Etujarrujen geometriaa lehtijousi/springerkeulassa

[Tuomo]

Jatketaans vielä monologia...

Mielestäni on hyvä kysymys, että onko springerin AnttiDiivalla ja pomppimisella edes mitään tekemistä keskenään. Eli onko springerin vastajousitoiminta ja joustoliikken kokonaismatka koskaan riittävä edes aikaansaamaan pompintaa vai onko ko pompinnassa kyse siitä että väärin ripustettu jarrulaite tekee jarrutustapahtumasta epätasaisen kun ei onnistuneesti pidä paikkaansa kehällä säde vakiona.

ehkä tyhmä kysymys mutta onko springereissä joissa havaittu pomppimista ollut vaimennusta ollenkaan vaan pelkät jouset? Entä pomppiiko vaan jarrutettaessa mutta ei monttuun ajettaessa?


T-bonelle melkempä suosittelosin että kävisi kirjakaupasta hoitamassa asiaa koskevan lukion pitkän fysiikan oppikirjan. Uskon että jotkut "lukot" avautuisi ja pystyisi myös näkemään muiden käyttämien puhekielen selostusten läpi.  Ala on nimeltään kinematiikka, alalajeinaan statiikka ja dynamiikka. Esim. aiheen wiki-sivut karkaa nopeesti häijyn näkoiseksi kaavapyörittelyksi, mikä ei mielestäni kuitenkaan ole se olennasin. Olennaisinta ja samalla vaikenta ja mitä tässäkin ketjussa on pohdittu, on että mitä eri voimia systeemissä on ja mihin suuntaan ne osoittaa.
http://fi.wikipedia.org/wiki/Ympyr%C3%A4liike

[maick]

Kuitenkin siis kun liike-energia on pyörivässä liikkeessä, niin voimasuhteisiin ratkaisee kehien säteet, ei mistä kohdalta kehää se vastavoima tai voima siihen pyörivään objektiin välittyy, akselointipisteeseen kohdentuva voima on kiertävää, ei eteen tai taakse tai ylös tai alas vaan joko myötä tai vastapäivään objektin pyörimissuunnan mukaan.

Joo, tän ymmärrän. Mut hidasta vähän, oot mua edellä...

Jatkan edelleen tarkasteluani yksi voima kerrallaan. Onko kehävoimaa kuvaava vektori jarrusatulan kohdalla oikein piirretty tähän:

T-Bone: Voimaa kuvaava vektori on ihan oikein. Kiertävää voimaa kutsutaan fyysikkopiireissä vääntömomentiksi (voima x vääntävän varren pituus). Voima, jonka yksikkö on siis Newton, ei tasan tarkkaan kierrä mihinkään, vaan osoittaa halutussa tarkastelupisteessä aina lineaarisesti johonkin suuntaan. Pyörivän liikkeen ollessa kyseessä voimavektori on kehän tangentin suuntainen.

Kun selvittää ensin kaikki vaikuttavat voimat ja niiden suunnat sekä voimien tukipisteet (jotka eivät pääse pyörähtämään tai muutoin liikkumaan), hieman vektorialgebraa harrastamalla pääsee selvyyteen missä venyy ja missä puristuu...

Bonesta voisi kyllä pienellä treenillä tulla ihan kelpo fysisisti  

[Kokkonen]

Seuraan tätä keskustelua suurella mielenkiinnolla, mutta kärryllä pysyminen on väliin vaikeaa, kun esiintyy eri termejä, nimiä etc...

Jotta tässä kukin pysyisi ajatuksessa mukana niin mulla olis ehdotus, jotta tässä keskustelussa olis pohjana kuva, johon vektorit ja pisteet olisi merkitty sekä nimetty ja joita sitten kukin käyttäisi vastauksissaan. Jotenkin tuohon malliin kuin T-Bonen aiheen alussa postaama.

