Věda o dlažebních kostkách

Obsah:

Věda o dlažebních kostkách
Věda o dlažebních kostkách

Video: Věda o dlažebních kostkách

Video: Věda o dlažebních kostkách
Video: Naši dlaždiči při dláždění s žulovými odseky 2024, Smět
Anonim

Jakmile se profesionálové chystají na Paris-Roubaix, podíváme se na to, jak vědci pracují na tom, aby jízdu po dláždění usnadnili

Letošní Paříž-Roubaix se může pochlubit více než 50 km dláždění, což je přesně důvod, proč je tento klasický závod v severní Francii popisován jako ‚Peklo severu‘. Pro výrobce a týmy je to jeden z vrcholů kalendáře.

Je to také platforma pro předvádění nových technologií navržených tak, aby pomohly kolům hladce přejíždět po asf altu.

To je důvod, proč Pinarello vytvořilo systém odpružení v horní části sedadel na svém K8-S a proč Specialized představil své odpružení „FutureShock“mezi hlavovou trubkou a představcem na svém nejnovějším Roubaix.

Existují však nějaké vědecké důkazy, které by naznačovaly, zda tyto a další podobné inovace mají skutečnou hodnotu, a pokud ano, co je důležitější: tlumení v přední části motocyklu nebo vzadu?

Monitorování vibrací

„Při obhlídce závodu, jako je Roubaix, jsme naplnili naše kola senzory, abychom ke zpětné vazbě, kterou dostáváme od jezdců, přidali empirická data,“říká Carsten Jeppesen, vedoucí technických operací týmu Sky.

‘To je důvod, proč si mnoho jezdců zvolí zadní odpružení a také proč by například nesáhli po předním odpružení, které někteří zkoušeli, ale zdá se jim příliš cizí.‘

Jeppesen také poznamenává, že jezdci volí delší rozvor, což vysvětluje myšlení Pinarello K8-S s odpruženou zadní částí a delším rozvorem než u F10.

Ale není to příliš vědecké. Hledáme nezávislé, ověřitelné důkazy a poněkud překvapivě pro sport, kde jsou data králem, existuje pouze jedna nezávislá studie zkoumající vibrace vycházející z dlažebních kostek Roubaix.

Vědec a cyklista Sebastien Duc se v roce 2015 zúčastnil soutěže Paris-Roubaix Challenge, amatérské akce, která se koná den před profi závodem. Duc 1,80 m, 68 kg měl za cíl změřit nejen rozsah vibrací vytvářených dlažebními kostkami, ale také to, kde na kole a těle jsou na vrcholu.

‘Naplnil jsem svůj Specialized Roubaix Expert dvěma tříosými akcelerometry – na představci a sedlovce – a nastavil jsem tlak v pneumatikách na 5 barů [asi 73 psi],“říká Duc. ‚Potom jsem změřil RMS, VDV a úroveň vibrací…‘

OK, zastavte se – vyžaduje se vysvětlení. V tomto oscilujícím světě je RMS (Root Mean Square, měřeno v m/s2) v podstatě průměrnou hodnotou vibrací, v tomto případě jízdy po dláždění, zatímco VDV (Vibration Dose Hodnota, m/s1.75) představuje kumulativní hodnotu. Úroveň vibrací jsou oscilace za sekundu nebo hertz (Hz).

Po shromažďování všech dat po události Duc zjistil, že během své jízdy dlouhé 139 km a 15 dlážděných sektorů se jeho rychlost pohybovala od 19,1 do 27,8 km/h; jeho srdeční frekvence kolísala mezi 122-155 tepy za minutu; jeho kadence byla mezi 79-87 otáčkami za minutu; a výstupní výkon se pohyboval od 167 do 235 W.

‘Podle hodnot RMS a VDV je vystavení vibracím intenzivnější na rukou než na sedadle cyklisty, bez ohledu na rychlost nebo obtížnost dláždění,‘prozrazuje Duc.

Pro informaci, ASO kategorizuje dlažební kostky podle obtížnosti od dvouhvězdičkových (relativně snadné) po pětihvězdičkové (lámání kostí) a letos zavedlo barevné kódování, aby je televizní diváci mohli snadněji identifikovat.

'Ve čtyřhvězdičkových sekcích se RMS rovnala 35 m/s2 na stonku ve srovnání s 28 m/s2 na sedlovka.“Na pracovišti – řekněme při orání pole na traktoru – cokoli nad 10 m/s2 je považováno za nebezpečné.

