Динамик на велосипед

Выбираем портативную колонку для велосипеда, обзор велоакустики

Итак, сегодня на обзоре интересный гаджет – портативная аудио-колонка с креплением на велосипед от компании InterStep. В комплекте есть также выносной пульт управления на руль. Сразу замечу, что колонка предназначена не только для велосипеда – просто она укомплектована целым набором удобных креплений, и версия SBS 120 Sport больше порадует именно вело-любителей.

Виды и особенности

Несмотря на то, что все предлагаемые современным рынком аудиосистемы для велосипедов обладают схожим сочетанием характеристик и работают по одному принципу, они все же разделяются по способу передачи сигнала:

1. Беспроводные радиочастотные колонки задействует внутренний радиопередатчик, работающий за счет неиспользуемые частоты. Преимущество такой технологии в сочетании простоты и эффективности – колонки для велосипеда передают сигнал на расстоянии до 100 метров от источника. К недостаткам системы относятся помехи от сигналов других устройств: посторонние шумы, ухудшение качества звука.
2. Беспроводные Bluetooth колонки встречаются на рынке наиболее часто. Подключение к устройствам возможно только через блютуз и на расстоянии не более 30 метров. Единственный недостаток такого вида в несовместимости со стационарными компьютерами, телефонами и телевизорами, не поддерживающими блютуз. Но такие устройства практически не используются в современном мире.
3. Беспроводные Wi-Fi колонки – самый высокотехнологичный и удобный вариант с наиболее качественным звуком. Передача сигнала происходит по сети Wi-Fi, то есть в любой точке пространства, независимо от расстояния и без каких-либо помех. К сожалению, технологии еще не снабдили все устройства передатчиками Wi-Fi, поэтому данный вид колонок пока не может на 100% завоевать рынок.

Основные характеристики

Мощность колонок 2×4 Вт

Чувствительность 85 дцБ

Частотный диапазон 80 Гц – 20 КГц

Сопротивление 4 Ом

Питание от батарей, от USB

Батарея 2500 mAh, 3.7 V, Li-Pol

Время работы до 12 часов

Зарядка от microUSB, 5 V / 1 А

Количество полос AC 1

Входы линейный (разъем mini jack)

Интерфейсы Bluetooth 4.0 + EDR, 2.42 – 2.48 ГГц, до 10 м

Профили HFP, HSP, A2DP, AVRCP

Поддержка карт памяти microSD

Поддерживаемые форматы mp3, wav, wma, ape, flac

Размеры 60х60х110 мм

Функции влагозащищённый корпус, громкая связь

Комплект карабин, велокрепление на руль, пульт управления на руле

со встроенной громкой связью и микрофоном

Пару слов о производителе колонки. Компания была создана в России в 1996 году, и занималась аксессуарами для мобильных телефонов – в первую очередь чехлами, кейсами, сумками и т.п. На сегодняшний день InterStep – крупная компания, которая представлена также в сферах кожгалантереи (женские и мужские сумки) и всевозможных электронных аксессуаров: зарядных устройств, портативных колонок, наушников, штативов. Такие гаджеты сегодня весьма востребованы, поскольку могут значительно упростить нам жизнь.

Основные характеристики и как выбрать

Перед покупкой колонки велосипедисту следует определиться со своими требованиями к карманному устройству. Рекомендуем обращать внимание на следующие технические характеристики:

1. Корпус колонки должен быть выполнен из прочного надежного материала, устойчивого к ударам и к попаданию воды. Хороший вариант – лёгкий алюминиевый корпус.
2. Хорошо, если колонка для велосипеда оснащена специальным крепежом на руль, но если таковой отсутствует, то нужно приобрести его отдельно. Идеальным вариантом станет наличие осей крепления из закаленной стали, самого тела крепления из стали и амортизационной резиновой прокладки.
3. Функциональность акустической системы зависит от наличия функции Bluetooth, подключения к Wi-Fi или через AUX. Эти характеристики покупатель выбирает в соответствии со своими желаниями. А вот стандартный разъем для флэш-карты и для зарядного устройства должны быть обязательно.
4. Качество звука и ширину радиуса определяет наличие полос частотного диапазона. Маркировка одной полосой означает, что колонка поддерживает одну частоту в моно-режиме. Соответственно две полоски – две частоты, а три полоски означают поддерживание всех частот.
5. Внешний вид акустического устройства – немаловажный фактор. Стильный дизайн – приятное дополнение к хорошим характеристикам.
6. Перейдем к вопросам о цене и размере, которые прямо пропорциональны друг другу. Без сомнений все мечтают о компактном устройстве, но спроектировать маленький динамик, способный передавать низкие частоты на внушительное расстояние пока не представляется возможным.

Формат и частота диапазона

Так как качество звука является основным критерием при приобретении колонки, стоит подробнее разобрать, от чего оно зависит.

Формат колонки в ответе за насыщенность звука. Портативные колонки для велосипеда делятся на три формата:

• 1:0 –моно-режимный формат, предполагает звучание из одного канала, даже если динамиков больше одного. Такому формату соответствует небольшая мощность и невыраженный звук;
• 2:0 – такой формат поддерживает стерео-режим. Режим включает охватывающее звучание и соответствующий насыщенный звук;
• 3:0 – считается самым благоприятным форматом звучания. Стереосистема снабжена сабвуфером, который подчеркивает звучание на низких и высоких частотах.

Распаковка

Поставляется колонка в отдельной коробке, а в другой коробке упакованы крепления и выносной пульт управления на руль.

Коробка с колонкой выполнена из тонкого жёсткого картона, полиграфия местами глянцевая, и выглядит очень приятно, прослеживается фирменный стиль InterStep.

На задней стороне есть много информации по колонке, указаны основные функции и разъёмы, спецификация версий колонки. На моей указано SBS-120, но отличается она от версии SBS-120 SPORT только комплектация второй коробкой с велокреплениями. На боковых сторонах отмечены способы воспроизведения и возможность крепления колонки на рюкзак с помощью комплектного карабина.

Открываем коробку и видим, что внутри дополнительный картонный каркас для колонки. Он жёстко фиксирует её, предотвращая механические повреждения.

В комплектации имеем:

· Колонку SBS 120 · кабель microUSB – AUX · кабель microUSB – USB · карабин · инструкцию-вкладыш

В принципе есть всё, что необходимо, и даже карабин. Можно пожелать, разве что, ещё какой-нибудь водонепроницаемый чехол для особо жёстких режимов эксплуатации, каякинга и всего такого мокрого.

Коробка с креплениями и пультом выполнена из картона, напоминающего крафтовую бумагу. Открываем, видим следующее:

· Пульт дистанционного управления · Набор хомутов разной ширины · Велокрепление · Зажим-крепление на руль · Резиновая подкладка · Ключ-шестигранник и два болтика

Такого состава более чем достаточно, чтобы закрепить колонку в любом месте на раме или на руле велосипеда. Пластик качественный, плотный, матовый. В зажиме на руль есть две уплотнительный подкладки, так что колонку удастся надёжно закрепить на руле любой толщины.

Установка

Сборка и установка блютуз — колонок на велик со встроенным креплением или с приобретенным специализированным креплением не вызывает трудностей и совершается за 5 минут при помощи гаечного ключа. Другое дело – установка колонки с использованием подручных средств.

Как поставить акустику на велосипед своими руками

Самый простой самодельный способ – установка велосипедной акустики с проводной системой.

Для этого понадобится:

• небольшие колонки, поддерживающие USB – качество звука достигается использованием 2 штук;
• набор батареек;
• mp3-плеер;
• USB — разъемы – 3 шт.;
• Хомуты из пластика – 2 шт.;
• клей «Момент».

Подойдут любые маленькие компьютерные колонки. Они устанавливаются по обе стороны руля. В качестве крепления используются хомуты из пластика. В магазинах их не всегда можно приобрести отдельно, но заказать в интернете тоже хороший выход. Также хомуты, оставшиеся от старого звонка, могут оказаться в хозяйстве. В отделе радиодеталей закупаемся блоком 4-батареечной системы на 5В. Здесь же берём USB – разъемы.

Далее переходим к сборке конструкции:

1. Закрепим колонки хомутами, используя клей, и расположим фиксаторы на руль. Обязательно нужно проверить прочность крепления.
2. Разъемы USB прикрепляются к батарейке. Пара предназначаются колонкам и один плееру.
3. Провода протягиваются от колонок к батареечному блоку и соединяются через USB.
4. Провод должен соединить аккумулятор и mp3-плеером.

Осталось только запустить плеер и проверить систему на работоспособность. При желании можно соорудить кнопку выключения на промежутке между колонками и батарейками.

Портативная колонка – первый взгляд, функции

Мне для обзора досталась колонка в сером исполнении. Есть также модель в оранжевой расцветке, она будет смотреть более энергично, серый цвет тоже хорош, но более сдержан.

Колонка обладает влагостойким корпусом IPX5, что означает защищённость от струй воды небольшого давления со всех сторон. Благодаря дополнительному прорезиненному корпусу (покрытие напоминает софт-тач и приятно на ощупь) воде действительно сложно будет попасть внутрь колонки, но проверять это я всё же не советую. Также корпус должен выдержать лёгкие падения, что может периодически случаться при использовании на велопрогулках.

Серебряного цвета полоска, прикрученная болтиками под шестигранник, как раз крепит верхний защитный корпус. Полоска эта сделана из пластика, хотя внешне очень похожа на алюминий. Под боковыми сеточками скрываются два динамика, расположенные вплотную друг к другу, так что звучание у колонки имеет формат стерео.

Карабин крепится на боковое ушко – оно металлическое, и крепко вмонтировано в корпус. С его помощью легко будет прикрепить колонку на рюкзак.

На нижней грани колонки расположены разъёмы, прикрытые резиновой заглушкой. Её не так просто открыть – нужно подцепить чем-то острым. Это большой плюс в плане влагозащиты, хотя и бывает неудобно при использовании.

Открыв заглушку, видим порт зарядки – microUSB, разъём AUX, разъём под карту памяти формата microSD и индикатор заряда, который светится красным при подключении по USB. Карточку получится установить объёмом вплоть до 32 ГБ, что очень удобно, так как позволяет использовать колонку автономно, без смартфона. Карточку для колонки придётся отформатировать в FAT 32.

На лицевой панели колонки расположены кнопки управления и отверстие микрофона для громкой связи.

По кнопкам – классические навигационные вперёд/назад по трекам, в режиме радио переключают радиостанции, также при длительном нажатии перематывают трек. Кнопки +/- управляют громкостью колонки.

Нижние кнопки слева направо: взять/положить трубку, поставить на паузу воспроизведение; переключение режимов воспроизведения радио/microSD карта/Bluetooth; включение/выключение колонки.

Не забываем, что у колонки есть профили HSP и HFP, что делает из неё полноценную гарнитуру, так что за рулём велосипеда будет удобно отвечать на звонки. Ну, если рядом не слишком много народу, или вы не боитесь превратить телефонный разговор в достояние общественности.

Рейтинг

Avantree Cyclone

• Модификация Bluetooth: 3.0, Class 2
• Поддерживает разные форматы Bluetooth: HSP, HFP, A2DP and AVRCP Profiles
• Поддерживает mp3, wav
• Сила динамика:5Вт x 2
• Работа в активном режиме: до 6 ч.
• В паузе держится 40 часов
• Заряжается приблизительно 3 часа
• Дальность действия блютуз: до 9 м.
• Разбег частот: 100Гц

• звук насыщенный, плотный
• притягательный дизайн
• не грозит поломка от воды
• функционирует Bluetooth, AUX и карты памяти
• колонке не страшны повреждения за счёт надёжного корпуса
• помещается и закрепляется во флягодержателе
• не игрушечные кнопки
• полная комплектация в хорошей упаковке

• слишком громкие голосовые уведомления
• неудобная калибровка громкости
• не фиксирует ранее используемую величину громкости
• увесистость
• едва заметные шумы при соединении через AUX.

Достойная колонка с внушающим доверие цилиндром – тяжеловесный, сильный, влагозащищенный – переносимая в любую часть света. Подойдет для долгосрочных вело прогулок вдоль шоссе или сквозь леса. Приправит езду ритмом и настроением.

JBL Charge 3

• Поддерживает стерео
• Сила звука в сумме: 2×10 Вт
• Питание производится от батареи
• Разбег частот: 65 — 20000 Гц
• Связь между сигналом и шумом: 75 дБ
• Число полос частот: 1
• Динамик без деления частот: 50 мм
• Собственная батарейка
• Нахождение в активном режиме 15 ч
• Линейный стереовход (разъем мини-джек)
• Функции: Bluetooth, для зарядки есть USB Type A
• Преимущества: корпус защищен он влаги, встроен микрофон
• Ширина х Высота х Глубина: 214x90x88 мм
• Вес: 0.75 кг (включая элемент питания)
• Добавочные составляющие: излучатели пассивного действия

• насыщенность звука
• компактность в размере и весе
• продолжительный заряд
• не боится воды
• дизайн на высоте
• качественные материалы в хорошей сборке

• музыка не воспроизводится с карты памяти
• отсутствуют кнопки переключения треков на панели

Шикарно звучит внутри помещения и за его пределами. Незаменимая вещь для шумных посиделок на природе, вблизи воды. Не боится плохой погоды. Чистота звука и качающие басы не заставят скучать.

Parther Rebel

• Монофония
• Мощность в сумме: 3 Вт
• Питание производится от батарей и USB
• Число полос частот: 1 шт.
• Вид батареи: собственная
• Работа в активном режиме: 5 ч
• Функции: Bluetooth
• Поддерживает microSD
• Добавочные возможности: фонарь, крепление

• мощный динамик
• фонарь
• крепление на велосипед
• заряда хватает на 4 часа минимум

Портативная аудиосистема Partner Rebel вызывает интерес у поклонников спорта и активного времяпровождения. Основной материал устройства – надёжный пластик. Креативный внешний вид и красивая цветовая гамма – приятный бонус. Позволяет слушать треки, подключаясь через Bluetooth или используя microSD. Также можно наладить сигнал на все существующие радиоволны. Partner Rebel – модель, которая порадует владельцев велосипеда. Поставка не обделена надёжным крепежом на руль и фонарём с большим диапазоном рассеивания света.

SVEN PS-465

• Поддерживает стерео
• Сила в сумме: 2×9 Вт
• Питание производится от батареи
• Приемник радиосигналов присутствует
• Разбег частот: 100 — 20000 Гц
• Калибровка: НЧ, ВЧ
• Пластиковое тело колонки
• Динамик без деления частот: 95 мм
• Экран присутствует
• Вид батареи: родная
• Линейный стереовход (разъем мини-джек)
• Функции: Bluetooth, для флэшки есть USB Type A, микрофон внутри
• Поддерживает microSD
• Ширина х Высота х Глубина 400x191x153 мм
• Вес: 2.04 кг (включая элемент питания)

• дизайн радует глаз
• сборка надежная и из качественных материалов
• звук удовлетворяет по всем параметрам: громкость, плотность, чистота
• блютуз хорошо и далеко ловит
• объёмный аккумулятор (5-6 часов послушивания)

18 Вт выдаются двумя динамиками 95мм в диаметре. Функционал содержит все желаемое: блютуз, слоты для USB флэш и microSD, FM-радио.

Ginzzu gm-986b

• Мощность в сумме: 11 Вт
• Приемник радиосигналов присутствует
• Поддерживает стерео
• Питание производится от батарей
• Разбег частот: 150 — 30000 Гц
• Число полос частот: 1 шт.
• Динамик без деления частот: 78 мм
• Вид батареи: собственная
• Связь между сигналом и шумом: 74 дБ
• Работа в активном режиме: 6 ч
• Функции: Bluetooth, USB Type A (для флэшки)
• Поддерживает microSD
• Линейный стереовход (разъем мини-джек)
• Ширина х Высота х Глубина: 250x116x126 мм
• Добавочные возможности: сабвуфер с пассивным излучателем

• сильная громкость
• блютуз принимает хорошо и далеко
• эргономика сопутствует повсеместному использованию

• глубина баса оставляет желать лучшего

Ginzzu GM-986B – это портативная колонка, воспроизводящая музыку в любом окружении. Вы отправитесь в путешествие с уверенностью, что любимые музыкальные дорожки сопроводят путь.

