеперечисленных пунктов. И еще, расскажите ка, как на полном газу можно было поймать воблинг. Я был почти уверен, что воблинг ловится когда газ сбрасываешь. Т.е. нагружается переднее колесо..... А когда открытием газа его разгружаешь, воблинг начинает уходить. Блин, я теперь полностью в ступоре :( как так могло получиться!? И, как справился? Не секрет надеюсь? Как тогда действовать если ручка до конца в руке :(
-
Так демпфер крайне редко стоит в стоке, так ведь? Я имею ввиду стоковый полностью мопед. Насколько есть информации, если мопед с завода то в параметрах заложены все углы и колеса правильные и воблинга наступить не должно (в теории) он наступает из-за вышеперечисленных пунктов. И еще, расскажите ка, как на полном газу можно было поймать воблинг. Я был почти уверен, что воблинг ловится когда газ сбрасываешь. Т.е. нагружается переднее колесо..... А когда открытием газа его разгружаешь, воблинг начинает уходить. Блин, я теперь полностью в ступоре :( как так могло получиться!? И, как справился? Не секрет надеюсь? Как тогда действовать если ручка до конца в руке :(
На водяном у меня демпфер в стоке. Воблинг ловил на воздушнике- в дождь ехал на все деньги. С Памира , на трёх коврах и с резиной на жопе. На 170+ в повороте заднее поймало битумную заплатку и начался рок н ролл. Расслабился и ждал.
Сейчас на воздушнике стоит шашка с давлением 1.0-1.5. Лёгкий воблинг начинается от 150-ти. Уже привык
-
Мое мнение (если мотик без пунктов) то первый друг воблинга сильные, твердые мужские руки. Раслабляйте руки господа. Есть хороший пример из хоккея, как учат любителей гибким рукам на первом этапе. Клюшку в обе руки перед собой поперек на высоте плеч, руки вытянуть чуть согнув в локтях, и зафиксировав высоту и растояние клюшки от тела сначала шевелят в разные стороны локтями (кисти свое положение не меняют) потом плечами (кисти держат на месте). Тобишь научиться двигать каждым суставом руки в любой плоскости без изменения положения кистей. Амлитуды не большие, главное человек должен понять сам принцип. Попробовать можно на любой палке, даже ножке от табурета
-
Мое мнение (если мотик без пунктов) то первый друг воблинга сильные, твердые мужские руки. Раслабляйте руки господа. Есть хороший пример из хоккея, как учат любителей гибким рукам на первом этапе. Клюшку в обе руки перед собой поперек на высоте плеч, руки вытянуть чуть согнув в локтях, и зафиксировав высоту и растояние клюшки от тела сначала шевелят в разные стороны локтями (кисти свое положение не меняют) потом плечами (кисти держат на месте). Тобишь научиться двигать каждым суставом руки в любой плоскости без изменения положения кистей. Амлитуды не большие, главное человек должен понять сам принцип. Попробовать можно на любой палке, даже ножке от табурета
руль вообще не держу. особенность мопеда+резина
-
Мое мнение (если мотик без пунктов) то первый друг воблинга сильные, твердые мужские руки. Раслабляйте руки господа. Есть хороший пример из хоккея, как учат любителей гибким рукам на первом этапе. Клюшку в обе руки перед собой поперек на высоте плеч, руки вытянуть чуть согнув в локтях, и зафиксировав высоту и растояние клюшки от тела сначала шевелят в разные стороны локтями (кисти свое положение не меняют) потом плечами (кисти держат на месте). Тобишь научиться двигать каждым суставом руки в любой плоскости без изменения положения кистей. Амлитуды не большие, главное человек должен понять сам принцип. Попробовать можно на любой палке, даже ножке от табурета
руль вообще не держу. особенность мопеда+резина
я не тебе и адресовал, а так в целом мысль
-
Сам никогда не ловил ни воблинг ни рок н рол на заднем. А если на сайте есть пережившие да еще и неоднократно эти прелести давайте под итожим простыми ответами
Если поймали воблинг - делаем первое второе и третье
Если заднее колесо ушло в расколбас - делаем то и то.
У кого опыт пишите - может хоть одну жизнь спасем своим опытом :)
-
Сложно что то советовать, всё сильно зависит от стиля езды райдера и состояния мотика (кто то ездит пока переднюю резину до корда не сносит, а кто то каждый сезон новую, что бы не черствела)). Я воблинг в чистом виде тоже не ловил, но я и руль не зажимаю в руках. В наших краях грунтовые дороги и разбитый асфальт встречаются чуть ли не чаще нормального асфальта, так что я привык ездить тело отдельно от мотоцикла, мотик отдельно (я не мешаю ему обрабатывать дорогу, он меня не роняет). По песку если придется ездить начинающим, то там газу больше постоянно, причем надо найти такое положение ручки газа что бы мотик все время слегка разгонялся, но при этом не набирал скорость особо сильно, а то можно и контроль потерять. Если на песке газ не давать (а очень не хочется, страшно) то переднее колесо зароется в песок и всё "уши". На щебне (тот самый щебенек куда вы влетаете из поворота, а асфальт ребята сняли, щебенек свежий насыпали и поехали обедать, а каток щебень еще не покатал) газовать тоже надо, но там эта тема работает из рук вон плохо, так как газуете срывается заднее и пляшет как на концерте "Мумитроля", а не газуете пляшет уже переднее. Короче тормозить очень аккуратно с постоянным контролем мотика, но и зажимать его нельзя, ляжет. Оттормозились и потихоньку дальше пошлепали (хотя на щебень лучше вообще не попадать гиблая тема, вероятность разложится 80%). Мокрый битум опасный товарищ, поперечный еще куда ни шло, а вот продольный тоска, но хуже мокрого битума это мокрый свежий асфальт недельной давности (вот уж каток так каток, страшный почти как щебень). Меня от мокрого спасает только проверенный годами пилот роад, шинки всякие вас уложат с гарантией, есть одна красочная история про харлееводов из моей жизни)) Глубокие лужи на асфальте тоже неприятная вещь, я на М4 дважды ловил аквапланирование переднего колеса, причем как ловил, на подходе к луже закрываю газ не тормозя вхожу в лужу и бац руль легкий-легкий становится. Поясничный мозг орет: Полундра!!! Тонем!!. Головной дает команду не ссать и открываем газ, и всё, потные но живые выходим из аквапланирования.
Вообще тема не простая, такие вещи надо под алкоголь, размахивая руками рассказывать
-
КоронАвирус свирепствует, пока виртуально общаемся :)
Пока один вывод четко вырисовывается - при непонятностях на дороге, животное, песок, гравий или забытые кем то предметы неожиданности в общем - НЕ ТОРМОЗИМ, просто даем газку (в меру конечно но разгружаем переднее колесо) почти всегда байк на газу "переварит" неожиданные неприятности на дороге. Ок, идем дальше... Кто еще что полезное знает?
-
Воблинг поймал при съезде с ровного участка под гору с хорошим уклоном, держался ногами за бак, практически летел, при приземлении началась болтанка, прежде чем что то сообразить, от испуга поддал газу, моментом расколбас пропал, решил больше так не летать.
-
Кстати, чаще всего и-за низкого давления в резине такое бывает. Особенно после зимы, ногой постучишь, вроде накачано, а там всего 1.5. Хотя... на поворотах сразу почувствуется, что как то кривовато укладывается мопед :) Кто сколько делает давление в колесах? По мануалу или что бы подольше походили до 2.5 догоняем :) ?
-
Часто езжу на меньше единицы. Не о чем это все. Только тренировки
-
Я езжу на мануальном значении давления, правда заметил такой нюанс, на свежей резине первый сезон, давление держит весь сезон. На второй сезон использования резины, нужно регулярно проверять давление в колесах, приспускает потихоньку, не сильно где то 0,5 атмосферы за месяц
-
Часто езжу на меньше единицы. Не о чем это все. Только тренировки
Хааа, а я сразу чувствую, если в колесе переднем меньше 2.0 давление. В повороты входит рывками как то, Мопед укладываешь в поворот и он заходит не плавно по заданной траектории а рывками... Или это только у меня так??