Як велика сковорідка навчила мене високому каденсу.

Все починалося з шосе. Про це ніхто не повинен забути.
Аватар користувача
Technician
steel is real
Повідомлень: 1503
З нами з: 18.4.14 20:18
Стать: чол
Звідки: оттуда
Контактна інформація:

Як велика сковорідка навчила мене високому каденсу.

Повідомлення Technician » 12.1.18 15:19

Як велика сковорідка навчила мене високому каденсу.

Частина I.

Зображення

Я не спортсмен. Катаю заради задоволення та трішки з мізантропічних причин. Ніколи не мав бажання стати citius, altius, fortius, або завоювати кубок місцевої водокачки та повагу двох анонімусів. Як справжній ледар, я люблю важкі передачі, низький каденс та низький пульс. Жоден з моїх шосейників не обладнаний контактними педалями.

Але коли треба заїхати вгору, стає сумно. Під хрускотіння колінних суглобів я ледве втягуюся на вершину підйому. Низький каденс — лютий ворог горосходжувачів, що б там Марко Пантані не витворяв на своїй тарілці 53Т — доведено Армстронгом. І хоча м'язам ніг до цього не звикати, попри всі свої тактико-технічні характеристики, я повзу в підйом, як равлик. Щось треба з цим робити. Треба ламати старі звички та вчитися швидко крутити.

У бутність велокур'єром, в мене страшно боліли коліна. Один місяць роботи призводив до того, що я пару місяців поспіль ковтав ібупрофен. Диклофенак пив пачками, кожного вечора робив примочки з димексидом, а коли відчував одужання, все починалося знову. Протягом року я кидав роботу кур'єром тричі і останнього разу остаточно змирився з тим, що мрії провести життя верхи на двох колесах збутися не дано.

Рішення знайшлося несподівано. Після 24 тисяч кілометрів пробігу черговий ланцюг почав проскакувати, що означало тільки одне: зуби на великій зірці системи стерті. Ганяв я у будь-яку погоду: у зливу, мряку, дощ та по будь-яким поверхням від асфальту до пісків Пущі (на шосейнику, Карл!). Трансмісія перебувала у плачевному стані та потребувала негайної заміни. Час настав. Була придбана нова касета 11-23, новий ланцюг, нові зірки системи (по цікавій ціні): дві 42Т, дві 55Т та одна 56Т. Відразу сплив косячок: вухо для кріплення переднього перемикача на рамі обмежує кліренс 54 зубами. 55Т не поставиш, а 56Т — тим паче. На відміну від кріплення перемикача під хомут, яке дозволяє причепити хоч 68-зубу балалайку, на рамах з вухом такої розкоші немає. 0,75-мм пластикова проставка допомогла відтягнути назад положення перемикача рівно настільки, щоб він міг вільно перекидати ланцюг туди-сюди. Перемикання ідеально чітким не назвеш, але працює. Мені не в перегонах приймати участь.

Зображення

Перехід з овальних зірок на звичайні круглі зняв біль у колінах, як рукою. Визначилося джерело: зірки Shimano Biopace дійсно викликають больові відчуття, як про них кажуть на просторах інтернету. Не буду вдаватися у складнощі біомеханіки, скажу тільки, що їхня форма викликає нерівномірність силового штриха і замість економії енергії — головного козиря овалів, Biopace призводить до збільшення енергетичних витрат. Ідея овалу чудова, але фіаско реалізації поклало кінець системі Biopace у 1994 році. Відтоді компанія Shimano більше ніколи не намагалася повернутися до овалів. За іронією долі, японці наштампували їх так багато, що вони на вторинному ринку будуть зустрічатися ще десятки років поспіль. Коли зустрінете такі зірки, використайте їх для інсталяції чи для декору приміщення. Для використання за призначенням вони не годяться.

Це маленький приклад тієї складної ситуації, яку навряд чи зміг би вирішити навіть досвідчений спортивний лікар. Іноді джерело проблеми настільки неочевидне та приховано так глибоко, що навіть коштовне лікування може не принести позитивного результату. Особисто я радий, що проблема вирішилася настільки просто, хоча й випадково. І нехай це не відштовхне читача: не всі овальні зірки однаково шкідливі для колінних суглобів. Ключовим тут є ексцентриситет, а у найбільшій ступені — форма. Овальні та осіметричні (не плутайте з асиметричними) зірки полегшують силовий штрих та рекомендуються тим, хто любить важкі передачі. Педаляжникам краще обирати звичайні круглі.