Eli jospa homma nyt etenis tästä pienin askelin kerrallaan, jatko vois olla kuten nyt on T-Bone ehdottanut, ensin yksi määritelmä, sitten sitten seuraava ja lopulta mahdollinen yhteenvetokuva, jossa pisteet ja vektorit ovat nimetyt sekä asetetut paikoilleen ja kuvan perusteella sitten kokonaisuuden tarkastelu.

Tuo mainittu fysiikan kirja pitää hankkia itsellenikin.

Edit: typot

[maick]

Jos on edes vähän kaavoihin kallellaan, niin suosittelen tutustumaan tähän sivustoon:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html

Tuolta kun valitsee 'Mechanics', niin alkaa tapahtua. Tarjolla on myös valmiita laskureita, joista voi olla apua.

[Tuusulan T-Bone]

T-Bone: Voimaa kuvaava vektori on ihan oikein.

Johan se nyt saakelin kauan kesti, ennen kuin sie päätit osallistua...

Fysistiä musta ei tuu, mutta mun nyt vaan on määrätyistä syistä pakko näitä koettaa ymmärtää. Oon lukenu lukiossa fyssaa, mutten silloinkaan ymmärtänyt siitä mitään. Sitä paitsi siitä on kauan ja silloin kiinnosti enempi toi naisten erilaisten kaarivektorien estetiikka. Toisaalta, viimeksi mainittu kiinnostaa mua edelleen melko paljon.

Mut takaisin asiaan. Kun tuo vektori kerran on oikein, koetan muotoilla jatkokysymyksen. Nimimerkki "tyg" esittikin jo aiemmin tämäntapaisen ajatuksen. Oletetaan, että eturengas on ilmassa ja pyörä (siis moottoripyörä) ei ole liikkeessä. Puristamme jarrukahvasta palat kiinni laikkaan, minkä jälkeen käsin pyöritämme eturengasta ikään kuin menosuuntaan päin, siis kuvan suunnasta katsottuna myötäpäivään. Mitä tapahtuu?

[ma^ko]

T-Bone: Voimaa kuvaava vektori on ihan oikein. Kiertävää voimaa kutsutaan fyysikkopiireissä vääntömomentiksi (voima x vääntävän varren pituus). Voima, jonka yksikkö on siis Newton, ei tasan tarkkaan kierrä mihinkään, vaan osoittaa halutussa tarkastelupisteessä aina lineaarisesti johonkin suuntaan. Pyörivän liikkeen ollessa kyseessä voimavektori on kehän tangentin suuntainen.

Kun selvittää ensin kaikki vaikuttavat voimat ja niiden suunnat sekä voimien tukipisteet (jotka eivät pääse pyörähtämään tai muutoin liikkumaan), hieman vektorialgebraa harrastamalla pääsee selvyyteen missä venyy ja missä puristuu...

Bonesta voisi kyllä pienellä treenillä tulla ihan kelpo fysisisti  

Ei ole T-Bonen punainen vektori oikein, koska tukipisteen ja kyseisen kehäkohdan välillä ei ole mitään yhteyttä, eikä se edes osu tukipisteeseen. Ilman yhteyttä ei siinä ole kulkevaa voimaakaan. Liikehän on toki kehän tangentin suuntainen, mutta se tangentti vaatii jonkin pisteen johon se voima kohdentuu ja ainoa liitospiste voimalle tuossa rakenteessa on sen vihreän linjan mukainen koska vaikka satula on takana on ripustus edessä.

Punainen vektori olisi oikein jos tuossa olisi kappaleilla yhteys, vaan ei ole. Pyörivän liike-energia kun on aina sen kehän ja tukipisteen linjan mukainen mutta ilman yhteyttä ei ole kyseiseen linjaan tukipistettäkään. Eli tokihan tuohon suuntaan(kin) on voimaa muttei se tuon suuntaisena välity yhtään mihinkään. Kehältähän voi kuitenkin aina piirtää tangentin ihan mihin tahansa suuntaan, mutta ilman että se osuu tukipisteeseen se on merkityksetön.