Tak to je ono. Sky’s Jeppesen se mýlí a výrobci by měli zaměřit své úsilí na přední část motocyklu místo na zadní část. Samozřejmě to není tak jednoduché.

„Frekvence vibrací byla u sedlovky ve skutečnosti vyšší,“říká Duc. ‚Na tříhvězdičkových úsecích dlažebních kostek 30 Hz na sedlovce ve srovnání s přibližně 20 Hz na představci.‘

Stručně řečeno, vibrace vzadu byly méně intenzivní, ale častější.

obraz
obraz

Skrovnost studií

Zatím to není jednoznačné. Potřebovali jsme více dat, ale Cyclist musel být kreativní. Naráží na výzkum Paula MacDermida z Massey University na Novém Zélandu, který porovnával vibrační dopad silniční cyklistiky s jízdou v terénu.

Jeho výzkum nebyl na dlažebních kostkách, ale MacDermid říká, že dokáže dobře odhadnout výsledky na základě svých vlastních dat.

Vezměte hodnotu RMS. Při testech společnosti MacDermid naměřily akcelerometry na levém rameni 18 m/s2 a 27 m/s2 pro silnici a terén; u sedlovky to bylo 12 m/s2 a 18m/s2.

MacDermid říká, že dlažební kostky by generovaly podobné proporce vibrací a že subjekty by musely generovat asi o 30 % více energie, aby si udržely stejnou rychlost, což je významné, protože síla souvisí s vibracemi.

'Toto je založeno na údajích Training Peaks z vítězství Mata Haymana v roce 2016, kdy v Arenbergském lese jeho průměrná síla vzrostla o 44 % a srdeční frekvence o 20 % [ve srovnání s předchozím závodem],“říká MacDermid.

Samozřejmě, že Haymanovo zvýšení úsilí nelze zcela připsat dodatečným vibracím stimulovaným těmito dlažebními kostkami – lze s jistotou předpokládat, že Hayman také položil kladivo do sekce, která je nechvalně známá tím, že vytvořila nebo zlomila závod.

Pokud však toto 30% zvýšení obecně aplikujeme na dlažební kostky a zvýšené vibrace, díváme se na hodnoty RMS přes 30 m/s2 přes řídítka a přes 20 m /s2 přes sedlo.

Zdá se tedy, že opět vepředu je oblast, která vyžaduje větší zaměření tlumení. „To byste jistě mohli namítnout, protože přejíždění kola přes nerovnosti vyvolá větší pohyb horní části těla,“říká MacDermid.

‘Potvrzují to další údaje, které máme a které ukazují, že v úsecích do kopce při rychlostech kolem 16,5 km/h byly vibrace typicky větší přes tyče a paže než přes sedlovku.‘

Jeho údaje se však mění, když se silnice naklání z kopce: ‚Provedli jsme další studii, která zkoumala účinky na kolo, když jedete dolů po 13 cm schodech.

‘Výsledky ukázaly, že sedlovka a kotník utrpěly největší otřesy od řídítek, těsně za třetí.‘

Postaveno pro dlažební kostky

Není jednoznačné, zda by bylo lepší použít odpružení v přední části motocyklu nebo vzadu, ale může se stát, že ani jedno z nich nemá takový vliv jako samotní jezdci.

‘Studie ve Francii ukázala, že čím je jezdec těžší, tím nižší je hodnota vibrační dávky,‘říká MacDermid.

V podstatě 80kiloví chlapi přirozeně tlumí vibrace více než 60kg borci.

A další francouzská studie ukázala, že na VDV má významný vliv také držení těla jezdce, zejména poloha předloktí a úhly zápěstí, a že optimalizovaná geometrie kola může toto číslo snížit až o 50 %.

Je tu také otázka jízdního stylu, říká Jeppesen: „Jako příklad, když se podíváte na Fabiana Cancellaru, který je na své motorce hladký, pravděpodobně by zažil méně vibrací než někdo jako Ian Stannard, kterému jde více hrubou silou a šlape do pedálů.'

Tak tady to máte. Když profesionální jezdci na letošním Paris-Roubaix narazí na Arenberg, někteří z nich ocení extra tlumení na tyčích, zatímco jiní budou spokojeni s odpružením vzadu (a všichni půjdou na širší, měkčí pneumatiky než obvykle).

Vítězí ale s největší pravděpodobností ten, kdo prostě ví, jak jezdit na dláždění nejlépe. Koneckonců, loňský vítěz Mat Hayman jel na Scott Foil – aerokole, které dělá jen málo ústupků pohodlí.

Doporučuje: