Как влияют втулки на накат велосипеда? | Промподшипники vs Конуса.

Выбирая втулки, новичок задумается, брать на подшипниках или на конусах?
Мы попытались разобраться, а имеет ли та или иная конструкция преимущество в плане наката. Будет ли втулка на консуах или подшипников катиться лучше, с меньшим трением, и какая? То к чему мы пришли, возможно удивит многих. Это первая часть видео о подшипниках во втулках.

Ссылка на график теоретических потерь мощности который я составил исходя из множества данных. к сожалению данных об СdA велосипедиста и велосипеда приближенно усредненные.

Полезные ссылки которыми я пользовался:

Тест колес с разными подшипниками. Таблица потерь мощности:

Статья о том, как влияет смазка и пыльники в подшипнике на изменение потерь мощности:

Калькулятор потерь на трение от производителя SKF (Необходимо выбрать нужный раздел).

Тесты непосредственно от CeramicSpeed - производителей керамических подшипников:

Статья на английском языке от SKF о том, на что расходуется энергия при вращении подшипника:

Таблица с результатами тестов на определение потерь мощности в динамовтулках:

Обобщенная статья о подшипниках, типах трениях и сопротивления:

Теоретические вычисления потерь мощности.
Давайте представим что колесо крутится 1 подшипнике. Разницы принципиальной не будет, зато так проще вычислять.
Чтоб узнать силу трения качения подшипника, нам необходимо умножить коэффициент трения качения на нашу массу и на ускорение свободного падения (Это есть Сила нормальной реакции опоры).
Для простоты возьмем массу 70 кг.
Значит, для колеса A сила будет равняться 0.002*70*9.8 = 1,372 Н
Колесо В, крутилось в 1.5 раза дольше. Можем смело предположить, что и коэффициент трения качения в 1.5 раз ниже. И равняется 2/1.5=1.(3)
Сила равняется:
Fb= 0.1333*70*9.8 = 0,915 Н

Теперь, чтоб узнать какая нам нужна мощность чтоб колесо крутилось с определенной скоростью, нам надо силу умножить на скорость.

Запишем формулу.
P=F*V
Погодите, а какая же скорость?
Мы раскрутили колесо с частотой вращения 300 об/мин. Для обычного шоссейного колеса это равняется приблизительно 38 км/ч, или 10,8 м/с. Однако, хоть и количество оборотов в минуту колеса и подшипника одинаково, но понятное дело что край покрышки успевает за один оборот проехать гораздо больше, чем маленький подшипник. Другими словами, хоть и угловая скорость у нас одинакова, линейная разная.

Значит нам надо рассчитать линейную скорость шариков, которые катятся по подшипнику. Давайте возьмем стандартный подшипник 61902. Внешний диаметр такого подшипника 28 мм. Будем считать что шарики катятся только по внешней обойме по окружности диаметром 25 мм. В таком случае, за 1 оборот они проезжают 25*3,14= 78,5 мм или 0.0785 м. Мы знаем что подшипник вращается с частотой 300 об/мин, но нам надо знать скорость в м/с, так как в системе СИ используют м/с. За минуту подшипник проезжает 0.0785*300, значит за 1 секунду - 0.0785*300/60. Выходит 0,0785*5= 0,3925 м/с.
Итак, мы знаем силу в колесе А, и скорость вращения. Теперь можем рассчитать мощность.
Значит, для подшипника А она будет равняться 1.372*0.3925=0,54 Ватт.
А для подшипника В = 0,915*0.392=0,36 Ватт.
Получились очень маленькие цифры. Просто какие-то пол ватта.
Можем представить, что у нас ½ мощности уходит на трение качения и ½ на сопротивление смазки. Значит, на одно колесо будет уходить приблизительно 1.08 Ватт в одном случае, и 0,72 Ватта в другом случае.
И разница получится всего 0,36 ватта.
Калькулятор показал, что втулка с 2 подшипниками SKF 61902-2RS нагруженная по центру массой 70 кг будет при 300 об/мин расходовать 1.5 ватт мощности. А 2 колеса с 6 подшипниками около 3-4 ватт.

Тайминг:
00:00 - Всем привет!
00:45 - Термины
02:24 - Радиальный подшипник
03:34 - Cup & Cone
04:37 - Трение
05:59 - Парадокс наката
07:07 - Результаты выччислений
08:46 - Цыганский трюк
09:09 - Предварительные выводы
10:25 - Керамические подшипники
11:40 - Другие факторы
12:57 - Концоуочка
#Подшипники #конуса #велосипед #накат

[kot_lov]

Я понял, нужно смазывать бритые ноги.

[Rakyten]

Думаю что Васина борода отьедает ватт 20 на турбулентность))) Спасибо за видео! Лайк.

[RAZOR]

Я так и знал что этот видос, на самом деле скрытая пропаганда бритья ног! Мы тебя раскусили Василий!

[mudtnoy]

Спасибо, дорогой товарищ! Занимаюсь поставками промышленных подшипников, так достали уже велосипедисты и роллеры с гибридными и высокоточными подшипниками, все считают что если они вкрячат в ролики и велики подшипники класса точности АВЕС7 или 9 то ролики или велик превратится в ракету сами поедут, прям священные слова АВЕС7, кстати почему то все молятся на американский стандарт, а не европейский Р4-Р2. Замучился объяснять, первое, что нихрена они не добьются, потому что точность, как и материал шариков, играют роль при высоких скоростях в десятки тысяч оборотов и повышенных требованиях к жесткости узла, второе практически все высокоточные подшипники выпускаются для шпиделей обрабатывающих станков и в основной массе либо шариковые радиально-упорные либо роликовые радиальные, ни кто из известных производителей массово не производит радиальный шарик стандартных размеров, в т.ч.608мые подшипники которые идут в ролики, с классом точности выше Р6 он же АВЕС3, а всё что вам впаривают, выпиливают из говна и палок ушлые китайцы, я специально поинтересовался и не видел в продаже ни одного подшипника для роликов с пресловутым АВЕС7 производства известного подшипникового бренда, все какие-то непонятные но звучные названия, да там и по цене видно, что это за АВЕС. Но самое интересное, что все мои объяснения, мягко выражаясь, не встречают понимания и чего только я по этой теме не наслушался, от наукообразных басен до площадной брани. Ну вот товарищ Vasile вроде пользуется авторитетом у целевой аудитории, может к нему прислушаются. Поэтому like ему со всех аккаунтов.

[alezzbox]

Видео про то, как за 13 минут Вася разорил CeramicSpeed

[Vsevolod_Komarov]

Друг, ты так ведёшь беседу, что слушать тебя можно вечно. Даже рука привычно не тянется перемотать 👍🏻

[sashas]

Огонь видос! Качество, всё наглядно, разобрано до мелочей! Респектище за контент!👍👍👍

[pvtJamesRyan]

Василий, огромное спасибо за изыскания. Наконец хорошее видео на тему вечной борьбы промов и конусов.

[ciclista]

Мне нравится! Что именно? То, как Василий подходит к режесуре своих видео. Примеры, таблицы, формулы, в общем опять-таки, -физика)! Мне нравится👍

[bveixij]

Производители и продавцы керамических подшипников побежали всеми своими офисами ставить дизлайки этому видео)

[marchcat]

Спасибо, ребята! И тебе, Вася, и оператору. У вас лучший русскоязычный канал о велосипедах! думаю, если сделать англоязычный вариант канала - подписчиков будет очень много!

[LookAround-zvcd]

Давольно интересно объясняешь материал. Можно слушать и слушать, не переставая. Лайк!

[g_angold]

Контент супер, очень приятно слушать грамотных людей

[vaimmmmmm]

Спасибо, Василий. Без лишней информации, понятно и доступно.

[txinnlm]

ОГРОМНОЕ СПАСИБО ВАСИЛИЙ !!!! За очень подробный и информативный обзор всех видов подшибников. Я кааак раз отношусь к той категории людей, что наслушавшись диванных знатаков бегут в магазин за различными подшибниками. Ещё раз спасибо, вовремя остановил меня от лишних затрат.

[bokrutit]

Ох как полезно для начинающего разбираться, низкий вам поклон, Василий!

[reversegtlt]

Чувствуется рост как подачи так и дикторских навыков. Молодцы, лайк

[Spec_Gru]

Как всегда отличный видос. Про смазки для всех узлов велосипеда хотелось бы видосик! Спасибо за труд.

[kuguxll]

Привет теска 🤝, всё верно сказано. Добавлю от себя, а мне 65 лет, занимался велоспортом, сейчас катаю для удовольствия и аппетита.... А самое главное во всей этой бадье НОГИ велосипедиста, есть здоровье будешь катить 🚴💪, а нету здоровья ни какие подшипники не помогут.

[qqjrbhp]

Автор приятно удивил уверенными манипуляциями понятиями классической механики; и это при яркой артистичности и прекрасном знании велотемы. Респект!