Приятная, любимая музыка – вот что добавит поездке на велосипеде энергии и бодрости. А хорошая, качественная портативная акустическая система обеспечит комфорт и хорошее настроение.

Звучание, автономность, связь

SBS 120 обладает интерфейсом Bluetooth 4.0 + EDR, что позволяет передавать сигнал на расстояние около 10 метров, пропускная способность 1 Мбит/с. Версия 4.0 также отличается возможностью работать в режиме минимального энергопотребления по сравнению с предыдущими версиями интерфейса.

На расстоянии до 10 метров колонка уверенно держит связь, не сбиваясь и не теряя сигнал. Однако, такое расстояние ей особо ни к чему – по характеру самого гаджета предполагается, что он будет совсем недалеко от вас большую часть времени.

Звучание колонки можно только похвалить – для своего размера и небольшого веса (302 г) она очень громкая, и даже на максимальных уровнях звука почти нет хрипа. Напомню, здесь используется два динамика 1.5” диаметром с неодимовыми магнитами, которые позволяют добиться хорошего, сбалансированного звучания. В тыловой части расположены широкополосные излучатели, обеспечивающие распределённое стерео-звучание.

Звук сочный, тёплый, с выраженными, сильными и чётками низами. Лучше всего подойдёт для музыки в стиле хип-хоп или подобной, богатой на басы и ритмичной, что в общем-то, и нужно большинству для велопрогулок. Конечно, звук здесь вряд ли претендует на идеальное звучание, но он достаточно детализирован и приятен, нет шумов и дребезжания корпуса, и этого более чем достаточно для портативного аудио. Колонкой хочется пользоваться и таскать с собой, даже «на всякий случай».

Питается колонка от литий-полимерного аккумулятора мощностью 2500 мАч. При использовании на максимальной громкости — это не так много, мне полного заряда хватило примерно на 2-3 часа. На средней громкости колонки хватает уже на почти вдвое большее время – 4-5 часов воспроизведения. Пожаловаться на такие показатели также нельзя – этого с головой хватит даже для небольшого вело-похода: за 5 часов можно успеть пройти 100 км. Зарядка гаджета занимает несколько часов.

FM-радио здесь работает без антенны, но качественного звука добиться не так просто – нормально удалось поймать только несколько радиостанций, остальные принимаются с помехами, но это может зависеть от вашего местоположения.

Пульт управления и крепления

Рассмотрим сначала пульт управления. Он подключается в разъём AUX на колонке с помощью шнура. Шнур очень качественный, оплетён в материал напоминающий полипропилен – не задубеет на морозе и будет слабо подвержен истиранию. Длина – примерно 110 см, хватит чтобы закрепить на руле и протянуть почти до любого места крепления колонки на раме.

На пульте расположены 3 кнопки – предыдущий/следующий трек, приём звонка/пауза, и звонок. Первые две стандартны, а вот функция звонка заслуживает внимания – это довольно интересное решение. Гудок здесь реализован очень громкий. Очень! И убавить громкость у меня не получилось – гудок всегда максимальной громкости. Пешеходы будут вздрагивать от неожиданности, так что лучше пользоваться осторожно.

Также на пульте имеется отверстие микрофона, так что получится за рулём пользоваться колонкой как спикером. Крепится пульт с помощью качественной «густой» липучки.

Крепление похоже на крепление для велобутылки – колонка сидит крепко, не будет выскакивать при переезде препятствий. Крепление привинчивается к зажиму двумя болтами под шестигранник, причём в комплекте есть даже ключ под них. Зажим имеет две подкладки под разный диаметр трубки руля, и фиксируется с помощью прижимного болта.

Также в комплекте есть резиновая подкладка, предназначенная для того, чтобы не царапать раму в случае, если вы фиксируете крепление пластиковыми хомутами (не на всех рамах могут найтись специальные отверстия, или вдруг вам взбредётся в голову закрепить колонку в совсем непредсказуемом месте).

Вариантов закрепить колонку действительно много. Очевидные – это на руле, либо на нижней трубе рамы – там, где обычно крепится бутылка с водой. Но можно расположить колонку на верхней трубе, или вообще где-нибудь под седлом. Комплектация отличная, так что можно проявить фантазию.

Впечатления и итоги

Смело рекомендую колонку SBS 120 Sport к покупке! Сложно найти у неё недостатки, разве что придраться к отсутствию чехла и цене. Это действительно добротная, компактная колонка с превосходным звуком для своей категории. Она защищена от внешних воздействий, и имеет отличную комплектацию креплений на велосипед – для любителей вело-покатушек с музыкой это лучший выбор!

Преимущества

· Отличное звучание · Хорошая комплектация · Вело-гудок · Удобное велокрепление · Влагозащищённость · Многофункциональность: наличие FM режима, спикера, чтения с microSD · Малые габариты и вес в сочетании с неплохим аккумулятором

Вибрационный динамик (для соседей сверху:)

Вибрационный динамик заслуживает вашего внимания, так как вещь это не совсем обычная. Если вы не знаете, как успокоить своих буйных соседей, а хорошие манеры не позволяют устроить им скандал, значит действовать нужно тихо, но уверенно. Когда просьбы сделать музыку тише и спокойные разговоры на них не действуют, следует переходить к тяжелой артиллерии.

Попробуйте дать понять им, что вы ощущаете от постороннего шума в позднее время. Купите виброколонку, и перевоспитание соседей не займет у вас много времени. К тому же, ту вибрацию и звук, который будут слышать они, вы слышать не будете.

Вибродинамик. Что это?

Вибродинамик имеет вид небольшой стальной шайбы диаметром 5 сантиметров, находящейся на плоской круглой ножке. Ножка откручивается, под ней расположена мембрана.

Сверху находятся два провода, которые имеют отрицательный и положительный полюса. Подставка вибродинамика служит для создания вибрации. Стоит прислонить это приспособление к любой поверхности, как весь звук и вибрация переместится на нее. Устройство выполнено из качественной стали. Отличная герметичность делает прибор водонепроницаемым. Виброколонка сможет работать даже в условиях повышенной влажности. Купив вибродинамик, вы сделаете «отличный» подарок своим соседям, а себе вернете спокойствие.

Как подключить вибрационный динамик?

Если у вас нет музыкального центра к которому вы можете подключить виброколонку, тогда вам необходимо приобрести усилитель для нее. В опциях вы можете выбрать нужную комплектацию.

Итак, для подключения виброколонки к усилителю необхоимо вставить два провода от динамика в отверстия L и R в усилителе. Сам усилитель питается от 12 В адаптера или просто от розетки на 220 В.

Через усилитель можно включать музыку по Bluetooth а также через USB флешу или SD карту. Также можно подключить AUX кабель, вход которого расположен на передней панели усилителя.

Также можно настроить Радио частоту, одним словом устройство универсальное и подключит к нему можно все что угодно. Соседи скучать не будут!. А с помощью идущего в комплекте пульта, можно регулировать громность и композиции на расстоянии.

Возьмите обычную колонку. Соедините провода колонки и динамика, совместив полюса. Не забудьте удлинить провод, если планируете переносить динамик из одного места в другое. Теперь включайте колонку, включите музыку и прислоните динамик к стене или любой другой поверхности.

Вам не обязательно делать звук на всю мощность, динамик для соседей передаст на поверхность звук и вибрацию в 1000 раз сильнее той, что вы слышите. Для чистого и мощного звучания советуют убрать с поверхности все мелкие детали. Если вы ставите динамик на стол, позаботьтесь, чтобы на нем не было ручек или других мелких предметов. Вибрация будет передаваться на предметы, что значительно ухудшит качество звука.

Если подключить устройство к домашнему кинотеатру, эффект будет еще сильнее. Если ваш кинотеатр имеет выходную мощность менее 30 W, то вы можете спокойно подключить вибродинамик к вашему музыкальному центру. Но многие покупают вибродинамик «антисосед» для борьбы с шумными соседями. Особенно это актуально для домов с бетонными перекрытиями. Просто прислоняете это устройство к потолку, полу или стене, в зависимости от того, каких соседей вы хотите «порадовать» и включаете музыку или фильм.

Bluetooth Виброколонка — «Убийца соседей»

Если вам неудобно тянуть провода и вы не хотите лишнюю волокиту с кабелями, то для вас есть решение — Bluetooth виброколонка. Динамик может быть подключен по Bluetooth к любому вашему устройству, будь то телефон, планшет, компьютер, ноутбук или плеер. Мощность данной колонки заметно выше (26 ватт) и соседи уж точно услышат вас.

Купите вибрационный динамик и устройте воспитательную неделю для своих соседей. Ночных гуляк вряд ли удивишь музыкой в ночное время. Запишите на флешку звуки перфоратора или электродрели и включите вибродинамик «убийца соседей» в 7 утра, уходя на работу. Ведь если можно слушать музыку ночью, то почему нельзя делать ремонт утром?

С таким шоу каждым утром ваши соседи быстро догадаются, на что им намекают. К тому же, подойдя к вашей двери, соседи не услышат никакого шума из вашей квартиры. Им нечего будет сказать в ваше обвинение.

Применение для вибрационного динамика каждый найдет для себя самостоятельно. Одно из востребованных, судя по отзывам, является борьба с невоспитанными соседями. Прижмите динамик к потолку и включите музыку. Уж поверьте, наверху соседи будут чувствовать себя посетителем ночного клуба, а в вашей квартире будет играть еле слышная музыка.

Для усиления эффекта вибродинамик для соседей сверху нужно чем-то закрепить на потолке, например скотчем, положив сверху теннисный мячик. Мячик плотно прижмет динамик к потолку, а скотч поможет зафиксировать его. Купить вибродинамик стоит всем, кому надоело не спать до утра от ночных дискотек соседей. Цена вибрационного динамика приемлема, да и разве вопрос должен касаться цены, если на кону ваши нервы и здоровый сон.

Вибродинамик для соседей (антисосед)

Купить вибрационный динамик и использовать его для усиления резонанса звука станет хорошим решением. Если вы разместите устройство на столе мембраной вверх, это намного усилит силу звука и мощность басов. Отличный повод вывести вечеринку на более высокий уровень. Но помните, что шумные дискотеки должны проводиться только в дневное время суток и не мешать людям живущих с вами по соседству.

Если вы приходите на работу не выспавшимся из-за того, что громкая музыка за стенкой не давала вам сомкнуть глаз. Если вы подолгу не можете уложить детей из-за постоянных криков соседей сверху, купите вибродинамик и отплатите соседям той же монетой.

Купив вибродинамик для соседей, вы дадите им понять, какой дискомфорт они доставляют своим образом жизни. Многие до сих пор не знают, что такое вибродинамик, и для чего он нужен. Может это и не многофункциональный прибор, но, как говорится, на войне все средства хороши. Особенно если это война соседями.

Велосипед и мотоцикл динамика — Bicycle and motorcycle dynamics

Велосипед и динамика мотоцикла является наука о движении на велосипедах и мотоциклах и их компонентов, из — за сил , действующих на них. Динамика относится к разделу физики, известному как классическая механика . Интересующие нас движения велосипеда включают балансировку , рулевое управление , торможение , ускорение , активацию подвески и вибрацию . Изучение этих движений началось в конце 19 века и продолжается сегодня.

Велосипеды и мотоциклы являются одноколейными транспортными средствами, поэтому их движения имеют много общих фундаментальных атрибутов и фундаментально отличаются от других колесных транспортных средств, таких как дициклы , трициклы и квадрациклы, и их труднее изучать . Как и одноколесные велосипеды , велосипедам не хватает боковой устойчивости в неподвижном состоянии, и в большинстве случаев они могут оставаться в вертикальном положении только при движении вперед. Эксперименты и математический анализ показали, что велосипед остается в вертикальном положении, когда им управляют, чтобы центр масс находился над колесами. Это рулевое управление обычно обеспечивается гонщиком или, в некоторых случаях, самим байком. Несколько факторов, включая геометрию, распределение массы и гироскопический эффект, в той или иной степени способствуют этой самостабильности, но давние гипотезы и утверждения о том, что любой единственный эффект, такой как гироскопический или следовой , является единственной причиной стабилизирующей силы, были дискредитирован.

Хотя оставаться в вертикальном положении может быть основной целью начинающих гонщиков, байк должен наклоняться, чтобы сохранять равновесие в повороте: чем выше скорость или меньше радиус поворота , тем больше требуется наклон. Это уравновешивает крутящий момент крена вокруг пятен контакта колеса, создаваемый центробежной силой из-за поворота, с крутящим моментом силы тяжести . Этот наклон обычно вызывается кратковременным поворотом в противоположном направлении, называемым противодействием . Навыки противодействия обычно приобретаются путем моторного обучения и выполняются с помощью процедурной памяти, а не сознательного мышления. В отличие от других колесных транспортных средств, на велосипедах основным управляющим воздействием является крутящий момент рулевого управления , а не положение.

Несмотря на то, что велосипеды устойчивы в продольном направлении в неподвижном состоянии, они часто имеют достаточно высокий центр масс и достаточно короткую колесную базу, чтобы поднять колесо над землей при достаточном ускорении или замедлении. При торможении, в зависимости от расположения объединенного центра масс велосипеда и водителя по отношению к точке, где переднее колесо касается земли, велосипеды могут либо скользить передним колесом, либо перевернуть байк и велосипедиста через переднее колесо. Аналогичная ситуация возможна при разгоне, но в отношении заднего колеса.

СОДЕРЖАНИЕ

История

История изучения динамики велосипеда почти так же стара, как и сам велосипед. В него вошли работы таких известных ученых, как Ренкин , Аппель и Уиппл . В начале 19 века Карлу фон Драйсу приписывают изобретение двухколесного транспортного средства, которое по-разному называли лауфмашином , велосипедом , дрезином и денди-конем , и он показал, что наездник может балансировать свое устройство, управляя передним колесом. В 1869 году Ранкин опубликовал статью в «Инженере», в которой повторял утверждение фон Дрейса о том, что баланс поддерживается за счет поворота в направлении наклона.

В 1897 году Французская академия наук сделала понимание динамики велосипеда целью своего конкурса Prix Fourneyron. Таким образом, к концу XIX века Карло Бурле , Эммануэль Карвалло и Фрэнсис Уиппл продемонстрировали с помощью динамики твердого тела, что некоторые безопасные велосипеды могут фактически уравновесить себя, если они движутся с правильной скоростью. Бурле получил приз Фурнейрона, а Уиппл — премию Смита Кембриджского университета . Неясно, кому следует отдать должное за отклонение оси рулевого управления от вертикали, что делает это возможным.

В 1970 году Дэвид Э. Х. Джонс опубликовал в Physics Today статью, показывающую, что гироскопические эффекты не нужны для балансировки велосипеда. С 1971 года, когда он определил и назвал режимы колебания, переплетения и опрокидывания, Робин Шарп регулярно писал о поведении мотоциклов и велосипедов. Во время учебы в Имперском колледже в Лондоне он работал с Дэвидом Лаймбиром и Симосом Евангелу.

В начале 1970-х годов Корнельская авиационная лаборатория (CAL, позже Calspan Corporation в Буффало, штат Нью-Йорк, США) спонсировалась Schwinn Bicycle Company и другими для изучения и моделирования динамики велосипедов и мотоциклов. Части этой работы теперь опубликованы, и на этом сайте TU Delft Bicycle Dynamics размещены отсканированные изображения более 30 подробных отчетов .

С 1990-х годов Коссалтер и др. Изучают динамику мотоциклов в Университете Падуи. Их исследования, как экспериментальные, так и численные, охватывали переплетение, колебание, вибрацию, симуляторы, моделирование транспортных средств, моделирование шин, управляемость и маневрирование с минимальным временем круга.

В 2007 году Мейяард и др. Опубликовали канонические линеаризованные уравнения движения в Proceedings of the Royal Society A вместе с проверкой двумя разными методами. Эти уравнения предполагали, что шины катятся без проскальзывания, то есть идут туда, куда они указывают, а гонщика жестко прикрепляют к задней раме велосипеда.

В 2011 году Коойман и др. Опубликовали в журнале Science статью, показывающую, что ни гироскопические эффекты, ни так называемые эффекты заклинателя, вызванные следом, не нужны велосипеду, чтобы сбалансировать себя. Они разработали двухмассовый велосипед, который, согласно уравнениям движения, является самостабильным даже при отрицательном следе , переднее колесо соприкасается с землей перед осью рулевого управления и с колесами, вращающимися в противоположных направлениях, чтобы нейтрализовать любые гироскопические эффекты . Затем они построили физическую модель, чтобы подтвердить это предсказание. Это может потребовать повторной оценки некоторых деталей, приведенных ниже, о геометрии рулевого управления или устойчивости. Динамика Велосипед был назван 26 Discover » 100 лучших историй с 2011 года.

В 2013 году Eddy Merckx Cycles получил от Гентского университета более 150 000 евро на исследование устойчивости велосипеда.

Если рассматривать велосипед и гонщика как единую систему, силы, действующие на эту систему и ее компоненты, можно условно разделить на две группы: внутренние и внешние. Внешние силы возникают из-за силы тяжести, инерции, контакта с землей и контакта с атмосферой. Внутренние силы вызваны всадником и взаимодействием между компонентами.

Внешние силы

Как и в случае со всеми другими массами, гравитация тянет гонщика и все компоненты велосипеда к земле. В каждом пятне контакта шины с грунтом действуют силы реакции с горизонтальной и вертикальной составляющими. Вертикальные компоненты в основном противодействуют силе тяжести, но также меняются в зависимости от торможения и ускорения. Подробнее см. Раздел о продольной устойчивости ниже. Горизонтальные компоненты, возникающие из-за трения между колесами и землей, включая сопротивление качению , являются реакцией на движущие силы, силы торможения и силы поворота. Аэродинамические силы, создаваемые атмосферой, в основном проявляются в форме сопротивления , но также могут быть вызваны боковым ветром . При нормальной скорости езды на велосипеде по ровной поверхности аэродинамическое сопротивление является самой большой силой, препятствующей движению вперед. На более высокой скорости аэродинамическое сопротивление становится в подавляющем большинстве случаев самой большой силой, препятствующей движению вперед.

Поворачивающие силы создаются во время маневров для балансировки в дополнение к простому изменению направления движения. Их можно интерпретировать как центробежные силы в ускоряющей системе отсчета велосипеда и гонщика; или просто как инерция в неподвижной инерциальной системе отсчета, а не как силы вообще. Гироскопические силы, действующие на вращающиеся части, такие как колеса, двигатель, трансмиссия и т. Д., Также связаны с инерцией этих вращающихся частей. Они обсуждаются далее в разделе, посвященном гироскопическим эффектам, ниже.

Внутренние силы

Внутренние силы, возникающие между компонентами велосипеда и системы водителя, в основном возникают из-за гонщика или трения. Помимо педалирования, гонщик может прикладывать крутящие моменты между рулевым механизмом (передняя вилка, руль, переднее колесо и т. Д.) И задней рамой, а также между гонщиком и задней рамой. Трение существует между любыми частями, которые движутся друг относительно друга: в трансмиссии , между рулевым механизмом и задней рамой и т. Д. В дополнение к тормозам , которые создают трение между вращающимися колесами и невращающимися частями рамы, многие велосипеды имеют передние и задние подвески . Некоторые мотоциклы и велосипеды имеют демпфер рулевого управления для рассеивания нежелательной кинетической энергии, а на некоторых велосипедах есть пружина, соединяющая переднюю вилку с рамой, чтобы обеспечить прогрессивный крутящий момент, который стремится направить велосипед прямо вперед. На велосипедах с задним подвеском, обратной связью между приводом и подвесками является проблемой конструкторов пытаются справиться с различными сцеплением конфигураций и заслонками .

Движения

Движения велосипеда можно условно разделить на движения вне центральной плоскости симметрии: боковые; и те, что в центральной плоскости симметрии: продольные или вертикальные. Боковые движения включают балансировку, наклон, рулевое управление и поворот. Ходатайства в центральной плоскости симметрии , включают накат, конечно, но и stoppies , вилли

d , тормоза водолазный , и большинство активации подвески. Движения в этих двух группах линейно разделены, то есть они не взаимодействуют друг с другом в первом порядке . Неконтролируемый велосипед нестабилен в поперечном направлении, когда он неподвижен, и может быть самоустойчивым в поперечном направлении при движении в правильных условиях или под управлением гонщика. И наоборот, велосипед устойчив в продольном направлении в неподвижном состоянии и может быть неустойчивым в продольном направлении при достаточном ускорении или замедлении.

Боковая динамика

Из этих двух случаев боковая динамика оказалась более сложной, требующей трехмерного многотельного динамического анализа с минимум двумя обобщенными координатами для анализа. Как минимум, два связанных дифференциальных уравнения второго порядка необходимы для определения основных движений. Точные решения невозможны, и вместо них следует использовать численные методы . Конкурирующие теории балансировки велосипедов все еще можно найти в печати и в Интернете. С другой стороны, как показано в последующих разделах, большая часть продольного динамического анализа может быть выполнена просто с помощью плоской кинетики и только одной координаты.

Баланс

При обсуждении баланса велосипеда необходимо тщательно различать « устойчивость », « самостабильность » и « управляемость ». Недавние исследования показывают, что «управляемая водителем устойчивость велосипедов действительно связана с их самостабильностью».

Велосипед остается в вертикальном положении, когда им управляют, так что силы реакции земли точно уравновешивают все другие внутренние и внешние силы, которые он испытывает, такие как гравитационные при наклоне, инерционные или центробежные при повороте, гироскопические при управлении и аэродинамические при повороте. боковой ветер. Рулевое управление может обеспечивать гонщик или, при определенных обстоятельствах, сам велосипед. Эта самостабильность создается комбинацией нескольких эффектов, которые зависят от геометрии, распределения массы и скорости движения велосипеда. Шины, подвеска, демпфирование рулевого управления и изгиб рамы также могут влиять на него, особенно на мотоциклах.

Даже оставаясь относительно неподвижным, гонщик может балансировать на велосипеде по тому же принципу. Выполняя стойку на гусенице, гонщик может удерживать линию между двумя пятнами контакта под объединенным центром масс, повернув переднее колесо в одну или другую сторону, а затем слегка двигаясь вперед и назад, чтобы сместить переднее пятно контакта из стороны в сторону. сторона по мере необходимости. Движение вперед может быть произведено простым нажатием педали. Таким же образом можно создать обратное движение на велосипеде с фиксированной передачей . В противном случае гонщик может воспользоваться удобным уклоном тротуара или наклонить верхнюю часть тела назад, когда на мгновение задействованы тормоза.

Если рулевое управление велосипеда заблокировано, балансировать во время езды становится практически невозможно. С другой стороны, если гироскопический эффект вращения колес велосипеда нейтрализован путем добавления колес, вращающихся в противоположных направлениях, балансировать во время езды по-прежнему будет легко. Еще один способ сбалансировать велосипед, с заблокированным рулевым управлением или без него, — это приложение соответствующих крутящих моментов между велосипедом и всадником, подобно тому, как гимнастка может качаться вверх, свешиваясь прямо на неровных брусьях , человек может начать раскачиваться. свинг от остальной откачки ноги, или двойной перевернутый маятник может управляться с приводом только на локте.

Скорость движения вперед

Водитель прикладывает крутящий момент к рулю, чтобы повернуть переднее колесо и, таким образом, контролировать наклон и поддерживать баланс. На высоких скоростях небольшие углы поворота быстро перемещают точки контакта с землей вбок; на низких скоростях требуются большие углы поворота для достижения тех же результатов за то же время. Из-за этого обычно легче поддерживать баланс на высоких скоростях. Поскольку самостабильность обычно возникает на скоростях выше определенного порога, ускорение увеличивает вероятность того, что байк способствует собственной устойчивости.

Расположение центра масс

Чем дальше вперед (ближе к переднему колесу) находится центр масс велосипеда и гонщика, тем меньше переднее колесо должно смещаться вбок для сохранения баланса. И наоборот, чем дальше назад (ближе к заднему колесу) расположен центр масс, тем больше требуется поперечного смещения переднего колеса или движения велосипеда вперед для восстановления баланса. Это может быть заметно на лежачих моделях с длинной колесной базой , чопперах и велосипедах на колесах . Это также может быть проблемой для туристических велосипедов, которые перевозят тяжелую нагрузку на заднем колесе или даже за ним. Массу над задним колесом легче контролировать, если она меньше массы над передним колесом.

Велосипед также является примером перевернутого маятника . Подобно тому, как метлу легче балансировать в руке, чем карандаш, так и высокий велосипед (с высоким центром масс) легче сбалансировать во время езды, чем низкий, потому что скорость наклона высокого велосипеда (скорость, с которой его угол наклона худой увеличивается по мере того, как он начинает опускаться) будет медленнее. Однако у велосипедиста может сложиться противоположное впечатление от велосипеда, когда он неподвижен. Велосипеду с тяжелым верхом может потребоваться больше усилий, чтобы оставаться в вертикальном положении, например, при остановке в пробке, чем велосипеду, который такой же высокий, но с более низким центром масс. Это пример вертикального рычага второго сорта . Небольшое усилие на конце рычага, сиденье или руле в верхней части велосипеда легче перемещает большую массу, если она находится ближе к точке опоры, где шины касаются земли. Вот почему туристическим велосипедистам рекомендуется нести грузы на велосипеде низко, а корзины свешиваются по обе стороны от передних и задних багажников .

Тащить

Фактором, который влияет на то, насколько легко или сложно будет ездить на велосипеде, является след , расстояние, на которое точка контакта переднего колеса с грунтом отстает от точки контакта с грунтом оси рулевого управления. Ось рулевого управления — это ось, вокруг которой вращается весь рулевой механизм (вилка, руль, переднее колесо и т. Д.). В традиционных конструкциях велосипедов, когда ось рулевого управления отклонена назад от вертикали, положительный след имеет тенденцию направлять переднее колесо в сторону наклона, независимо от скорости движения вперед. Это можно смоделировать, отодвинув велотренажер в сторону. Переднее колесо обычно также поворачивается в эту сторону. В наклонном положении эту силу обеспечивает гравитация. Однако динамика движущегося велосипеда более сложна, и другие факторы могут способствовать или уменьшать этот эффект.

След зависит от угла наклона головы, смещения вилки или переднего угла, а также от размера колеса. Их отношения можно описать такой формулой:

Тащить знак равно ( р ш потому что ⁡ ( А час ) — О ж ) грех ⁡ ( А час ) > = \ cos (A_ ) — O_ )> )>>>

где — радиус колеса, — угол наклона головы, измеренный по часовой стрелке от горизонтали, и — смещение вилки или передний угол . След можно увеличить, увеличив размер колеса, уменьшив угол наклона головки или уменьшив передний угол вилки. р ш > А час > О ж >

Чем больше трасса у традиционного велосипеда, тем он более устойчивым, хотя слишком большое количество трассы может затруднить управление велосипедом. Велосипеды с отрицательным следом (где пятно контакта находится впереди того места, где ось рулевого управления пересекает землю), хотя и пригодны для езды, как сообщается, очень нестабильны. Обычно у шоссейных гоночных велосипедов больше трассы, чем у туристических, но меньше, чем у горных. Горные велосипеды разработаны с меньшим вертикальным углом наклона головы, чем шоссейные велосипеды, чтобы иметь больший след и, следовательно, улучшенную устойчивость на спусках. Туристические велосипеды построены с небольшими дорожками, чтобы позволить водителю управлять велосипедом, отягощенным багажом. Как следствие, незагруженный туристический байк может казаться нестабильным. В велосипедах грабли вилки , часто изгибы лопастей вилки впереди оси рулевого управления, используются для уменьшения следа. Существуют велосипеды с отрицательным следом, такие как Python Lowracer, и на них можно ездить, а экспериментальный велосипед с отрицательным следом оказался самостабильным.

В мотоциклах грабли относятся к углу головы, а смещение, создаваемое тройным деревом , используется для уменьшения следа.

Небольшой опрос, проведенный Уиттом и Уилсоном, показал:

• туристические велосипеды с углом наклона головы от 72 ° до 73 ° и ходом от 43 мм до 60 мм
• гоночные велосипеды с углом наклона головы от 73 ° до 74 ° и шлейфом от 28 мм до 45 мм
• трековые велосипеды с углом наклона головы 75 ° и шлейфом от 23,5 мм до 37 мм.

Однако эти диапазоны не являются жесткими и быстрыми. Например, LeMond Racing Cycles предлагает как вилки со смещением или углом наклона 45 мм, так и колеса такого же размера:

• Tete de Course 2006 года, предназначенный для шоссейных гонок, с углом наклона головы от 71 ° до 74 °, в зависимости от размера рамы, и, следовательно, трассой от 51,5 до 69 мм.
• Filmore 2007 года выпуска, разработанный для гусеницы, с углом наклона головы, который варьируется от 72½ ° до 74 °, в зависимости от размера рамы, и, следовательно, трассой, которая варьируется от 51,5 мм до 61 мм.

Длина трассы конкретного велосипеда может меняться со временем по нескольким причинам. На велосипедах с передней подвеской, особенно с телескопической вилкой, сжатие передней подвески, например, из-за сильного торможения, может привести к увеличению угла поворота оси рулевого управления и уменьшению следа. Трасса также зависит от угла наклона и угла поворота руля, обычно уменьшаясь от максимального значения, когда байк стоит прямо и ведет прямо вперед. Трасса может уменьшиться до нуля при достаточно больших углах наклона и поворота, что может повлиять на устойчивость велосипеда. Наконец, даже профиль переднего колеса может влиять на изменение трассы при наклоне и управлении байком.

Измерение, похожее на след, называемое механическим следом , нормальным следом или истинным следом , представляет собой перпендикулярное расстояние от оси поворота до центра тяжести пятна контакта переднего колеса.

Колесная база

Фактором, влияющим на курсовую устойчивость велосипеда, является колесная база , расстояние по горизонтали между точками контакта передних и задних колес с землей. При заданном смещении переднего колеса из-за некоторого возмущения угол результирующего пути от исходного обратно пропорционален колесной базе. Кроме того, радиус кривизны для данного угла поворота и угла наклона пропорционален колесной базе. Наконец, колесная база увеличивается, когда байк наклоняется и поворачивается. В крайнем случае, когда угол наклона составляет 90 °, и байк поворачивается в направлении этого наклона, колесная база увеличивается на радиус передних и задних колес.

Распределение масс рулевого механизма

Еще одним фактором, который также может способствовать устойчивости традиционных конструкций велосипедов, является распределение массы в рулевом механизме, который включает переднее колесо, вилку и руль. Если центр масс рулевого механизма находится перед осью рулевого управления, то сила тяжести также заставит переднее колесо поворачиваться в направлении наклона. В этом можно убедиться, наклонив велотренажер в сторону. Переднее колесо обычно также поворачивается в эту сторону независимо от какого-либо взаимодействия с землей. Дополнительные параметры, такие как продольное положение центра масс и высота центра масс, также влияют на динамическое поведение велосипеда.

Гироскопические эффекты

Роль гироскопического эффекта в большинстве конструкций велосипедов заключается в том, чтобы помочь повернуть переднее колесо в направлении наклона. Это явление называется прецессией , и скорость, с которой объект прецессирует, обратно пропорциональна скорости его вращения. Чем медленнее вращается переднее колесо, тем быстрее оно будет прецессировать при наклоне велосипеда, и наоборот. Заднему колесу препятствует прецессия, как переднему колесу, из-за трения шин о землю, и поэтому оно продолжает наклоняться, как если бы оно вообще не вращалось. Следовательно, гироскопические силы не оказывают никакого сопротивления опрокидыванию.

На низких скоростях переднего колеса прецессия переднего колеса происходит слишком быстро, что способствует неконтролируемой тенденции велосипеда к избыточной поворачиваемости, наклону в другую сторону и, в конечном итоге, к колебаниям и падению. На высоких скоростях движения прецессия обычно слишком медленная, что способствует неконтролируемой тенденции велосипеда к недостаточной поворачиваемости и, в конечном итоге, к падению, так и не достигнув вертикального положения. Эта нестабильность происходит очень медленно, порядка секунд, и большинству гонщиков ей легко противодействовать. Таким образом, быстрый велосипед может казаться устойчивым, даже если на самом деле он не является самостабильным, и упал бы, если бы его не контролировали.

Другой вклад гироскопических эффектов — это кренящий момент, создаваемый передним колесом во время противодействия. Например, поворот влево вызывает момент вправо. Момент мал по сравнению с моментом, создаваемым передним колесом, выходящим за пределы трекинга, но начинается, как только гонщик прикладывает крутящий момент к рулю, и поэтому может быть полезен в гонках на мотоциклах . Для получения более подробной информации см. Раздел « Противодействие рулевому управлению» ниже и статью о противодействии рулевому управлению.

Самоустойчивость

Между двумя нестабильными режимами, упомянутыми в предыдущем разделе, и под влиянием всех описанных выше факторов, влияющих на баланс (след, распределение массы, гироскопические эффекты и т. Д.), Может существовать диапазон скоростей движения вперед для данной конструкции велосипеда при эти эффекты приводят к вертикальному управлению неконтролируемым велосипедом. Было доказано, что ни гироскопические эффекты, ни положительный след сами по себе недостаточны и не необходимы для устойчивости, хотя они, безусловно, могут улучшить управление без помощи рук.

Однако даже без устойчивости на велосипеде можно управлять, управляя им, чтобы держать его над колесами. Обратите внимание, что упомянутые выше эффекты, которые в совокупности обеспечивают самостабильность, могут подавляться дополнительными факторами, такими как трение гарнитуры и жесткие кабели управления . На этом видео показан велосипед без водителя, демонстрирующий устойчивость.

Продольное ускорение

Продольное ускорение оказывает большое и сложное влияние на поперечную динамику. В одном исследовании положительное ускорение устраняет самостабильность, а отрицательное ускорение (замедление) изменяет скорость самостабильности.

Превращение

Чтобы велосипед мог повернуть, то есть изменить направление движения вперед, переднее колесо должно быть ориентировано примерно в желаемом направлении, как и у любого транспортного средства с управляемым передним колесом. Трение между колесами и землей затем создает центростремительное ускорение, необходимое для изменения курса с прямого движения в виде комбинации силы поворота и осевой тяги . Радиус поворота велосипеда в вертикальном положении (без наклона) можно приблизительно определить при малых углах поворота следующим образом:

Наклоняется

Однако, в отличие от других колесных транспортных средств, велосипеды также должны наклоняться во время поворота, чтобы уравновесить соответствующие силы: гравитационные, инерционные, фрикционные и наземные. Угол наклона θ легко вычислить, используя законы кругового движения :

где v — скорость движения вперед, r — радиус поворота, а g — ускорение свободного падения . Это в идеализированном случае. На мотоциклах может потребоваться небольшое увеличение угла наклона, чтобы компенсировать ширину современных шин при той же скорости движения и радиусе поворота.

Однако также можно увидеть, что эта простая 2-мерная модель, по сути, перевернутый маятник на поворотной платформе , предсказывает, что установившийся поворот является нестабильным. Если велосипед немного смещен вниз от его равновесного угла наклона, крутящий момент силы тяжести увеличивается, крутящий момент центробежной силы уменьшается, а смещение усиливается. Более сложная модель, которая позволяет рулевому колесу управлять, регулировать траекторию и противостоять крутящему моменту силы тяжести, необходима для отражения самостабильности, наблюдаемой в реальных велосипедах.

Например, велосипед в установившемся повороте радиусом 10 м (33 фута) со скоростью 10 м / с (36 км / ч, 22 мили в час) должен находиться под углом 45,6 °. Всадник может наклониться относительно велосипеда, чтобы при желании удерживать туловище или велосипед в более или менее вертикальном положении. Имеет значение угол между горизонтальной плоскостью и плоскостью, определяемой контактами шин и положением центра масс велосипеда и гонщика.

Этот наклон велосипеда уменьшает фактический радиус поворота пропорционально косинусу угла наклона. Результирующий радиус можно приблизительно аппроксимировать (в пределах 2% от точного значения) следующим образом:

где r — приблизительный радиус, w — колесная база, θ — угол наклона, δ — угол поворота, а φ — угол наклона оси поворота. Когда байк наклоняется, пятна контакта шин смещаются дальше в сторону, вызывая износ. Части на обоих краях шины мотоцикла, которые остаются неизношенными из-за наклона в поворотах, иногда называют куриными полосками .

Конечная ширина шин изменяет фактический угол наклона задней рамы от идеального угла наклона, описанного выше. Фактический угол наклона между рамой и вертикалью должен увеличиваться с увеличением ширины шины и уменьшаться с увеличением высоты центра масс. Велосипеды с толстыми шинами и низким центром масс должны наклоняться больше, чем велосипеды с более тонкими шинами или более высоким центром масс, чтобы преодолевать один и тот же поворот с той же скоростью.

Увеличение угла наклона из-за толщины шины 2 т можно рассчитать как

где φ — идеальный угол наклона, а h — высота центра масс. Например, мотоцикл с задней шиной шириной 12 дюймов будет иметь t = 6 дюймов. Если совмещенный центр масс велосипеда и гонщика находится на высоте 26 дюймов, то наклон 25 ° должен быть увеличен на 7,28 °: увеличение почти на 30%. Если ширина шин всего 6 дюймов, то угол наклона увеличивается всего на 3,16 °, чуть меньше половины.

Было показано, что пара, созданная гравитацией и силами реакции земли, необходима для того, чтобы велосипед вообще поворачивался. На специально построенном велосипеде с подпружиненными выносными опорами, которые в точности исключают эту пару, так что велосипед и гонщик могут принимать любой угол наклона при движении по прямой, гонщики считают невозможным повернуть. Как только колеса отклоняются от прямого пути, велосипед и гонщик начинают наклоняться в противоположном направлении, и единственный способ исправить их — это повернуть обратно на прямой путь.

Противодействие

Для начала поворота и необходимого наклона в направлении этого поворота велосипед должен на мгновение повернуть в противоположном направлении. Это часто называют противодействием. Теперь, когда переднее колесо находится под конечным углом к ​​направлению движения, в пятне контакта шины возникает поперечная сила. Эта сила создает крутящий момент вокруг продольной оси (крена) велосипеда, и этот крутящий момент заставляет велосипед отклоняться от первоначально управляемого направления к направлению желаемого поворота. Там, где нет внешнего воздействия, например, подходящего бокового ветра для создания силы, необходимой для наклона мотоцикла, необходима противовесная управляемость, чтобы начать быстрый поворот.

Хотя начальный крутящий момент и угол поворота противоположны желаемому направлению поворота, это может быть не так для поддержания устойчивого режима поворота. Устойчивый угол поворота обычно совпадает с направлением поворота, но может оставаться противоположным направлению поворота, особенно на высоких скоростях. Постоянный крутящий момент рулевого управления, необходимый для поддержания этого угла поворота, обычно противоположен направлению поворота. Фактическая величина и ориентация как устойчивого угла поворота, так и устойчивого крутящего момента конкретного велосипеда в конкретном повороте зависят от скорости движения, геометрии велосипеда, свойств шин и комбинированного распределения массы велосипеда и гонщика. В повороте радиус может быть изменен только с соответствующим изменением угла наклона, и это может быть достигнуто путем дополнительного противодействия повороту для увеличения наклона и уменьшения радиуса, а затем в повороте для уменьшения наклона и увеличения радиуса. Чтобы выйти из поворота, байк должен снова противодействовать повороту, на мгновение больше поворачиваясь в поворот, чтобы уменьшить радиус, тем самым увеличивая силы инерции и тем самым уменьшая угол наклона.

Устойчивое вращение

После того, как поворот установлен, крутящий момент, который должен быть приложен к рулевому механизму для поддержания постоянного радиуса при постоянной скорости движения, зависит от скорости движения, а также геометрии и распределения массы велосипеда. На скоростях ниже скорости опрокидывания, описанной ниже в разделе « Собственные значения» и также называемой скоростью инверсии , самостабильность велосипеда заставит его стремиться поворачивать в поворот, выпрямляясь и выходя из поворота, если только не установлен крутящий момент. применяется в направлении, противоположном повороту. На скоростях, превышающих скорость опрокидывания, нестабильность опрокидывания заставит его стремиться выйти из поворота, увеличивая наклон, если только крутящий момент не прикладывается в направлении поворота. На скорости опрокидывания не требуется входной крутящий момент рулевого управления для поддержания устойчивого поворота.

Угол поворота

Несколько эффектов влияют на угол поворота, угол, на который передняя часть поворачивается вокруг оси поворота, необходимый для поддержания устойчивого поворота. Некоторые из них характерны только для одноколейных транспортных средств, а другие также характерны для автомобилей. Некоторые из них могут быть упомянуты в другом месте этой статьи, и они повторяются здесь, хотя и не обязательно в порядке важности, чтобы их можно было найти в одном месте.

Во-первых, фактический кинематический угол поворота, угол, проецируемый на плоскость дороги, на которую поворачивается передняя часть, является функцией угла поворота и угла оси поворота:

Δ знак равно δ потому что ⁡ ( ϕ )

где — кинематический угол поворота, — угол поворота, — угол наклона оси поворота. Δ δ ϕ

Во-вторых, наклон велосипеда уменьшает фактический радиус поворота пропорционально косинусу угла наклона. Результирующий радиус можно приблизительно аппроксимировать (в пределах 2% от точного значения) следующим образом:

где — приблизительный радиус, — колесная база, — угол наклона, — угол поворота и — угол наклона оси поворота. р ш θ δ ϕ

В-третьих, поскольку передние и задние шины могут иметь разные углы скольжения из-за распределения веса, свойств шин и т. Д., Велосипеды могут испытывать недостаточную или избыточную поворачиваемость . При недостаточной поворачиваемости угол поворота должен быть больше, а при избыточной поворачиваемости угол поворота должен быть меньше, чем если бы углы скольжения были равны для сохранения заданного радиуса поворота. Некоторые авторы даже используют термин « контррулевое управление» для обозначения необходимости на некоторых велосипедах в определенных условиях поворачивать в направлении, противоположном повороту (отрицательный угол поворота), чтобы сохранять управляемость в ответ на значительное проскальзывание задних колес.

В-четвертых, осевое усилие от развала способствует центростремительной силе, необходимой для отклонения мотоцикла от прямого пути, наряду с силой поворота из-за угла скольжения , и может вносить наибольший вклад. Усилие развала способствует тому, что велосипеды могут преодолевать поворот с таким же радиусом, что и автомобили, но с меньшим углом поворота. Когда байк поворачивается и наклоняется в одном направлении, угол развала передней шины больше, чем у задней, и поэтому при прочих равных может создаваться большее усилие развала.

Без рук

В то время как противодействие обычно инициируется приложением крутящего момента непосредственно к рулю, на более легких транспортных средствах, таких как велосипеды, его также можно выполнить, перенеся вес гонщика. Если гонщик наклоняется вправо по отношению к байку, байк наклоняется влево, чтобы сохранить угловой момент , и общий центр масс остается почти в той же вертикальной плоскости. Этот наклон велосипеда влево, называемый некоторыми авторами встречным наклоном , заставляет его поворачивать влево и инициировать правый поворот, как если бы гонщик контратаковал влево, приложив крутящий момент непосредственно к рулю. Этот метод может быть осложнен дополнительными факторами, такими как трение гарнитуры и жесткие кабели управления.

Совокупный центр масс действительно немного смещается влево, когда гонщик наклоняется вправо по отношению к байку, и байк в ответ наклоняется влево. Действие в космосе привело бы к перемещению шин вправо, но этому препятствует трение между шинами и землей, и, таким образом, объединенный центр масс сдвигается влево. Однако это небольшой эффект, о чем свидетельствует сложность балансировки велосипеда одним этим методом у большинства людей.

Гироскопические эффекты

Как упоминалось выше в разделе о балансе, одним из эффектов поворота переднего колеса является момент крена, вызванный гироскопической прецессией . Величина этого момента пропорциональна моменту инерции переднего колеса, скорости его вращения (поступательное движение), скорости, с которой гонщик поворачивает переднее колесо путем приложения крутящего момента к рулю, и косинусу угла между ось рулевого управления и вертикальная.

Для образца мотоцикла, движущегося со скоростью 22 м / с (50 миль / ч), у которого есть переднее колесо с моментом инерции 0,6 кг · м 2 , поворот переднего колеса на один градус за полсекунды создает момент крена 3,5 Н · м. . Для сравнения, поперечная сила, действующая на переднюю шину, когда она выезжает из-под мотоцикла, достигает максимума 50 Н. Это, действуя на высоту центра масс 0,6 м (2 фута), создает момент крена 30 Н. · М.

Хотя момент от гироскопических сил составляет всего 12% от этого, он может играть важную роль, потому что он начинает действовать, как только гонщик применяет крутящий момент, вместо того, чтобы нарастать медленнее, когда колесо выходит из колеи. Это может быть особенно полезно в мотогонках .

Двухколесное рулевое управление

Из-за теоретических преимуществ, таких как меньший радиус поворота на низкой скорости, были предприняты попытки построить мотоциклы с двухколесным рулевым управлением. Сообщается, что один рабочий прототип, созданный Яном Дрисдейлом из Австралии, «работает очень хорошо». Проблемы, связанные с дизайном, включают в себя, обеспечить ли активное управление задним колесом или позволить ему свободно вращаться. В случае активного управления алгоритм управления должен выбирать между рулевым управлением с передним колесом или в противоположном ему направлении, когда и на сколько. Одна из реализаций двухколесного рулевого управления, байк Sideways , позволяет водителю напрямую управлять рулевым управлением обоими колесами. Другой, Swing Bike , имел вторую ось рулевого управления перед сиденьем, так что им также можно было управлять с помощью руля.

Милтон В. Раймонд построил длинный двухколесный велосипед с рулевым управлением, названный «X-2», с различными механизмами рулевого управления для независимого управления двумя колесами. Рулевые движения включали «баланс», при котором оба колеса движутся вместе, чтобы управлять контактами шин под центром масс; и «истинный круг», в котором колеса одинаково поворачиваются в противоположных направлениях и, таким образом, управляют велосипедом без существенного изменения бокового положения контактов шины относительно центра масс. X-2 также мог ехать «крабиком» с колесами, параллельными, но не на одной линии с рамой, например, с передним колесом рядом с осевой линией проезжей части и задним колесом рядом с бордюром . «Балансированное» рулевое управление позволяло легко балансировать, несмотря на длинную колесную базу и низкий центр масс, но не было обнаружено самобалансирующейся конфигурации («без рук»). Истинный круг, как и ожидалось, было практически невозможно сбалансировать, поскольку рулевое управление не исправляет смещение пятна шины и центра масс. Крэб-байк под испытанными углами примерно до 45 ° не показал тенденции к опрокидыванию даже при торможении. X-2 упоминается вскользь во 2-м издании Whitt and Wilson’s Bicycling Science .

Рулевое управление задними колесами

Из-за теоретических преимуществ, особенно упрощенного механизма привода на передние колеса , были предприняты попытки создать управляемый велосипед с задними колесами, пригодный для езды. Компания Bendix построила велосипед с управляемым задним колесом, а Министерство транспорта США заказало строительство мотоцикла с управляемым задним колесом: оба оказались непригодными для езды. Компания Rainbow Trainers, Inc. из Олтона, штат Иллинойс, предложила 5 000 долларов США первому человеку, «который сможет успешно ездить на велосипеде с задним управлением, Велосипед с задним управлением I». Одним из задокументированных примеров успешной езды на велосипеде с задним рулевым управлением является пример Л. Х. Лайермана из Массачусетского технологического института на специально разработанном лежачем велосипеде. Сложность в том, что поворот влево, совершаемый путем поворота заднего колеса вправо, сначала перемещает центр масс вправо, и наоборот. Это усложняет задачу компенсации наклонов, вызванных окружающей средой. Исследование собственных значений для велосипедов с общей геометрией и распределением масс показывает, что при движении задним ходом, чтобы иметь рулевое управление задними колесами, они по своей природе нестабильны. Это не означает, что они неуправляемы, но усилие по их контролю выше. Однако были опубликованы другие, специально разработанные конструкции, в которых эта проблема не возникает.

Центральное рулевое управление

Между крайностями велосипедов с классическим рулевым управлением передними колесами и велосипедами со строго управляемым задним колесом находится класс велосипедов с точкой поворота где-то посередине, называемой центральным рулевым управлением и похожей на шарнирно-сочлененное рулевое управление . Одним из первых воплощений этой концепции стал велосипед Phantom в начале 1870-х годов, который продвигали как более безопасную альтернативу мелочам . Эта конструкция позволяет использовать простой передний привод, а текущие реализации кажутся довольно стабильными, даже управляемыми без рук, как показывают многие фотографии.

Эти конструкции, такие как лежачий Python Lowracer, обычно имеют очень слабый угол наклона головы (от 40 ° до 65 °) и положительный или даже отрицательный след. Изготовитель велосипеда с отрицательным следом утверждает, что при управлении мотоциклом по прямой заставляет сиденье (и, следовательно, гонщика) немного приподняться, и это компенсирует дестабилизирующий эффект отрицательного следа.

Обратное рулевое управление

Велосипеды были сконструированы для исследовательских и демонстрационных целей с реверсивным рулевым управлением, так что поворот руля влево заставляет переднее колесо поворачиваться вправо и наоборот. На таком велосипеде можно ездить, но было обнаружено, что гонщикам, имеющим опыт работы с обычными велосипедами, очень трудно научиться, если они вообще могут им управлять.

Эффект румпеля

Эффект румпеля — это выражение, используемое для описания того, как руль, который простирается далеко за ось рулевого управления (рулевая колонка), действует как румпель на лодке, когда руль перемещается вправо, чтобы повернуть переднее колесо влево, и наоборот. Эта ситуация обычно встречается на круизных велосипедах , некоторых лежачих велосипедах и некоторых мотоциклах. Это может быть неприятно, если ограничивает способность управлять автомобилем из-за помех или ограниченного досягаемости рук.

Шины имеют большое влияние на управляемость велосипедом, особенно на мотоциклах, но также и на велосипедах. Шины влияют на динамику велосипеда двумя разными способами: конечный радиус короны и создание силы. Было показано, что увеличение радиуса короны передней шины уменьшает размер или устраняет самостабильность. Увеличение радиуса короны заднего колеса дает обратный эффект, но в меньшей степени.

Шины создают боковые силы, необходимые для рулевого управления и баланса, за счет комбинации силы поворота и осевого усилия от развала колес . Было также установлено, что давление в шинах является важной переменной в поведении мотоцикла на высоких скоростях. Поскольку передние и задние шины могут иметь разные углы скольжения из-за распределения веса, свойств шин и т. Д., Велосипеды могут испытывать недостаточную или избыточную поворачиваемость . Из этих двух случаев недостаточная поворачиваемость, при которой переднее колесо скользит больше, чем заднее, более опасна, поскольку управление передними колесами имеет решающее значение для поддержания баланса. Кроме того, поскольку настоящие шины имеют конечное пятно контакта с поверхностью дороги, которое может создавать скрабовый крутящий момент, и при повороте может испытывать некоторое боковое скольжение при качении, они могут создавать крутящие моменты вокруг оси, перпендикулярной плоскости контакта. пластырь.

Один крутящий момент, создаваемый шиной, называемый самоустанавливающимся крутящим моментом , вызван асимметрией бокового скольжения по длине пятна контакта. Результирующая сила этого бокового скольжения возникает за геометрическим центром пятна контакта, на расстоянии, описываемом как пневматический след , и, таким образом, создает крутящий момент на шине. Поскольку направление бокового скольжения — к внешней стороне поворота, сила, действующая на шину, направлена ​​к центру поворота. Следовательно, этот крутящий момент имеет тенденцию поворачивать переднее колесо в направлении бокового скольжения, от направления поворота, и, следовательно, имеет тенденцию к увеличению радиуса поворота.

Другой крутящий момент создается конечной шириной пятна контакта и наклоном шины при повороте. Часть пятна контакта по направлению к внешней стороне поворота фактически перемещается назад относительно ступицы колеса быстрее, чем остальная часть пятна контакта, из-за ее большего радиуса от ступицы. По тем же причинам внутренняя часть движется назад медленнее. Таким образом, внешняя и внутренняя части пятна контакта скользят по дорожному покрытию в противоположных направлениях, создавая крутящий момент, который стремится повернуть переднее колесо в направлении поворота и, следовательно, имеет тенденцию уменьшать радиус поворота.

Комбинация этих двух противоположных крутящих моментов создает результирующий крутящий момент рыскания на переднем колесе, и его направление является функцией угла бокового скольжения шины, угла между фактическим путем шины и направлением, которое она указывает, и угол развала шины (угол , что шина наклоняется от вертикали). Результатом этого крутящего момента часто является подавление инверсной скорости, предсказываемой жесткими моделями колес, описанными выше в разделе, посвященном установившемуся повороту .

Высокая сторона

Highsider , Highside или высокая сторона представляет собой тип движения велосипеда , которое вызвано задним колесом набирает обороты , когда он не смотрит в направлении движения, как правило , после бокового скольжения на кривой. Это может произойти при резком торможении, ускорении, изменении дорожного покрытия или срабатывании подвески, особенно из-за взаимодействия с трансмиссией. Он может принимать форму одиночного скольжения и переворота или серии резких колебаний.

Маневренность и управляемость

Маневренность и управляемость велосипеда сложно оценить количественно по нескольким причинам. Геометрия велосипеда, особенно угол поворота оси рулевого управления, усложняет кинематический анализ. Во многих условиях велосипеды нестабильны по своей природе и должны всегда находиться под контролем водителя. Наконец, навыки гонщика имеют большое влияние на характеристики мотоцикла при любом маневре. Конструкция велосипедов, как правило, заключается в компромиссе между маневренностью и стабильностью.

Входы управления райдером

Основным управляющим воздействием, которое может сделать водитель, является приложение крутящего момента непосредственно к рулевому механизму через руль. Из-за собственной динамики мотоцикла, геометрии рулевого управления и гироскопических эффектов прямое управление положением и углом поворота оказалось проблематичным.

Вторичный управляющий сигнал, который может сделать всадник, — это наклонить верхнюю часть туловища относительно велосипеда. Как упоминалось выше, эффективность наклона мотоцикла обратно пропорциональна массе велосипеда. На тяжелых велосипедах, таких как мотоциклы, наклон водителя в основном изменяет требования к дорожному просвету в повороте, улучшает обзор дороги и улучшает динамику велосипедной системы пассивным низкочастотным способом. В мотогонках наклон туловища, перемещение тела и проецирование колена внутрь поворота относительно мотоцикла также могут вызвать аэродинамический момент рыскания, который облегчает вход в поворот и завершение поворота.

Отличия от автомобилей

Необходимость держать велосипед в вертикальном положении, чтобы избежать травм гонщика и повреждения транспортного средства, даже ограничивает тип обычно выполняемых испытаний на маневренность. Например, в то время как публикации автолюбителей часто приводят и цитируют результаты скидпада , публикации о мотоциклах этого не делают. Необходимость «настроить» на поворот, наклонить байк под соответствующий угол означает, что гонщик должен видеть дальше, чем это необходимо для типичного автомобиля при той же скорости, и эта потребность возрастает более чем пропорционально скорости. .

Схемы рейтингов

Было разработано несколько схем для оценки обращения с велосипедами, особенно мотоциклами.

• Индекс крена — это соотношение между крутящим моментом при рулевом управлении и углом крена или наклона.
• Индекс ускорения — это соотношение между крутящим моментом рулевого управления и поперечным или центростремительным ускорением .
• Отношение рулевого представляет собой отношение между теоретическим радиусом поворота на основе идеального поведения шины и фактический радиусом поворота. Значения меньше единицы, когда боковое скольжение передних колес больше бокового скольжения задних колес, описываются как недостаточное управление ; равняется единице как нейтральное рулевое управление; и больше единицы как избыточное управление . Значения меньше нуля, при которых переднее колесо должно быть повернуто против направления кривой из-за гораздо большего бокового пробуксовки заднего колеса, чем переднее колесо, были описаны как противодействие рулевому управлению. Гонщики, как правило, предпочитают нейтраль или небольшое избыточное управление. Водители автомобилей предпочитают недостаточную управляемость.
• Индекс Коха — это соотношение между пиковым крутящим моментом рулевого управления и произведением пиковой скорости наклона и скорости движения. Большие туристические мотоциклы, как правило, имеют высокий индекс Коха, спортивные мотоциклы имеют средний индекс Коха, а скутеры, как правило, имеют низкий индекс Коха. На легких скутерах легче маневрировать, чем на тяжелых мотоциклах.

Теория бокового движения

Хотя его уравнения движения можно линеаризовать, велосипед — нелинейная система . Переменная (и), которую необходимо решить, не может быть записана как линейная сумма независимых компонентов, то есть ее поведение не может быть выражено как сумма поведений ее дескрипторов. Как правило, нелинейные системы трудны для решения и гораздо менее понятны, чем линейные системы. В идеализированном случае, когда трение и любое изгибание игнорируются, велосипед является консервативной системой. Однако демпфирование все же можно продемонстрировать: при определенных обстоятельствах поперечные колебания со временем уменьшатся. Энергия, добавляемая при боковом толчке к велосипеду, движущемуся прямо и вертикально (демонстрируя самостабильность ), преобразуется в повышенную скорость движения, а не теряется, поскольку колебания затухают.

Велосипед — неголономная система, потому что его результат зависит от пути . Чтобы знать его точную конфигурацию, особенно местонахождение, необходимо знать не только конфигурацию его частей, но и их историю: как они перемещались с течением времени. Это усложняет математический анализ. Наконец, говоря языком теории управления , велосипед демонстрирует поведение, отличное от минимальной фазы . Он поворачивает в направлении, противоположном первоначальному, как описано выше в разделе о противодействии рулевому управлению.

Степени свободы

Количество степеней свободы велосипеда зависит от конкретной модели . Простейшая модель, которая фиксирует ключевые динамические характеристики, названная «моделью Уиппла» в честь Фрэнсиса Уиппла, который первым разработал для нее уравнения, имеет четыре твердых тела с ножевыми колесами, катящимися без скольжения по плоской гладкой поверхности, и имеет 7 степеней свободы. (переменные конфигурации, необходимые для полного описания местоположения и ориентации всех 4 тел):

1. Координата x точки контакта заднего колеса
2. Координата y точки контакта заднего колеса
3. угол ориентации задней рамы ( рыскание )
4. угол поворота заднего колеса
5. угол поворота переднего колеса
6. угол наклона задней рамы ( крен )
7. угол поворота между задней рамой и передней частью

Сложность модели, такая как движение гонщика, движение подвески, податливость шин или изгиб рамы, добавляет степени свободы. В то время как задняя рама выполняет наклон при наклоне и рулевом управлении, угол наклона полностью ограничен требованием, чтобы оба колеса оставались на земле, и поэтому его можно рассчитать геометрически на основе других семи переменных. Если не учитывать положение велосипеда и вращение колес, то первые пять степеней свободы также можно игнорировать, и велосипед можно описать всего двумя переменными: углом наклона и углом поворота.

Уравнения движения

В уравнении движения идеализированного велосипеда, состоящее из

• жесткий каркас ,
• жесткая вилка,
• два жестких колеса с острыми кромками ,
• все связано с подшипниками качения и качением без трения или скольжения по гладкой горизонтальной поверхности и
• работа в вертикальном и прямолинейном неустойчивом равновесии или около него

может быть представлено одним линеаризованным обыкновенным дифференциальным уравнением четвертого порядка или двумя связанными дифференциальными уравнениями второго порядка, уравнением берега

и уравнение управления

Их можно представить в матричной форме как

В этой идеализированной и линеаризованной модели существует множество геометрических параметров (колесная база, угол наклона головы, масса каждого тела, радиус колеса и т. Д.), Но только четыре важные переменные: угол наклона, коэффициент наклона, угол поворота и скорость поворота. Эти уравнения были проверены путем сравнения с многочисленными числовыми моделями, полученными полностью независимо.

Уравнения показывают, что велосипед похож на перевернутый маятник с поперечным положением его опоры, управляемым с помощью членов, представляющих ускорение крена, скорость крена и смещение крена для обратной связи по крутящему моменту рулевого управления. Член ускорения крена обычно имеет неправильный знак для самостабилизации, и можно ожидать, что он будет важен, главным образом, в отношении колебаний вобуляции. Обратная связь по скорости крена имеет правильный знак, она гироскопическая по своей природе, пропорциональна скорости, и в ней преобладает вклад переднего колеса. Параметр смещения крена является наиболее важным и в основном определяется следом, углом наклона рулевого колеса и смещением центра масс передней рамы от оси рулевого управления. Все термины включают сложные комбинации конструктивных параметров велосипеда, а иногда и скорости. Учтены ограничения эталонного велосипеда и включены дополнения к обработке шин, рам и велосипедистов, а также их значение. Также обсуждаются оптимальные средства управления всадником для стабилизации и контроля движения.

Собственные значения

Можно вычислить собственные значения , по одному для каждой из четырех переменных состояния (угол наклона, скорость наклона, угол поворота и скорость поворота), из линеаризованных уравнений, чтобы проанализировать нормальные режимы и самостабильность конкретной конструкции велосипеда. . На графике справа собственные значения одного конкретного велосипеда вычислены для скорости движения 0–10 м / с (22 миль в час). Когда действительные части всех собственных значений (показаны темно-синим цветом) отрицательны, велосипед является самостабильным. Когда мнимые части любых собственных значений (показаны голубым цветом) не равны нулю, велосипед демонстрирует колебания . Собственные значения являются точками, симметричными относительно начала координат, поэтому любая конструкция велосипеда с самостабильной областью при движении вперед не будет самостабильной при движении назад с той же скоростью.

На графике справа можно выделить три скорости движения вперед, при которых движение велосипеда качественно меняется:

1. Вперед скорость , при которой колебания начинаются, примерно 1 м / с (2,2 миль / ч) в этом примере, иногда называемый двойным корень скоростью из — за там быть повторен корнем к характеристическому полиному (два из четырех собственных значений имеет точно такое же значение , ). Ниже этой скорости велосипед просто падает, как перевернутый маятник .
2. Скорость движения вперед, при которой колебания не увеличиваются, когда собственные значения режима переплетения переключаются с положительного на отрицательное при бифуркации Хопфа на уровне около 5,3 м / с (12 миль / ч) в этом примере, называется скоростью переплетения . Ниже этой скорости колебания увеличиваются до тех пор, пока неуправляемый байк не упадет. Выше этой скорости колебания в конечном итоге затухают.
3. Скорость движения вперед, при которой увеличивается не колебательный крен, когда собственные значения режима опрокидывания меняются с отрицательного на положительное при раздвоении вил на скорости около 8 м / с (18 миль в час) в этом примере, называется скоростью опрокидывания . При превышении этой скорости этот не колеблющийся наклон в конечном итоге приводит к падению неконтролируемого велосипеда.

Между этими двумя последними скоростями, если они обе существуют, находится диапазон скоростей движения, при которых конкретная конструкция велосипеда является самостабильной. В случае велосипеда, собственные значения которого показаны здесь, диапазон самостабилизации составляет 5,3–8,0 м / с (12–18 миль в час). Четвертое собственное значение, которое обычно является стабильным (очень отрицательным), отражает поведение переднего колеса при повороте, поскольку оно имеет тенденцию поворачиваться в направлении, в котором движется байк. Обратите внимание, что эта идеализированная модель не демонстрирует описанных выше неустойчивостей колебания или шимми и заднего колебания . Их можно увидеть в моделях, которые включают взаимодействие шины с землей или другие степени свободы.

Эксперименты с настоящими велосипедами пока подтвердили режим переплетения, предсказанный собственными значениями. Выяснилось, что проскальзывание шин и прогиб рамы не важны для поперечной динамики велосипеда в диапазоне скоростей до 6 м / с. Идеализированная модель велосипеда, используемая для расчета собственных значений, показанных здесь, не включает в себя крутящий момент, который могут генерировать настоящие шины, и поэтому взаимодействие шины с дорожным покрытием не может предотвратить нестабильность режима опрокидывания на высоких скоростях, как предполагают Уилсон и Коссалтер. реальный мир.

Режимы

Велосипеды, как сложные механизмы, имеют множество режимов : основные способы их движения. Эти режимы могут быть стабильными или нестабильными, в зависимости от параметров велосипеда и его скорости движения. В этом контексте «стабильный» означает, что неуправляемый байк будет продолжать катиться вперед, не падая, пока сохраняется скорость движения вперед. И наоборот, «нестабильный» означает, что неконтролируемый байк в конечном итоге упадет, даже если скорость движения сохраняется. Режимы можно различать по скорости, с которой они переключают устойчивость, и относительным фазам наклона и рулевого управления, когда велосипед испытывает этот режим. Любое движение велосипеда состоит из комбинации различного количества возможных режимов, и есть три основных режима, которые может испытывать велосипед: опрокидывание, переплетение и колебание. Менее известный режим — это колебание сзади, и оно обычно стабильно.

Опрокидывать

Опрокидывать — это слово, используемое для описания велосипеда, падающего без колебаний. Во время опрокидывания неконтролируемое переднее колесо обычно поворачивается в направлении наклона, но этого никогда не бывает достаточно, чтобы остановить увеличивающийся наклон, пока не будет достигнут очень большой угол наклона, после чего рулевое управление может повернуться в противоположном направлении. Опрокидывание может происходить очень медленно, если байк движется вперед быстро. Поскольку нестабильность опрокидывания происходит очень медленно, порядка секунд, всаднику легко управлять, и на самом деле он используется для инициирования наклона, необходимого для поворота.

Для большинства велосипедов, в зависимости от геометрии и распределения массы, опрокидывание стабильно на низких скоростях и становится менее устойчивым по мере увеличения скорости, пока не станет более устойчивым. Однако на многих велосипедах взаимодействия шины с дорожным покрытием достаточно, чтобы предотвратить неустойчивое опрокидывание на высоких скоростях.

Ткать

Слово Weave используется для описания медленных (0–4 Гц) колебаний между наклоном влево и поворотом вправо и наоборот. На весь велосипед влияют значительные изменения угла поворота, угла наклона (крена) и угла курса (рыскания). Рулевое управление на 180 ° не совпадает по фазе с курсом и на 90 ° не совпадает по фазе с наклоном. Этот фильм AVI показывает плетение.

Для большинства велосипедов, в зависимости от геометрии и распределения массы, переплетение нестабильно на низких скоростях и становится менее выраженным по мере увеличения скорости, пока оно перестает быть нестабильным. Хотя амплитуда может уменьшаться, частота на самом деле увеличивается со скоростью.

Колебание или шимми

Колебание , шимми , бак-Slapper , вобблинг и смерть раскачивание все слова и фразы , используемые для описания быстрого (4-10 Гц) колебаний в первую очередь только на переднем конце (переднее колесо, вилка, и руль). Также присутствует рыскание задней рамы, которое может способствовать раскачиванию, когда она слишком гибкая. Эта нестабильность возникает в основном на высокой скорости и аналогична той, что испытывают колеса тележки для покупок, шасси самолета и передние колеса автомобиля. Колебание или шимминг можно легко устранить, отрегулировав скорость, положение или хват на руль, но если оставить его неконтролируемым, это может быть фатальным.

Колебание или шимминг начинается, когда некоторая в остальном незначительная неровность, такая как асимметрия вилки, ускоряет колесо в одну сторону. Возвратная сила применяется синхронно с развитием неровности, и колесо поворачивается на другую сторону, где процесс повторяется. Если в рулевом управлении недостаточно демпфирования, колебания будут увеличиваться до тех пор, пока не произойдет сбой системы. Частоту колебаний можно изменить, изменив скорость движения, сделав велосипед жестче или легче или увеличив жесткость рулевого управления, основным компонентом которого является гонщик.

Заднее колебание

Термин « заднее колебание» используется для описания режима колебаний, в котором угол наклона (крен) и угол курса (рыскание) почти совпадают по фазе и оба на 180 ° не совпадают по фазе с углом поворота. Частота этого колебания умеренная с максимумом около 6,5 Гц. Вибрация сзади сильно гасится и быстро спадает по мере увеличения скорости велосипеда.

Критерий дизайна

Влияние конструктивных параметров велосипеда на эти режимы можно исследовать, исследуя собственные значения линеаризованных уравнений движения. Дополнительные сведения об уравнениях движения и собственных значениях см. В разделе об уравнениях движения выше. Здесь приводятся некоторые общие выводы, которые были сделаны.

Поперечная и крутильная жесткость задней рамы и шпинделя колеса существенно влияет на гашение колебаний. Было обнаружено, что длинная колесная база и след, а также плоский угол наклона рулевой колонки увеличивают демпфирование в режиме переплетения. Боковой деформации можно противодействовать, расположив торсионную ось передней вилки как можно ниже.

Склонность к прохождению поворотов усиливается из-за ухудшенного демпфирования задней подвески . Жесткость при прохождении поворотов, изгиба и длина релаксации задней шины вносят наибольший вклад в демпфирование переплетения. Те же параметры передней шины имеют меньшее влияние. Задняя загрузка также усиливает тенденцию к повороту на поворотах. Однако задние грузовые узлы с соответствующей жесткостью и демпфированием успешно гасили колебания переплетения и вобуляции.

Одно исследование теоретически показало, что, когда байк наклоняется в повороте, неровности дороги могут вызывать режим переплетения на высокой скорости или режим качания на низкой скорости, если одна из их частот соответствует скорости автомобиля и другим параметрам. Возбуждение режима колебания может быть смягчено эффективным демпфером рулевого управления, а возбуждение режима переплетения хуже для легковых гонщиков, чем для тяжелых гонщиков.

Езда на беговых дорожках и роликах

Езда на беговой дорожке теоретически идентична езде по неподвижному асфальту, и физические испытания подтвердили это. Беговые дорожки были разработаны специально для занятий на велосипеде в помещении. Езда на роликах все еще расследуется.

Другие гипотезы

Хотя велосипеды и мотоциклы могут казаться простыми механизмами с четырьмя основными движущимися частями (рама, вилка и два колеса), эти части расположены таким образом, что их сложно анализировать. Хотя это очевидный факт, что на велосипедах можно ездить даже тогда, когда гироскопические эффекты колес нивелируются, гипотеза о том, что гироскопические эффекты колес — это то, что удерживает велосипед в вертикальном положении, распространена в печати и в Интернете.

Примеры в печати:

«Угловой момент и противодействие рулевому управлению мотоциклом: обсуждение и демонстрация», AJ Cox, Am. J. Phys. 66, 1018–1021

Продольная динамика

Велосипеды могут испытывать различные продольные силы и движения. На большинстве мотоциклов, когда переднее колесо поворачивается в одну или другую сторону, вся задняя рама слегка наклоняется вперед, в зависимости от угла поворота оси рулевого управления и протяженности дороги. На велосипедах с передней, задней или обеими подвесками обрезка используется для описания геометрической конфигурации велосипеда, особенно в ответ на силы торможения, ускорения, поворота, трансмиссии и аэродинамического сопротивления.

Нагрузка на два колеса зависит не только от расположения центра масс, который, в свою очередь, зависит от количества пассажиров, количества багажа и расположения пассажиров и багажа, но также от ускорения и замедления. Это явление известно как перенос нагрузки или перенос веса , в зависимости от автора, и создает проблемы и возможности как для райдеров, так и для дизайнеров. Например, мотогонщики могут использовать его для увеличения трения, доступного для передней шины при прохождении поворотов, а попытки уменьшить сжатие передней подвески при резком торможении породили несколько конструкций вилок для мотоциклов .

Можно считать, что чистые силы аэродинамического сопротивления действуют в одной точке, называемой центром давления . На высоких скоростях это создаст чистый момент вокруг заднего ведущего колеса и приведет к чистой передаче нагрузки с переднего колеса на заднее колесо. Кроме того, в зависимости от формы велосипеда и формы любого обтекателя, который может быть установлен, может присутствовать аэродинамический подъемник , который либо увеличивает, либо дополнительно снижает нагрузку на переднее колесо.

Стабильность

Несмотря на то, что велосипед устойчив в продольном направлении в неподвижном состоянии, он может стать неустойчивым в продольном направлении при достаточном ускорении или замедлении, и второй закон Эйлера можно использовать для анализа возникающих сил реакции земли. Например, нормальные (вертикальные) силы реакции земли на колеса для велосипеда с колесной базой и центром масс на высоте и на расстоянии перед ступицей заднего колеса, а также для простоты при заблокированных обоих колесах, могут быть выражается как: L час б

N р знак равно м грамм ( L — б L — μ час L ) = mg \ left ( > — \ mu > \ right)> для заднего колеса и для переднего колеса. N ж знак равно м грамм ( б L + μ час L ) = mg \ left ( > + \ mu > \ right)>

Силы трения (горизонтальные) просто

где — коэффициент трения , — общая масса велосипеда и гонщика, — ускорение свободного падения. Следовательно, если μ м грамм

что происходит, если центр масс находится где-либо выше или перед линией, идущей назад от пятна контакта переднего колеса и наклоненной под углом

выше горизонтали, тогда нормальная сила заднего колеса будет равна нулю (в этот момент уравнение больше не применимо), и байк начнет переворачиваться или петлять вперед по переднему колесу.

С другой стороны, если центр масс находится за линией или ниже нее , например, на большинстве тандемных велосипедов или лежачих велосипедов с длинной колесной базой, а также в автомобилях , маловероятно, что переднее колесо может генерировать достаточное торможение. заставить перевернуть байк. Это означает, что они могут замедляться почти до предела сцепления шин с дорогой, который может достигать 0,8 г, если коэффициент трения равен 0,8, что на 40% больше, чем у вертикального велосипеда даже в лучших условиях. Автор Bicycling Science Дэвид Гордон Уилсон отмечает, что это подвергает велосипедистов в вертикальном положении особому риску столкновения сзади, если они попадают в заднюю дверь автомобиля.

Кроме того , мощные мотоциклы могут генерировать достаточный крутящий момент на заднем колесе , чтобы поднять переднее колесо от земли в маневре называется мусорным . Линия, аналогичная описанной выше, для анализа эффективности торможения может быть проведена от пятна контакта заднего колеса, чтобы предсказать, возможно ли заднее колесо с учетом имеющегося трения, расположения центра масс и достаточной мощности. Это также может произойти на велосипедах, хотя доступной мощности гораздо меньше, если центр масс находится сзади или достаточно далеко вверх, или если велосипедист кренится назад при подаче мощности на педали.

Конечно, угол наклона местности может повлиять на все вышеперечисленные расчеты. При прочих равных риск перекоса за переднюю часть снижается при движении в гору и увеличивается при движении вниз по склону. Вероятность выполнения задних колес увеличивается при движении в гору и является основным фактором в соревнованиях по скалолазанию на мотоциклах .

Торможение в зависимости от грунтовых условий

При торможении движущийся гонщик стремится изменить скорость совокупной массы m гонщика и велосипеда. Это отрицательное ускорение a на траектории движения. F = ma , ускорение a вызывает инерционную поступательную силу F на массу m . Торможение a осуществляется от начальной скорости u до конечной скорости v за промежуток времени t . Уравнение u — v = at означает, что чем больше ускорение, тем короче время, необходимое для изменения скорости. Тормозной путь s также является самым коротким, когда ускорение a имеет максимально возможное значение, совместимое с дорожными условиями: уравнение s = ut + 1/2 при 2 делает s низким, когда a высокое, а t низкое.

То, какое тормозное усилие необходимо приложить к каждому колесу, зависит как от состояния грунта, так и от баланса веса на колесах в каждый момент времени. Общая тормозная сила не может превышать силу тяжести, действующую на гонщика и велосипеда, умноженную на коэффициент трения шины μ о землю. mgμ > = Ff + Пт . Пробуксовка возникает, если отношение Ff к Nf или Fr к Nr больше μ , при этом занос заднего колеса оказывает меньшее отрицательное влияние на поперечную устойчивость.

При торможении инерционная сила ma на пути движения, не будучи коллинеарной с f , стремится вращать m вокруг f . Этой тенденции к вращению, опрокидывающему моменту, сопротивляется момент от mg .

Возьмем моменты касания точки контакта переднего колеса в конкретный момент времени:

• Когда нет торможения, масса m обычно находится над кареткой, примерно на 2/3 пути назад между передними и задними колесами, при этом Nr, таким образом, больше, чем Nf .
• При постоянном легком торможении, будь то из-за того, что экстренная остановка не требуется, или из-за того, что плохие грунтовые условия предотвращают резкое торможение, на заднее колесо по- прежнему приходится значительная часть веса, а это означает, что Nr по-прежнему велико, а Fr может способствовать увеличению a .
• По мере увеличения a при торможении Nr и Fr уменьшаются, потому что момент mah увеличивается с a . При максимальной постоянной a моменты по часовой стрелке и против часовой стрелки равны, в этой точке Nr = 0. Любое большее значение Ff вызывает остановку.

• На спуске намного легче перевернуться через переднее колесо, потому что наклон перемещает линию mg ближе к f . Чтобы попытаться уменьшить эту тенденцию, всадник может отойти на педали, чтобы попытаться удержать m как можно дальше.
• При увеличении торможения центр масс m может перемещаться вперед относительно переднего колеса, когда гонщик движется вперед относительно велосипеда, и, если велосипед имеет подвеску на переднем колесе, передние вилки сжимаются под нагрузкой, меняя велосипед геометрия. Все это создает дополнительную нагрузку на переднее колесо.
• В конце тормозного маневра, когда гонщик останавливается, подвеска разжимается и толкает водителя назад.

Значения μ сильно различаются в зависимости от ряда факторов:

• Материал, из которого сделана земля или дорожное покрытие.
• Неважно, влажная ли земля или сухая.
• Гладкость или шероховатость земли.
• Твердость или рыхлость земли.
• Скорость автомобиля с уменьшением трения выше 30 миль / ч (50 км / ч).
• Независимо от того, является ли трение качением или скольжением, с трением скольжения по крайней мере на 10% ниже пикового трения качения.

Торможение

Большая часть тормозной силы стандартных вертикальных велосипедов исходит от переднего колеса. Как показывает приведенный выше анализ, если сами тормоза достаточно сильные, заднее колесо легко проскальзывает, в то время как переднее колесо часто может генерировать достаточное тормозное усилие, чтобы перевернуть гонщика и велосипед через переднее колесо. Это называется остановкой, если заднее колесо поднято, но велосипед не переворачивается, или эндо (сокращенная форма « конец за концом» ), если велосипед переворачивается. Однако на длинных или низких велосипедах, таких как круизеры и лежачие велосипеды , вместо этого будет скользить передняя шина, что может привести к потере баланса. Предполагая отсутствие потери баланса, можно рассчитать оптимальную эффективность торможения в зависимости от геометрии велосипеда, расположения центра тяжести велосипеда и водителя и максимального коэффициента трения.

В случае передней подвески , особенно телескопических трубок вилки , увеличение направленной вниз силы на переднее колесо во время торможения может вызвать сжатие подвески и опускание переднего конца. Это известно как тормозное погружение . Техника езды, которая использует то, как торможение увеличивает силу, направленную вниз на переднее колесо, известна как торможение по бездорожью .

Торможение передних колес

Факторами, ограничивающими максимальное замедление при торможении передних колес, являются:

• максимальное, предельное значение статического трения между шиной и землей, часто от 0,5 до 0,8 для резины на сухом асфальте ,
• кинетическое трение между тормозными колодками и ободом или диском, и
• качка или зацикливание (велосипеда и всадника) на переднем колесе.

Для вертикального велосипеда на сухом асфальте с отличными тормозами качка, вероятно, будет ограничивающим фактором. Совокупный центр масс обычного велосипеда с вертикальной посадкой и водителя будет примерно на 60 см (24 дюйма) назад от пятна контакта переднего колеса и на 120 см (47 дюймов) выше, обеспечивая максимальное замедление 0,5 г (5 м / с 2). или 16 фут / с 2 ). Однако, если гонщик правильно регулирует тормоза, качков можно избежать. Если всадник перемещает свой вес назад и вниз, возможны еще большие замедления.

Передние тормоза на многих недорогих байках недостаточно сильны, поэтому на дороге они являются ограничивающим фактором. Дешевые консольные тормоза, особенно с «модуляторами мощности», и боковые тормоза в стиле Роли сильно ограничивают тормозное усилие. Во влажных условиях они еще менее эффективны. На бездорожье чаще встречаются салазки передних колес. Грязь, вода и рыхлые камни уменьшают трение между шиной и тропой, хотя шишки с выступами могут смягчить этот эффект, схватившись за неровности поверхности. Скольжения передних колес также распространены на поворотах, как на дороге, так и вне ее. Центростремительное ускорение увеличивает силы контакта шины с землей, и при превышении силы трения колесо скользит.

Торможение задним колесом

Задний тормоз вертикального велосипеда в лучшем случае может производить замедление только около 0,25 г (

2,5 м / с 2 ) из-за уменьшения нормальной силы на заднем колесе, как описано выше. Это ограничение распространяется на все такие велосипеды с только задним торможением: например, велосипеды только с каботажным тормозом и велосипеды с фиксированной передачей без другого тормозного механизма. Однако существуют ситуации, при которых может потребоваться торможение задними колесами.

• Скользкие или неровные поверхности. При торможении передних колес более низкий коэффициент трения может вызвать занос переднего колеса, что часто приводит к потере баланса.
• Спущенная передняя шина. Торможение колеса со спущенной шиной может привести к отрыву шины от обода, что значительно снижает трение и, в случае переднего колеса, может привести к потере баланса.
• Преднамеренно вызвать занос заднего колеса с целью вызвать избыточную поворачиваемость и добиться меньшего радиуса поворота на крутых поворотах.
• Отказ переднего тормоза.
• Лежачие велосипеды. Лежачие с длинной колесной базой требуют хорошего заднего тормоза, так как ЦТ находится рядом с задним колесом.

Техника торможения

Мнение экспертов варьируется от «сначала используйте оба рычага одинаково» до «самый быстрый, который вы можете остановить любой байк с нормальной колесной базой, — это задействовать передний тормоз так сильно, что заднее колесо вот-вот оторвется от земли», в зависимости от дороги. условия, уровень навыков гонщика и желаемая доля максимально возможного замедления.

Приостановка

Велосипеды могут иметь только переднюю, только заднюю, полную подвеску или не иметь подвески, которые работают в основном в центральной плоскости симметрии; хотя с некоторым учетом бокового соответствия. Цели подвески велосипеда — уменьшить вибрацию, испытываемую гонщиком, поддерживать контакт колес с землей, уменьшить потерю импульса при движении по объекту, уменьшить силы удара, вызванные прыжками или падениями, и поддерживать балансировку автомобиля. Основными параметрами подвески являются жесткость , демпфирование , подрессоренная и неподрессоренная масса , а также характеристики шин . Помимо неровностей местности, силы торможения, ускорения и трансмиссии также могут активировать подвеску, как описано выше. Примеры включают обратную связь боба и педали на велосипедах, эффект вала на мотоциклах, а также приседание и торможение на обоих.

Вибрация

Исследование колебаний в велосипедах включают в свои причины, такие как двигатель баланс , колесо баланса , поверхность земли, и аэродинамика ; его передача и поглощение; и его влияние на велосипед, водителя и безопасность. Важным фактором при любом анализе вибрации является сравнение собственных частот системы с возможными частотами возбуждения источников вибрации. Точное совпадение означает механический резонанс, который может привести к большим амплитудам . Проблема гашения вибрации состоит в том, чтобы обеспечить податливость в определенных направлениях (по вертикали) без ущерба для жесткости рамы, необходимой для передачи мощности и управления (на кручение ). Еще одна проблема, связанная с вибрацией велосипеда, — это возможность поломки из-за усталости материала. Воздействие вибрации на гонщиков включает дискомфорт, потерю эффективности, синдром вибрации кисти и руки , вторичную форму болезни Рейно и вибрацию всего тела . Вибрационные инструменты могут быть неточными или плохо читаемыми.

В велосипедах

Основная причина вибрации правильно работающего велосипеда — это поверхность, по которой он катится. В дополнение к пневматическим шинам и традиционным велосипедным подвескам были разработаны различные методы гашения вибраций до того, как они достигнут велосипедиста . К ним относятся материалы, такие как углеродное волокно , либо во всей раме, либо только в ключевых компонентах, таких как передняя вилка , подседельный штырь или руль ; формы труб, такие как изогнутые перья сиденья ; гелевые ручки и седла на руле, а также специальные вставки, такие как Zertz от Specialized и Buzzkills от Bontrager .

В мотоциклах

Помимо дорожного покрытия, вибрации в мотоцикле могут быть вызваны двигателем и колесами, если они разбалансированы. Производители используют различные технологии для уменьшения или гашения этих вибраций, такие как балансирные валы двигателя, резиновые опоры двигателя и грузы для шин . Проблемы, вызываемые вибрацией, также породили индустрию послепродажных запчастей и систем, предназначенных для ее уменьшения. К дополнительным компонентам относятся утяжелители на руле , изолированные подножки и противовесы двигателя . На высоких скоростях мотоциклы и их водители также могут испытывать аэродинамическое трепетание или тряску . Этого можно избежать, изменив поток воздуха над ключевыми частями, такими как лобовое стекло .

Экспериментирование

Было проведено множество экспериментов, чтобы проверить или опровергнуть различные гипотезы о динамике велосипеда.

Компактные колонки с аккумулятором для велосипеда. Выбор портативной колонки для велосипеда

Е сли вы заядлый велосипедист, то нет никаких причин не совмещать приятное с полезным и не наслаждаться музыкой во время езды. Лучшие современные колонки для велосипедов могут предложить нечто гораздо большее, чем качественный звук. Они могут быть проводными или беспроводными, могут работать от батареек или заряжаться от аккумулятора, а некоторые могут даже сами послужить зарядным устройством для телефона во время езды.

Функции, бренды и всякие приспособления многочисленны и разнообразны. Если вы никак не можете решить, какую колонку выбрать, прочитайте эту статью и, возможно, она поможет сделать выбор. Вы поймете, на какие ключевые моменты нужно обратить внимание, чтобы покупка прослужила долго и была приятна в использовании.

Лучшие колонки для велосипеда: ключевые моменты при выборе

Выбирая колонку нужно смотреть на определенные критерии.

• Качество и громкость звука . Выбор места для велосипедных прогулок действительно делает этот критерий важным. Насколько громким должна быть ваша колонка? Если вы едете по шумным трассам, громкость должна быть на высоте. Если предпочитаете тихие дороги, этот критерий не первостепенен.
• Размер корпуса . Размер корпуса велосипедной колонки очень важен, потому что это гарантия того, что она сможет быть подключена к вашему смартфону или плееру. Так что корпус должен быть максимально компактным и легким.
• Выбор батареи . Какой вы хотите аккумулятор? Сменный или перезаряжаемый? Обе опции имеют свои преимущества и недостатки. Если вы выберете перезаряжаемый, то придется все время проверять, что он заряжен. Если выберете на батарейках, то нужно будет всегда носить с собой запасные.
• Варианты монтажа . Вы можете выбрать колонку с ремешком на липучке или с регулируемым креплением. Очевидно, что липучки — менее дорогостоящий вариант, но и менее долговечный. Крепления сложнее установить и при этом их довольно нелегко переместить при необходимости.
• Система полного контроля . Дает полный контроль над выбором песен и источником музыки, а также регулировкой звука. Вы даже сможете позвонить!
• Система звукового контроля . При этом варианте вы не сможете контролировать ничего, громе громкости.
• Без системы контроля. Это такой вариант, при котором вы должны сначала выбрать плейлист, а потом ехать. Здесь нет системы безопасного переключения песен во время езды: придется остановиться и переключать вручную.

10 лучших колонок для велосипеда: сравнение моделей

Обзоры на три лучших колонки для велосипеда

Беспроводной динамик может быть надежно вмонтирован на раму или рулевую колонку и его можно использовать как держатель для бутылки воды.

Им легко управлять с помощью системы полного контроля.

Он очень компактный, его можно снять с велика и использовать практически везде, так как он легко транспортируется.

Что касается звука, здесь достаточно мощный, с эффектом стерео. Вы можете загружать музыку с планшета, смартфона, плеера, компьютера, игровой консоли и DVD плеера. Гарантия у этого устройства — 1 год.

Скорее всего, она не понадобится, потому что надежность и долговечность — еще одно преимущество этой колонки.

Идеальна для велосипедов : просто подключите его к вашему девайсу и наслаждайтесь!

Батарея способна выдержать 4 часа использования и, при возможности, её можно зарядить с помощью солнечной энергии.

Звук у этой колонки на высшем уровне.

Она компактна и идеально крепится на велосипед.

Лучший вариант по соотношению цена-качество.

При этом, из минусов, у Goal Zero отсутствует система контроля и она проводная.

Идеальный небольшой аксессуар для велосипеда.

В комплекте — два мощных динамика, которые обещают прекрасное качество звука.

Дабы добавить путешествию драйва, яркости и эмоций, можно встроить колонки на велосипед и дополнить поездку прослушиванием музыки.

Несмотря на то, что все предлагаемые современным рынком аудиосистемы для велосипедов обладают схожим сочетанием характеристик и работают по одному принципу, они все же разделяются по способу передачи сигнала:

1. Беспроводные радиочастотные колонки задействует внутренний радиопередатчик, работающий за счет неиспользуемые частоты. Преимущество такой технологии в сочетании простоты и эффективности – колонки для велосипеда передают сигнал на расстоянии до 100 метров от источника. К недостаткам системы относятся помехи от сигналов других устройств: посторонние шумы, ухудшение качества звука.
2. Беспроводные Bluetooth колонки встречаются на рынке наиболее часто. Подключение к устройствам возможно только через блютуз и на расстоянии не более 30 метров. Единственный недостаток такого вида в несовместимости со стационарными компьютерами, телефонами и телевизорами, не поддерживающими блютуз. Но такие устройства практически не используются в современном мире.
3. Беспроводные Wi-Fi колонки – самый высокотехнологичный и удобный вариант с наиболее качественным звуком. Передача сигнала происходит по сети Wi-Fi, то есть в любой точке пространства, независимо от расстояния и без каких-либо помех. К сожалению, технологии еще не снабдили все устройства передатчиками Wi-Fi, поэтому данный вид колонок пока не может на 100% завоевать рынок.

Основные характеристики и как выбрать

Перед покупкой колонки велосипедисту следует определиться со своими требованиями к карманному устройству. Рекомендуем обращать внимание на следующие технические характеристики:

1. Корпус колонки должен быть выполнен из прочного надежного материала, устойчивого к ударам и к попаданию воды. Хороший вариант – лёгкий алюминиевый корпус.
2. Хорошо, если колонка для велосипеда оснащена специальным крепежом на руль, но если таковой отсутствует, то нужно приобрести его отдельно. Идеальным вариантом станет наличие осей крепления из закаленной стали, самого тела крепления из стали и амортизационной резиновой прокладки.
3. Функциональность акустической системы зависит от наличия функции Bluetooth, подключения к Wi-Fi или через AUX. Эти характеристики покупатель выбирает в соответствии со своими желаниями. А вот стандартный разъем для флэш-карты и для зарядного устройства должны быть обязательно.
4. Качество звука и ширину радиуса определяет наличие полос частотного диапазона. Маркировка одной полосой означает, что колонка поддерживает одну частоту в моно-режиме. Соответственно две полоски – две частоты, а три полоски означают поддерживание всех частот.
5. Внешний вид акустического устройства – немаловажный фактор. Стильный дизайн – приятное дополнение к хорошим характеристикам.
6. Перейдем к вопросам о цене и размере, которые прямо пропорциональны друг другу. Без сомнений все мечтают о компактном устройстве, но спроектировать маленький динамик, способный передавать низкие частоты на внушительное расстояние пока не представляется возможным.

Формат и частота диапазона

Так как качество звука является основным критерием при приобретении колонки, стоит подробнее разобрать, от чего оно зависит.

Формат колонки в ответе за насыщенность звука. Портативные колонки для велосипеда делятся на три формата:

• 1:0 –моно-режимный формат, предполагает звучание из одного канала, даже если динамиков больше одного. Такому формату соответствует небольшая мощность и невыраженный звук;
• 2:0 – такой формат поддерживает стерео-режим. Режим включает охватывающее звучание и соответствующий насыщенный звук;
• 3:0 – считается самым благоприятным форматом звучания. Стереосистема снабжена сабвуфером, который подчеркивает звучание на низких и высоких частотах.

Установка

Сборка и установка блютуз — колонок на велик со встроенным креплением или с приобретенным специализированным креплением не вызывает трудностей и совершается за 5 минут при помощи гаечного ключа. Другое дело – установка колонки с использованием подручных средств.

Как поставить акустику на велосипед своими руками

Самый простой самодельный способ – установка велосипедной акустики с проводной системой.

Для этого понадобится:

• небольшие колонки, поддерживающие USB – качество звука достигается использованием 2 штук;
• набор батареек;
• mp3-плеер;
• USB — разъемы – 3 шт.;
• Хомуты из пластика – 2 шт.;
• клей «Момент».

Подойдут любые маленькие компьютерные колонки. Они устанавливаются по обе стороны руля. В качестве крепления используются хомуты из пластика. В магазинах их не всегда можно приобрести отдельно, но заказать в интернете тоже хороший выход. Также хомуты, оставшиеся от старого звонка, могут оказаться в хозяйстве. В отделе радиодеталей закупаемся блоком 4-батареечной системы на 5В. Здесь же берём USB – разъемы.

1. Закрепим колонки хомутами, используя клей, и расположим фиксаторы на руль. Обязательно нужно проверить прочность крепления.
2. Разъемы USB прикрепляются к батарейке. Пара предназначаются колонкам и один плееру.
3. Провода протягиваются от колонок к батареечному блоку и соединяются через USB.
4. Провод должен соединить аккумулятор и mp3-плеером.

Осталось только запустить плеер и проверить систему на работоспособность. При желании можно соорудить кнопку выключения на промежутке между колонками и батарейками.

Рейтинг

• Модификация Bluetooth: 3.0, Class 2
• Поддерживает разные форматы Bluetooth: HSP, HFP, A2DP and AVRCP Profiles
• Поддерживает mp3, wav
• Сила динамика:5Вт x 2
• Работа в активном режиме: до 6 ч.
• В паузе держится 40 часов
• Заряжается приблизительно 3 часа
• Дальность действия блютуз: до 9 м.
• Разбег частот: 100Гц

• звук насыщенный, плотный
• притягательный дизайн
• не грозит поломка от воды
• функционирует Bluetooth, AUX и карты памяти
• колонке не страшны повреждения за счёт надёжного корпуса
• помещается и закрепляется во флягодержателе
• не игрушечные кнопки
• полная комплектация в хорошей упаковке

• слишком громкие голосовые уведомления
• неудобная калибровка громкости
• не фиксирует ранее используемую величину громкости
• увесистость
• едва заметные шумы при соединении через AUX.

Достойная колонка с внушающим доверие цилиндром – тяжеловесный, сильный, влагозащищенный – переносимая в любую часть света. Подойдет для долгосрочных вело прогулок вдоль шоссе или сквозь леса. Приправит езду ритмом и настроением.

• Поддерживает стерео
• Сила звука в сумме: 2×10 Вт
• Питание производится от батареи
• Разбег частот: 65 — 20000 Гц
• Связь между сигналом и шумом: 75 дБ
• Число полос частот: 1
• Динамик без деления частот: 50 мм
• Собственная батарейка
• Нахождение в активном режиме 15 ч
• Функции: Bluetooth, для зарядки есть USB Type A
• Преимущества: корпус защищен он влаги, встроен микрофон
• Ширина х Высота х Глубина: 214x90x88 мм
• Вес: 0.75 кг (включая элемент питания)
• Добавочные составляющие: излучатели пассивного действия

• насыщенность звука
• компактность в размере и весе
• продолжительный заряд
• не боится воды
• дизайн на высоте
• качественные материалы в хорошей сборке

• музыка не воспроизводится с карты памяти
• отсутствуют кнопки переключения треков на панели

Шикарно звучит внутри помещения и за его пределами. Незаменимая вещь для шумных посиделок на природе, вблизи воды. Не боится плохой погоды. Чистота звука и качающие басы не заставят скучать.

• Монофония
• Мощность в сумме: 3 Вт
• Питание производится от батарей и USB
• Число полос частот: 1 шт.
• Вид батареи: собственная
• Работа в активном режиме: 5 ч
• Функции: Bluetooth
• Поддерживает microSD
• Добавочные возможности: фонарь, крепление

• мощный динамик
• фонарь
• крепление на велосипед
• заряда хватает на 4 часа минимум

• не выявлено

Портативная аудиосистема Partner Rebel вызывает интерес у поклонников спорта и активного времяпровождения. Основной материал устройства – надёжный пластик. Креативный внешний вид и красивая цветовая гамма – приятный бонус. Позволяет слушать треки, подключаясь через Bluetooth или используя microSD. Также можно наладить сигнал на все существующие радиоволны. Partner Rebel – модель, которая порадует владельцев велосипеда. Поставка не обделена надёжным крепежом на руль и фонарём с большим диапазоном рассеивания света.

нет пульта

18 Вт выдаются двумя динамиками 95мм в диаметре. Функционал содержит все желаемое: блютуз, слоты для USB флэш и microSD, FM-радио.

• Мощность в сумме: 11 Вт
• Приемник радиосигналов присутствует
• Поддерживает стерео
• Питание производится от батарей
• Разбег частот: 150 — 30000 Гц
• Число полос частот: 1 шт.
• Динамик без деления частот: 78 мм
• Вид батареи: собственная
• Связь между сигналом и шумом: 74 дБ
• Работа в активном режиме: 6 ч
• Функции: Bluetooth, USB Type A (для флэшки)
• Поддерживает microSD
• Линейный стереовход (разъем мини-джек)
• Ширина х Высота х Глубина: 250x116x126 мм
• Добавочные возможности: сабвуфер с пассивным излучателем

• сильная громкость
• блютуз принимает хорошо и далеко
• эргономика сопутствует повсеместному использованию

• глубина баса оставляет желать лучшего

Ginzzu GM-986B – это портативная колонка, воспроизводящая музыку в любом окружении. Вы отправитесь в путешествие с уверенностью, что любимые музыкальные дорожки сопроводят путь.

Приятная, любимая музыка – вот что добавит поездке на велосипеде энергии и бодрости. А хорошая, качественная портативная акустическая система обеспечит комфорт и хорошее настроение.

Портативные колонки или портативная акустическая система – разновидность акустики характеризующаяся небольшими габаритами. Подключается система с помощью Bluetooth или AUX кабеля. Популярность акустической системы портативного вида возникла в результате массового появления и доступности гаджетов.

Колонки для велосипедной езды включают в себя все возможности обычных колонок, но плюс к этому у них должен быть прочный и надежны корпус с защитным приспособлением от проникновения посторонних предметов внутрь девайса.

Также велосипедные колонки отличаются повышенной мощностью аккумулятора, возможностью работы в автономном режиме и высоким уровнем громкости, так как при быстрой езде музыка не будет хорошо слышна при слабых колонках.

И одно из важных составляющих отличных колонок – надежное крепление к раме, рулю и пр.

Виды и особенности гаджета

Портативная колонка для велосипеда отличается от обычной акустической системы прежде всего маленьким размером. Прибор удобен в эксплуатации и имеет множество преимуществ в сравнении с наушниками.

• Водонепроницаемость и крепкий корпус;
• Возможность установки в специальное крепление для руля велосипеда;
• Функция Bluetooth, стандартные разъемы для карты памяти, разъемы для подзарядки.

Формат и частота диапазона

Формат колонки отвечает за качество воспроизводимого звука. Портативные колонки на велосипед обычно различаются тремя форматами:

• 1:0 – формат колонок с моно-режимом, подразумевают одноканальное звучание даже при наличии нескольких динамиков. Отличаются низкой мощностью и невыраженным звуком.
• 2:0 – такой формат работает в стерео-режиме с объемным звучанием высокой мощности и характерным звуком.
• 3:0 – самый качественный формат передачи звука, стереосистема снабжена сабвуфером усиливающим низкочастотное и подчеркивающим высокочастотное звучание.

Качество звучания и ширину радиуса определяется количеством полос частотного диапазона.

Колонки поддерживающие одну частоту в моно-режиме маркируются одной полосой, двухчастотные – двумя и для ценителей музыки – трёхполосные колонки поддерживающие все частоты диапазона.

Автономный режим

Один из главных показателей любой портативной техники — это возможность автономной работы, которая обеспечивается различными способами.

Одни колонки получают питание от пальчиковых батарей или аккумуляторов, другие укомплектованы собственным аккумулятором, который заряжается при помощи зарядного устройства.

Интерфейс и разъем

Эти параметры считаются дополнительными функциями, однако популярные модели включают в себя максимальную функциональность гаджета.

Для велосипедных колонок существуют два основных способа подключения к носителю: Bluetooth и Wi-Fi, а также AUX, с помощью которых можно подсоединится к плей-листу любого смартфона, планшета или портативного компьютера.

У Appie в этом смысле ограниченные возможности и подключение колонок возможно только с помощью Wi-Fi или AUX.

Лучшие велосипедные колонки

Итак, выбирая портативную колонку с креплением на велосипед необходимо опираться на критерии:

• Громкость и диапазон звучания;
• Размеры колонки;
• Аккумулятор;
• Варианты крепления;
• Система дистанционного контролирования;
• Без системы контролирования с вынужденными остановками для выбора плей-листа.

На первом месте расположился «Venstar-Sport»:

• Колонки крепко фиксируются на или ;
• Есть приспособление под держатель бутылки с водой;
• Система легкоуправляемая на дистанции;
• Компактный, транспортабельный;
• Обладает качественным, мощным звучанием;
• Надежный и долговечный гаджет.

«Goal-Zero» – оптимален для велосипедистов: батарея может работать в режиме онлайн без перерывов в течение 5 часов.

Один из главных плюсов системы – его можно зарядить с помощью солнечных лучей. Звучание колонок высшего класса, гаджет компактен, надежно фиксируется на велосипеде.

Лучшее соотношение качества и стоимости. Маленький недостаток – отсутствие системы дистанционного контролирования.

«Ivation BikeBeacon» – миниколонки с двумя усиленными динамиками и высококачественным звучанием. Колонки поддерживают приём радиоволн, и возможность использовать карту памяти. В комплект входят крепления для фиксации на руле велосипеда.

Гаджет имеет встроенный аккумулятор, срок работы в режиме онлайн варьируется от 4 до 5 часов. Как дополнительные функции – фонарь и встроенная сигнализация.

Колонки для байка собственного производства

Велосипедистам не составит труда собрать качественную колонку из приобретенных деталей. Для этого необходимо правильно соединить элементы чтобы получить простую, проводную аудиосистему. Устанавливается самодельная конструкция на штангу руля.

• Мини-колонки с USB-входом в количестве 2 шт., для велосистемы приобретаются мини-колонки в любом компьютерном магазине;
• Блок аккумуляторов и USB-разъёмы (приобретается в радиотоварах);
• МР3-система с 4 вольтовыми батарейками;
• Стандартные хомуты для крепления колонок (можно воспользоваться обычными хомутами для звонков и зеркал).
• Клей.

1. На колонки приклеить хомут, и после полной просушки укрепить на рулевой части байка.
2. К аккумулятору подсоединить USB-разъёмы.
3. Протянуть провод от колонки к блоку и подсоединить их через USB.
4. Подключить блок аккумулятора к МР3-плееру.
5. Также систему можно снабдить выключателем колонок, но это не обязательная функция, можно просто доставать проводки из системы.

Поездки на дальние расстояния могут показаться утомительными, особенно по ровному шоссе или по лесному массиву. Чтобы хоть как-то внести разнообразие в дорогу, воображение подкидывает любимые треки. Однако такую «молчаливую музыку» можно лишь с натяжкой сравнивать с настоящей.

Многие велосипедисты выбирают самый простой вариант – наушники. Да, любимые композиции звучат наяву, однако есть у них ряд минусов при управлении велосипедом, и чуть позже мы их подробнее рассмотрим. Слушать музыку и при этом контролировать звуковую обстановку вокруг позволяет акустика для велосипеда – небольшая аудиосистема, встроенная в конструкцию байка. Узнаем, какими преимуществами в сравнении с наушниками она обладает, ее разновидности и, конечно, как сделать ее самостоятельно.

Чем колонки лучше наушников

Почему выбирают наушники? Главным образом из-за простоты и доступности. Чтобы любимые треки заиграли в поездке, достаточно иметь под рукой мобильный телефон и обычную гарнитуру. Далее дело за малым – подключаем ее к телефону и открываем плейлист. Однако в плане безопасности этот вариант очень рискованный. Например, при движении в плотном потоке машин или по незнакомой горной трассе наушники вообще противопоказаны, так как снижается концентрация внимания, а также не всегда слышны внешние звуки, по которым определяется львиная доля обстановки на дорогах.

Как вариант, можно слушать музыку через один наушник, оставив другое ухо свободным. Правда, качество звука будет намного хуже, а внимание также будет рассеиваться из-за какофонии – дорожные звуки будут перебивать музыку, и наоборот.

Звук через акустическую систему транслируется наружу. Его слышит и велосипедист, и окружающие. При этом сохраняется баланс между прослушиванием песен для души и сосредоточенностью на управлении.

Преимущества аудио колонок на велосипеде:

• реалистичное музыкальное сопровождение;
• колонки не мешают контролировать дорожную обстановку: определять по звуку расстояния до других транспортных средств, слышать окружающих людей, велосипедистов, сигналы об опасности и т.д.;
• комфортное общение в колонне велосипедистов.

Портативная аудиосистема на велосипед

Портативная колонка – самостоятельный прибор со встроенным аккумулятором, имеет выходы для флеш-карты, наушников и USB-гнездо для подзарядки. Этот тип устройств значительно облегчает эксплуатацию – нет вечно мешающих проводов, аккуратное закрепление на руль велосипеда, и, конечно, небольшие габариты.

Какими должны быть колонки для велосипеда, и к чему стремиться, рассмотрим на примере New Angel CX. Основные достоинства модели:

• универсальность;
• подключение устройств;
• все функции аудиоплеера;
• радио;
• две мощные колонки по бокам;
• удобная панель управления;
• надежное крепление к рулю + ремешок и защелка.

Ключевые характеристики портативки на велосипед

Колонка может использоваться не только на велосипеде, но и на руле мопеда или скутера. Отдельно от байка ее можно применить для прослушивания музыки в беге, спортивной ходьбе или дома на рабочем столе.

Портативная аудиосистема имеет выходы:

• для Flash-карт и микро SD;
• USB-гнездо для подзарядки от ПК, ноутбука или сетевого USB-зарядника;
• стандартный выход под гарнитуру;
• подключение телефона и использование в качестве усилителя.

Мощная акустика и басистость достигаются, благодаря расположению колонок по бокам. В принципе, по качеству звука с ними могут смело конкурировать и устройства с одной колонкой, но по всей фронтальной поверхности. Во втором случае звук направлен прямо на велосипедиста.

Аудиосистема с круговой колонкой

Портативный вело проигрыватель включает в себя все основные опции плеера – управление папками и файлами, остановка, перемотка, настройки эквалайзера и др. Также здесь есть часы и будильник. Панель управления расположена вверху, что позволит переключаться по плейлисту, не отвлекаясь от дороги. Надоело слушать музыку с флэшки? К услугам велосипедиста FM-радио – настраиваем нужную волну.

Крепления в комплекте колонки New Angel CX:

• на руль с регулировкой под диаметры труб;
• прорезиненный ремень для бега или ходьбы;
• пластиковая защелка на пояс.

Стоит отметить, портативные колонки работают без подзарядки аккумулятора от 3 до 5 часов, что укладывается в стандартное время катания на велосипеде. На более длительных поездках заряд придется экономить и давать устройству отдых.

Вело колонки с технологией Bluetooth

От стандартной портативной аудиосистемы этот вариант отличается тем, что передача музыкальных файлов идет не с накопителя памяти, а через беспроводное соединение. Источник-транслятор данных – мобильный телефон, смартфон или плеер с блютуз-функцией.

Колонки на велосипед с беспроводной передачей данных – это мощные, компактные и долгоиграющие устройства. Рассмотрим их основные достоинства на примере модели Monoprice High Performance bike:

• компактные габариты и вес – 120 г, что не доставит неудобства при управлении шоссейным велосипедом;
• выдвижная колонка на гофре;
• кнопки управления на лицевой панели;
• высокая скорость передачи по блютуз, на данной модели – 24 МБит/с;
• стабильное соединение на расстояние до 8 м;
• мощная акустика;
• длительная работа аккумулятора – 7-8 часов.

Несмотря на скромные размеры, колонка транслирует широкий (от 16 кГц до 220 ГГц) диапазон частот, благодаря чему звук более насыщенный и объемный. Предельное давление достигает 80 дб, что можно сравнить с шумом оживленной дороги. Таким образом, музыку будет слышно даже в плотном потоке автомобилей.

Комплект: блютуз-колонка, крепление, USB-зарядник, провод для мобильного телефона

Движение по ветру, дождь и в грязь – все это не диковина для велосипедиста. А вот для навесного оборудования это может оказаться печальным. К счастью, аудиосистема Performance bike имеет полную герметичность от внешних негативных факторов.

Поставить на велосипед очень просто: прибор вставляется в прочное пластиковое гнездо и фиксируется на руле при помощи винтового хомута.

Другие модели от производителя Moonprice:

– компактный bluetootn-проигрыватель средней мощности. Работает беспрерывно до 6 часов, имеет более низкую емкость аккумулятора. Однако существенным недостатком является отсутствие влагозащиты корпуса. Скорость передачи по блютуз ниже, зато через нее можно слушать музыку с микро-карты. Разумеется, стоимость этой модели будет ниже по сравнению с Performance bike.

Parther Rebel с вертикальной панелью управления

– «колонка-фара». По форме она напоминает велофонарь. Направление регулируется, как и у предыдущих моделей. Стоит этот проигрыватель дешевле из-за невысокой емкости батарейки и, соответственно, небольшого времени непрерывной работы – до 3-х часов. Впрочем, для недолгих покатушек этот вариант будет вполне приемлемым.

Bluetooth-колонка Osell Ma-861

Установить готовый прибор и наслаждаться музыкой в дороге – на сегодняшний день это уже не мечта, а реальность, тем более цены на портативные устройства вполне приемлемы. Однако мастерам-любителям этот вариант покажется слишком простым, и они предпочтут собрать аудиосистему самостоятельно. Как это сделать, узнаем дальше.

Как поставить музыку на велосипед своими руками

В школе те, кто посещал радиокружки, в обязательном порядке сталкивались со сборкой простейшего приемника или магнитофончика. По аналогии можно собрать проигрыватель для велика, если имеются все необходимые детали и, разумеется, мастерство.

Конечно, это здорово – уметь собирать всякие штуки, но не всегда есть возможность подобрать правильные детали. Поэтому рассмотрим более простой и универсальный способ – проводная велосипедная аудиосистема.

Итак, для работы потребуется:

• маленькие колонки с USB-выходом – 2 штуки для качественного звучания;
• блок батареек;
• mp3-плеер;
• разъемы для USB – 3 шт;
• хомуты для закрепления колонок на руле – 2 шт;
• клей «Момент».

Компьютерные колоночки можно купить в любом специализированном отделе. Выбираем самые маленькие, которые бы не мешали управлению. Устанавливаются колонки на руль с обеих сторон.

Так будет выглядеть готовая акустика на велосипеде

Крепление – стандартные пластиковые хомуты, на каких обычно держатся отражатели, звонки, зеркала и т.д. Отдельно в магазинах они продаются в ограниченном количестве, но они есть в интернете или, как вариант, снять со звонка или фонаря.

Блок батареек можно купить в радиотоварах. В нашем случае понадобится 4-батареечная система на 5В. Там же приобретаем разъемы USB.

Как собрать аудиосистему на велосипед своими руками:

1. Посадить колоночки на хомуты с помощью «Момента» и затянуть держатели на руле. Проверить, насколько прочно они сидят.
2. К блоку батареек прикрепить разъемы USB – два для колонок и один на плеер.
3. Протянуть провода от колонок к батарейкам, соединить их через выходы USB.
4. Через провод соединить аккумулятор с mp3-плеером.

Запускаем плеер и проверяем работоспособность системы. Дополнительно можно сделать выключатель – реле на участке между колонками и батареечным блоком. В принципе, это необязательно, так как достаточно вытащить провод плеера из аккумулятора.

Заключение

Музыкальная система на велосипед, будь то Bluetooth-проигрыватель или самодельные проводные колонки, несомненно, подарит новые ощущения от поездок и добавит энергии и бодрости на длительных перегонах.

Источники:

https://portalss.ru/gadzhety/luchshie-kolonki-dlya-velosipeda.html
https://zymbo.ru/dlya-doma/vibracionnyj-dinamik
https://ru.qaz.wiki/wiki/Bicycle_and_motorcycle_dynamics
http://rupinpong.ru/sport/kompaktnye-kolonki-s-akkumulyatorom-dlya-velosipeda-vybor.html