Зображення

Після встановлення нової трансмісії відразу відчулася різниця у характері педалювання: на початку штриха (положення шатуна на 12 годин) зрушення дається відчутно важче, ніж з овалом Biopace. Але вже від положення на 2 години та далі відчуваєш наскільки рівномірно "йде" нога. Дотискаючи педалі насилу, я не можу прискоритися так швидко, як раніше. М'язи відчувають опір трансмісії, якого не відчутно на овалі. На зірках Biopace нога просто провалювалася вниз, що добряче допомагало при силовому та стоячому вкручуванні, але якою ціною? Після переходу до круглих зірок я більше ніколи не відчував болю в колінах.

Великі зірки касети в мене не стираються. Коли приходить час заміни, зірки 19Т+ виглядають, як нові. Втім, важкість трансмісії з 55-зубою сковорідкою змушує змінювати старі звички та частіше перемикатися на легкі передачі. Також, круглі зірки системи диктують потребу збільшити каденс з 50-60 обертів бодай до нормального (80-90). І ось тут неоціненну користь принесла стаття Джеймса Уілсона про техніку педалювання на топталках. Через проблеми з плесновими суглобами мені важко підібрати взуття для контактних педалей, тому я ними не користуюсь. Завдяки статті Уілсона я буквально за місяць зміг покращити силовий штрих і навчився молотити ногами зі швидкістю більше 100 об/хв. Саме цього мені не вистачало для того, щоб навчитися правильно сходити вгору.

Але тут спливла проблема. На овалі моїми "повсякденними" передачами були 52/14 та 52/15. На них я заїжджав у підйоми та бомбив схили, їздив 300-км рандонне, на роботу, по справах та просто заради задоволення. При цьому, міг за день жодного разу не ввімкнути іншу передачу. Тепер, коли каденс прискорився, доводиться вмикати передачі полегше: 55/17 та 55/19. Виникає проблема перекосу ланцюга. Вал каретки Campagnolo Veloce 36x24F шириною 111 мм не дозволяє встановити малу зірку системи більше 42Т. Відстань між нею та пером рами складає всього пів-міліметра, а 55-зуба сковорідка при спробі ввімкнути передачу 42/11 чіпляє ланцюг.

Зображення

Передача 55/17 — це те саме, що й 42/13. Передавальне число у них дорівнює 3,24 та 3,23 відповідно. Але це на папері. В реальності це означає постійний перекіс ланцюга та прискорений знос трансмісії. Стало зрозуміло, що у поєднанні з 55-зубою зіркою касета 11-23 була помилкою. "Робочі" зірки стерлися вже через 3 тисячі кілометрів, тож її місце зайняла касета 12-25. Саме на ній я почав крутити на легких передачах, як хом'як колесо. Підтягнув погану техніку дихання, перестав робити глибокі вдихи повітря та навчився тримати рівномірне дихання короткими та маленькими порціями. Це особливо корисно для катання взимку, щоб не опалити легені порцією морозного повітря.

Я став без напруження заїжджати у такі підйоми, від яких раніше хрускотіли коліна, а каретка витанцьовувала сабельний танець Хачатуряна. Зросла швидкість сходження та трішки підвищився пульс. Я почав любити їздити вгору і тепер сприймаю кожне сходження, як можливість дати собі добрячий фізичний та ментальний струс. Це надихає. І нехай я не жадаю спортивних перемог, мені тепер не соромно підійматися у числі перших на локальних шосейних покатеньках. Нікому більше не потрібно на черговій гірці чекати на хвіст. Вважаю, що мета досягнута. Може, тепер прийшов час поставити нову?

Раціональний розум буде правий, сказавши, що для гір існують компакти (50/36 та 50/34), але для Києва та області вважаю їх надлишковими. Я задоволений тим, що є. Це був такий собі експеримент довжиною один рік. З великою сковорідкою я отримав унікальний досвід, якого інакше міг і не отримати. А на додаток — купу фану. У майбутньому планую перейти назад до стандартного розрахунку 53/39 та знайти-таки "свою" пару контактного взуття. Але це вже зовсім інша історія.

Зображення

Частина II.

Дозволю собі надягнути на ніс професорські окуляри, аби трішки помучити читача математикою.

За одне повне обертання педалей на передачі 55/11 велосипед проїжджає 10,49 м. Ніхто не стартує на такій важкій передачі, але й справедливо сказати, що ніхто не розкручує її на рівнині з ходу також. Її використовують на швидкісних спусках, де є простір розігнатися понад 90 км/год, а таких спусків у Києві можна порахувати небагато: Теліги, Лобановського, Заболотного, Лаврська, Дружби Народів у напрямку моста Патона, спуск до Ходосовки та короткий спуск біля Рославичів на популярному шосейному маршруті "Змієві вали".

На відміну від поширеної думки, що зірка 11Т корисна також і для спринтів, короткі вибухливі розгони здійснюються на легших передачах. Для реалізації обертального моменту потрібна більша потужність. Спортсмен може втратити вирішальні долі секунди у спробі розкрутити важку передачу. Нерідко механіки встановлюють на велосипеди спринтерів маленькі приховані манетки під великий палець, якими зручно перемикати передачі з положення стоячи. Коротше кажучи, спортсмени не починають спринт на зірці 11Т.

Зараз в моді компактні системи з гірським розрахунком 50/34Т. Знайти новий велосипед зі стандартним набором 53/39 стає все важче. І в цьому є економічний сенс. Лише мала частка покупців шосейних велосипедів — це, власне, спортсмени. Переважній більшості клієнтів не потрібні стандартні розрахунки 52/42 або 53/39. Всі велосипеди зараз комплектуються касетами з найменшою зіркою 11Т. Таким чином, навіть на передачі 50/11 одне обертання педалей провезе вас на відстань 9,55 м. Це важка передача. Якщо ви можете розкрутити її до нормального каденсу на рівнині, терміново надсилайте своє резюме у Team Sky з поміткою "хворий на астму", вам запропонують контракт на 2 роки та зарплатню з шістьма знаками, адже на 25 мм покришках при каденсі 90 об/хв на цій передачі ви будете рухатися зі швидкістю 51,8 км/год. Чи треба казати, що 55/11 — це якась нісенітниця для біороботів? Мало того: на велосипедах тріатлетів та гонщиків тайм-тріалу нерідко можна зустріти й більш радикальні сетапи. Один з найсильніших гонщиків у професійному пелотоні Тоні Мартін на тайм-тріалах використовує передній сінгл 58Т. І він такий не один.

Так навіщо воно треба?

Цьому є три раціональних пояснення. Перше — аеродинаміка. Важка передача означає низький каденс. Низький каденс створює менший опір повітрю. 80% всього аеродинамічного опору на велосипеді чинить тіло вершника і лише 20% приходиться на велосипед та колеса. Чим швидше ви крутите педалі, тим більший аеродинамічний опір створюють стегна та гомілки. Друге пояснення — чейнлайн. З рівним чейнлайном трансмісія служить довше. Третє пояснення полягає у трансмісійних втратах. Чим менше на зірці касети зубів — тим сильніше тертя.

Зображення

Третій пункт треба розглянути докладно, адже саме тут криються всі тонкощі.

Велосипедний ланцюг складається з ланок, з'єднаних між собою пінами. У переважної більшості сучасних ланцюгів геометричні вісі пінів знаходяться на відстані 1/2 дюйма (12,7 мм) одне від одного (унікальні трансмісії, такі як Dura Ace 10 pitch, в розрахунок не беремо). Навколо кожного піну знаходиться ролик, який контактує безпосередньо з зубом зірки. Коли велосипедист крутить педалі, ланцюг рухається з певною швидкістю — ця швидкість називається окружною. Коли ланка досягає зірки касети, окружна швидкість перестає бути постійною і починає ритмічно збільшуватись та зменшуватись. Перш, ніж ролик увійде в контакт з зубом зірки, ланка відхиляється від сусідньої на певний кут, який називається кутом артикуляції. Для зірки 11Т кут артикуляції складає 16,36°. Для зірки 12Т цей кут складає вже 15°, що у відсотковому відношенні менше на 8,3%. Оскільки ланки в зоні зачеплення вигинаються на вказані кути та ролики ланцюга безперервно входять в зачеплення з зубами зірки, окружна швидкість ланцюга в цьому місці постійно змінюється — "пульсує". Чим менше зубів на зірці — тим сильніша така пульсація.

phpBB [media]


Цей феномен називається хордальною дією або полігональним ефектом. Окружна швидкість найвища безпосередньо перед зачепленням та найнижча після того, як ролик вже увійшов в зачеплення з зубом зірки. Полігональний ефект тим слабкіше виражений, чим більше зубів у зірки. Інженер з ОАЕ Козі Біхайв порахував, що флуктуація швидкості руху ланцюга сягає 3,4% на зірці 12Т та 4,1% на зірці 11Т.

Що це значить для кожного з нас?

У 2000 році науковець Джим Спайсер провів тест ефективності велосипедної трансмісії, на який механіки та теоретики спираються і по цей день, 18 років потому, хоча він і не ідеальний. За його результатами, ККД велосипедної трансмісії сягає 98,6%, але при використанні маленьких зірок касети, таких як 11Т, ККД падає до 92,5%. Якщо трансмісія погано доглянута, її ефективність знижується. За даними Спайсера, різниця у трансмісійних втратах між передачами 52/11 та 52/21 сягає від 2 до 5% в залежності від умов та стану трансмісії. Давайте порахуємо ваші втрати при 250 Вт потужності, розділивши потужність на відсоткові втрати. Це буде 4 Вт. 4 Вт втрачається просто по замовчуванню через натяжіння ланцюга та тертя між пінами та ланками; через тертя роликів об ланки, зуби передньої та задньої зірки та ролики перемикача. Перемикання на зірку 11Т віднімає вже 18,75 Вт. Збільшення часу на проходження дистанції та калорії порахуйте самостійно.

За даними дослідження Спайсера, двома ключовими факторами ефективності є розмір обох зірок (передньої та задньої) та натяжіння ланцюга. Було доведено, що комбінація великої передньої та великої задньої зірки забезпечує більш ефективну передачу обертального моменту. Також було експериментально визначено, що сильно натягнутий ланцюг ефективніше передає обертальний момент. Наприклад, найбільшого ККД з позначкою 98,6% було досягнуто при натяжінні 305 Н, у той час, як найбільші трансмісійні втрати з рівнем ККД 80,9% виявились при натяжінні 76,2 Н.

Але тут є два великих "але". Сюрпризом експерименту Спайсера стало те, що лубриканти майже ніяк не впливають на ефективність передачі обертального моменту, а також те, що перекіс ланцюга, насправді, не чинить відчутного негативного впливу. Слід зазначити, що тест проводився у стерильних умовах з новими компонентами трансмісії, які були три рази поспіль очищені дегризерами та змащені трьома різними мастилами. У реальних умовах з налипанням піску та інших абразивів перекіс ланцюга стає проблемою. Другою помилкою в інтерпретації результату експерименту стала методологія вимірювання: Спайсер вимірював всі передачі (52/11, 52/15 та 52/21) з однаковим натяжінням та з різним натяжінням, але на тій самій передачі з однаковим каденсом. Фактично, він імітував рух в гору, звідки і такі висновки. В реальному світі і натяжіння, і каденс обидва залежать від вибору передачі. Низький каденс на важкій передачі змушує верхній відрізок ланцюга натягуватись дуже сильно. Через це зростає тертя, розтягується ланцюг та прискорюється знос зубів, що підтверджується і моїм особистим досвідом. Тож, якщо ви перемикаєтеся з передачі 55/11 до 55/15 та прискорюєте каденс, не зважаючи на зниження натяжіння верхнього відрізку ланцюга від зірки до зірки, ефективність трансмісії зростає.

Саме з цієї причини на тайм-тріалах використовуються величезні сковорідки з кількістю зубів більше 54. Спортсмени використовують такі сетапи заради крейсерської швидкості на передачах 54/14, 55/15 та щось у цьому роді, а "скидати бомби" на швидкісних спусках — це побічне. Особисто я лише двічі за 3000 км розкрутив 55/11 з шаленого спуску, що змушує замислитись.

Цікаво, що коли велосипедист перемикається на зірку касети 23Т та вище, ефективність трансмісії знову починає падати. Зі зростанням каденсу зростає окружна швидкість ланцюга. Тож, тепер ви знаєте, що коли люди радять крутити 80 об/хв, вони піклуються не тільки про стан ваших колінних суглобів, а й полегшують для вас процес пересування з пункту А в пункт Б.

На останок невеличкий ліричний відступ: чому ринок відмовився від касет, розрахунок яких починається з 13-зубої зірки? Маркетинг. Маленькі зірки менше важать, а у поєднанні з системою-компакт 50/34, можна досягти суттєвої економії ваги у порівнянні з сетапом з великими зірками шатунів. У маркетинговому сенсі низька вага є двигуном продажів, тому касети 13-26 давно відійшли у історію, і це прикро. Обмеження 11 зубами до недавнього часу упиралось у фізичні розміри барабанів Shimano та Campagnolo, але компанія SRAM виправила такий стан речей драйверами XD (маунтінбайк) та XDR (шосе), які дозволяють встановлювати зірки 10Т та навіть 9Т, які, може й мають певний сенс у системах 1x, насправді, чинять більше шкоди, ніж користі. Якщо комусь спаде на думку випустити касету з кількістю зубів менше дев'яти, індустрії доведеться використовувати шестигранні зірки системи. Полігональний ефект — це не жарти. Але це вже зовсім інша історія...
tumbleweed-092.tumblr.com

Аватар користувача
meral
*********
Повідомлень: 3315
З нами з: 30.6.06 10:46
Стать: чол
Звідки: киев, севастопольская пл.
Контактна інформація:

Re: Як велика сковорідка навчила мене високому каденсу.

Повідомлення meral » 13.1.18 10:26

Резуюмирую - при одинаковом передаточном числе большая передняя звезда выгоднее. Тоесть надо переключатся вверх раньше на 3ю и вниз позже. Каденс надо держать 80-90. Что и так было известно.

А вообще читать интересно.
время дает возможность Поиска, и ничего более.

Аватар користувача
Technician
steel is real
Повідомлень: 1503
З нами з: 18.4.14 20:18
Стать: чол
Звідки: оттуда
Контактна інформація:

Re: Як велика сковорідка навчила мене високому каденсу.

Повідомлення Technician » 13.1.18 10:53

Всё так. :)
tumbleweed-092.tumblr.com

Аватар користувача
mebaru
* *
Повідомлень: 103
З нами з: 30.6.09 12:36
Стать: чол

Re: Як велика сковорідка навчила мене високому каденсу.

Повідомлення mebaru » 13.1.18 12:58

Очень интересная статья. Спасибо.

Аватар користувача
Technician
steel is real
Повідомлень: 1503
З нами з: 18.4.14 20:18
Стать: чол
Звідки: оттуда
Контактна інформація:

Re: Як велика сковорідка навчила мене високому каденсу.

Повідомлення Technician » 13.1.18 13:10

На здоровье!
tumbleweed-092.tumblr.com

Аватар користувача
usafa
*********
Повідомлень: 3754
З нами з: 20.3.11 16:00
Звідки: киев , нявки

Re: Як велика сковорідка навчила мене високому каденсу.

Повідомлення usafa » 15.1.18 21:14

Дякую
всякий раз ,как со мной соглашаются, я чувствую , что сболтнул глупость
Keep calm and love Ukraine.

romm
* * *
Повідомлень: 469
З нами з: 8.1.11 19:35
Стать: чол
Звідки: м.Львів

Re: Як велика сковорідка навчила мене високому каденсу.

Повідомлення romm » 24.7.18 09:56

тому касети 13-26 давно відійшли у історію, і це прикро.
Хотілося би поправити , не зовсім увійшли . Такі касети використовують для дітей та юнаків , для яких офіційно обмежене передаточне число (укладка колеса) .


Повернутись до “Герої асфальту”

Хто зараз онлайн

Зараз переглядають цей форум: Немає зареєстрованих користувачів і 2 гостей