Vaikuttavat voimathan on painonsiirtymä jonka vaikutus on syytä unohtaa tässä spekulaatiossa koska muutoin tulee liikaa muuttujia. Toinen voimapiste on tien ja renkaan kohtauspiste, toinen jarrupalan ja jarrulevyn. Tukipisteet ovat satulan ankkurointipiste, akselipiste ja keulan alaviipan tukipiste. Kehän ja tukipisteen välinen linja on se jonka suuntaista voima on, se kummalla puolen liikkeeseen nähden on kiinnitys ratkaisee kohdentuuko voima työntävänä vai vetävänä.

Pitääköhän tässä kaivaa jostain, kenties kellarista mun vanhat fysiikan kirjat, oletettavasti ni on vielä tallessa ja vaikka painos on yli 30v vanha niin fysiikka ei liene muuttunut.

[ma^ko]

Mut takaisin asiaan. Kun tuo vektori kerran on oikein, koetan muotoilla jatkokysymyksen. Nimimerkki "tyg" esittikin jo aiemmin tämäntapaisen ajatuksen. Oletetaan, että eturengas on ilmassa ja pyörä (siis moottoripyörä) ei ole liikkeessä. Puristamme jarrukahvasta palat kiinni laikkaan, minkä jälkeen käsin pyöritämme eturengasta ikään kuin menosuuntaan päin, siis kuvan suunnasta katsottuna myötäpäivään. Mitä tapahtuu?

Akselipiste pyrkii seuraamaan vääntömomentin suuntaan eli viippa jossa akseli on kiinni pyrkii alaspäin. Satula pyrkii siirtämään tukipistettään samaan suuntaan kuin mihin pyörää käännetään mutta koska tukipiste ei liiku niin siihen vain välittyy kuormaa ja osa energiasta siirtyy myös akselipisteeseen johon satula on myös tuettu ja tämäkin vie sitä viippaa edelleenkin alaspäin.

[Tuusulan T-Bone]

Ei ole T-Bonen punainen vektori oikein, koska tukipisteen ja kyseisen kehäkohdan välillä ei ole mitään yhteyttä, eikä se edes osu tukipisteeseen. Ilman yhteyttä ei siinä ole kulkevaa voimaakaan. Liikehän on toki kehän tangentin suuntainen, mutta se tangentti vaatii jonkin pisteen johon se voima kohdentuu ja ainoa liitospiste voimalle tuossa rakenteessa on sen vihreän linjan mukainen koska vaikka satula on takana on ripustus edessä.

Jos kitkavoima palan ja levyn välillä piisaa, siinä on tukipiste. Sitä voisi ehkä ajatella niin, että toimii samalla tavalla kuin jos porais satulasta ja levystä pultin läpi.

[maick]

Ei ole T-Bonen punainen vektori oikein, koska tukipisteen ja kyseisen kehäkohdan välillä ei ole mitään yhteyttä, eikä se edes osu tukipisteeseen. Ilman yhteyttä ei siinä ole kulkevaa voimaakaan. Liikehän on toki kehän tangentin suuntainen, mutta se tangentti vaatii jonkin pisteen johon se voima kohdentuu ja ainoa liitospiste voimalle tuossa rakenteessa on sen vihreän linjan mukainen koska vaikka satula on takana on ripustus edessä.

On se. Puristajaan vaikuttaa juuri tuon suuntainen voima kun jarrutetaan. Tosin se voima välittyy tukipisteisiin eri suuntaisena, riippuen missä kulmassa reaktiotangot, linkut sun muut ovat voimavektoriin nähden. Kyseessä on voimavektorin projektiosta. Jos joku intoutuu availemaan oppikirjoja, niin voi samalla kerrata kohdan pistetulo...

Kuten Kokkonen tuossa aiemmin ehdotti, parhaiten pääsee eteenpäin kun piirtää keularakenteen mitat, kulmat ja tukipisteet paperille - noin suunnilleen hehtaarille ainakin. Siitä on helpompi jatkaa. Ehdotus T-Bonelle: Piirrä pohjat tuosta casesta ja laita mulle s-postilla. Koitan jos osaisin jatkaa sen loppuun.

[ma^ko]

On se. Puristajaan vaikuttaa juuri tuon suuntainen voima kun jarrutetaan. Tosin se voima välittyy tukipisteisiin eri suuntaisena, riippuen missä kulmassa reaktiotangot, linkut sun muut ovat voimavektoriin nähden. Kyseessä on voimavektorin projektiosta. Jos joku intoutuu availemaan oppikirjoja, niin voi samalla kerrata kohdan pistetulo...

Tottaka se osuu puristajaan tuón suuntaisena, vaan ei mihinkään rakenteelliseen tukipisteeseen, eli sillä ei ole tässä yhtälössä yhtään minkäänlaista merkitystä. Ilman tukipistettä tuo samainen voiman suunta liikkuu koko ajan kun satula rundaa levyn mukana ympäri kehää. Toimintaa ajatellessa ainoa mikä ratkaisee jotain, on minkä suuntaisena voima minnekin osuu ja tuossa keulassa ei tuon suuntainen voima päädy yhtään mihinkään joten tuon merkitys on vain ainoastaan asian ymmärtämistä sekoittava. Vaikka olisi pultti läpi satulasta. Satulakohdassa ratkaisevaa on voimapisteen kehän säde, seuraava ratkaiseva on mistä se on ankkuroitu, paljonko on lisävipua ja missä kohdassa kehää mennään ankkuripisteessä. sen pisteen johon se ankkuroidaan ja satulan ankkurointipisteen välinen tangentti kertoo keulassa toteutuvan voiman suunna. Teaktiotankoankkuroinnissa voima tukipisteeseen kuitenkin tulee sen reaktiotangon suuntaisena vetona tai työntönä, jos tanko on loogisessa kulmassa niin ei tule mitään haitallisia vääntöjä pois linjasta.  Samalla kehällä kun ollaan, niin vaikka voimapiste olis huomattavan eri kohdassa kehää kuin ankkurointipiste niin sillä ei ole mitään merkitystä jos nillä on kiinteä yhteys toisinsa ja ne kulkee samalla kehällä.

[maick]

Ymmärrän perustelusi, ne ovat pääosin ihan oikeilla urilla. Mutta tässä olet valitettavasti väärässä:

Tottaka se osuu puristajaan tuón suuntaisena, vaan ei mihinkään rakenteelliseen tukipisteeseen, eli sillä ei ole tässä yhtälössä yhtään minkäänlaista merkitystä.

Voimatasapainon laskeminen lähtee juuri puristajaan kohdistuvasta voimasta (jos keulan toiminta muutoin unohdetaan hetkeksi). Se on nimittäin ainoa voima, mikä voidaan laskea/arvioida. Loppu on trigonometriaa.

Toiste lisää, Jo Nesbø kutsuu...

[Tuusulan T-Bone]

Piirsin kuvaan tukipisteet, vihreällä ne, jotka eivät liiku ja punaisella ne, jotka liikkuvat. Tein myös vastaavan kuvan orggisspringeristä.

Jos teemme yllä kuvaamani kokeen, jossa prätkä on paikoillaan, eturengas ilmassa, jousitus lepotilassa, jarru puristettuna kiinni ja eturengasta pyöritetään käsin menosuuntaan päin, näissä kahdessa eri keulassa tapahtuu mun käsittääkseni eri asioita. Mitä ja miksi? Huomatkaa, että reaktiotankojen ja linkkujen rakenne on kummassakin keulassa lähes samanlainen.





En piirtele enkä mittaile vielä toistaiseksi enempää, pitää ensin selvittää, oonko mä taas hakoteillä.

[ma^ko]

Voimatasapainon laskeminen lähtee juuri puristajaan kohdistuvasta voimasta (jos keulan toiminta muutoin unohdetaan hetkeksi). Se on nimittäin ainoa voima, mikä voidaan laskea/arvioida. Loppu on trigonometriaa.

Jep, jos voimatasapainolla sinällään olisi jotakin merkitystä tässä yhtälössä, vaan kun ei ole ja ilman sitä trigonometrian osuutta tällä ei ole mitään merkitystä pohdittaessa keulan reaktiota. Kun aiheena on nimenomaan se miten se keula käyttäytyy ja miksi, niin sen toiminnan unohtaminen hetkeksi on vain asian sotkemista lisää. Kun kyseessä on nimenomaan keulan toiminta se on purettava tukipisteeltä voimapisteelle ja trigonometrian vaikutus huomioitava. Kehällä kun ollaan niin kehän suuntainen siirtymä ennen tukipistelinkkiä tekee käytännössä aivan saman asian keulan toiminnalle kuin itse voimapisteen siirto.

Piirsin kuvaan tukipisteet, vihreällä ne, jotka eivät liiku ja punaisella ne, jotka liikkuvat. Tein myös vastaavan kuvan orggisspringeristä.

Jos teemme yllä kuvaamani kokeen, jossa prätkä on paikoillaan, eturengas ilmassa, jousitus lepotilassa, jarru puristettuna kiinni ja eturengasta pyöritetään käsin menosuuntaan päin, näissä kahdessa eri keulassa tapahtuu mun käsittääkseni eri asioita. Mitä ja miksi? Huomatkaa, että reaktiotankojen ja linkkujen rakenne on kummassakin keulassa lähes samanlainen.





En piirtele enkä mittaile vielä toistaiseksi enempää, pitää ensin selvittää, oonko mä taas hakoteillä.

Eikä tapahdu. Samallalailla ne molemmat reagoi tilanteeseen, jollei niin se johtuu siitä ettei jompi kumpi pääse kääntymään syystä tai neljännestä alaspäin. Kiinteään tukipisteeseen välittyvä voima kun on molemmissa hyvinkin saman suuntainen, ei se ole ylöspäin vaan eteenpäin.

[Tuusulan T-Bone]

Tapahtuu, mutta mä en ikävä kyllä osaa selittää fyysikon termein, että miksi. Se täytyy jonkun muun tehdä.

Se voimapiste ei tollasella tuennalla siirry siinä kehällä yhtään mihinkään, koskei se pääse. Jos linkku ja reaktiotanko olisivat eri mittaiset, voimapiste siirtyisi, jolloin muuttuisi myöskin ton voimavektorin suunta.

[maick]

Piirsin kuvaan tukipisteet, vihreällä ne, jotka eivät liiku ja punaisella ne, jotka liikkuvat. Tein myös vastaavan kuvan orggisspringeristä.

Jos teemme yllä kuvaamani kokeen, jossa prätkä on paikoillaan, eturengas ilmassa, jousitus lepotilassa, jarru puristettuna kiinni ja eturengasta pyöritetään käsin menosuuntaan päin, näissä kahdessa eri keulassa tapahtuu mun käsittääkseni eri asioita. Mitä ja miksi? Huomatkaa, että reaktiotankojen ja linkkujen rakenne on kummassakin keulassa lähes samanlainen.

En piirtele enkä mittaile vielä toistaiseksi enempää, pitää ensin selvittää, oonko mä taas hakoteillä.

Et ole hakoteillä. Tuossa on lähes kaikki mitä tarvitaan, ja ihan oikein piirrettynä. Yritän työnnellä kynää lähipäivinä. Hyvällä tsägällä saadaan mukaan muutama fyysikon termikin...