Știința pietruirii

Cuprins:

Știința pietruirii
Știința pietruirii

Video: Știința pietruirii

Video: Știința pietruirii
Video: Proiectarea și organizarea lucrărilor de exploatare a pădurilor – o necesitate 2024, Aprilie
Anonim

Pe măsură ce profesioniștii se pregătesc pentru Paris-Roubaix, ne uităm la modul în care oamenii de știință lucrează pentru a face plimbarea mai ușoară pe pavaj

Paris-Roubaix din acest an se laudă cu peste 50 km de pietrui, tocmai de aceea această cursă clasică din nordul Franței este descrisă drept „Iadul Nordului”. Pentru producători și echipe, este unul dintre cele mai importante momente ale calendarului.

Este, de asemenea, o platformă pentru a prezenta noile tehnologii concepute pentru a ajuta bicicletele să se rotească fără probleme peste pavé.

De aceea Pinarello a creat un sistem de suspensie în partea superioară a tijelor scaunelor pe K8-S și de ce Specialized a introdus suspensia sa „FutureShock” între tubul de direcție și tija pe cel mai recent Roubaix.

Dar există vreo dovadă științifică care să sugereze dacă acestea și alte inovații similare au merite reale și, dacă da, care este mai important: amortizarea în fața bicicletei sau în spate?

Monitorizarea vibrațiilor

„Ne-am încărcat bicicletele cu senzori atunci când primim o cursă precum Roubaix pentru a adăuga date empirice la feedback-ul pe care îl primim de la piloti”, spune Carsten Jeppesen, șeful operațiunilor tehnice la Team Sky.

„De aceea mulți cicliști vor alege suspensia spate și, de asemenea, de ce, de exemplu, nu ar opta pentru suspensia față, pe care unii au încercat-o, dar au găsit-o prea străină.”

Jeppesen observă, de asemenea, că pilotii aleg un ampatament mai lung, ceea ce explică gândirea din spatele lui Pinarello K8-S, cu partea din spate elastică și ampatament mai lung decât F10.

Dar nu este foarte științific. Căutăm dovezi independente, verificabile și, în mod destul de surprinzător, pentru un sport în care datele sunt rege, există un singur studiu independent care examinează vibrațiile care emană de la pavajul Roubaix.

Omul de știință și ciclistul Sebastien Duc a participat la Paris-Roubaix Challenge 2015, un eveniment de amatori care are loc cu o zi înainte de cursa pro. Duc-ul de 1,80 m și 68 kg și-a propus să măsoare nu numai amploarea vibrațiilor create de pavaj, ci și locul în care se află la apogeu pe bicicletă și pe caroserie.

‘Mi-am încărcat Specialized Roubaix Expert cu două accelerometre tri-axiale – pe tijă și tijă de șa – și am setat presiunea în anvelope la 5 bar [aproximativ 73 psi]”, spune Duc. „Apoi am măsurat RMS, VDV și nivelul vibrațiilor…”

OK, oprește-te chiar acolo – este necesară explicația. În această lume oscilantă, RMS (Root Mean Square, măsurată în m/s2) este, în esență, valoarea medie a vibrațiilor, în acest caz a unei plimbări pe pavaj, în timp ce VDV (Vibration Dose Valoarea, m/s1,75) reprezintă valoarea cumulată. Nivelul de vibrație este oscilații pe secundă sau herți (Hz).

Colectând toate datele după eveniment, Duc a descoperit că în timpul călătoriei sale de 139 km lungime și 15 pietruite, viteza sa a variat de la 19,1 la 27,8 km/h; ritmul cardiac a fluctuat între 122-155 bpm; cadența lui era între 79-87 rpm; iar puterea de ieșire a variat de la 167 la 235 W.

‘Conform valorilor RMS și VDV, expunerea la vibrații este mai intensă la mâini decât la scaunul ciclistului, indiferent de viteza sau dificultatea pietruișului”, dezvăluie Duc.

Pentru referință, ASO clasifică pavajul în funcție de dificultate, de la două stele (relativ ușor) la cinci stele (de distrugere a oaselor), iar anul acesta a introdus codificarea culorilor pentru a le facilita identificarea telespectatorilor..

„În secțiunile de patru stele, RMS a echivalat cu 35 m/s2 la tulpină, comparativ cu 28 m/s2 la tija de șa.” La locul de muncă – să spunem că arăți un câmp cu un tractor – orice viteză peste 10 m/s2 este considerat periculos.

Deci asta este. Jeppesen de la Sky greșește, iar producătorii ar trebui să-și concentreze eforturile pe partea din față a bicicletei și nu pe spate. Desigur, nu este atât de simplu.

‘Frecvența nivelurilor de vibrație a fost de fapt mai mare la tijă de șeală’, spune Duc. „Peste cele trei stele de pietriș, 30 Hz la tijă, comparativ cu aproximativ 20 Hz la tijă.”

Pe scurt, vibrațiile din spate au fost mai puțin intense, dar mai frecvente.

Imagine
Imagine

Rarețea de studii

Până acum, atât de neconcludent. Aveam nevoie de mai multe date, dar Cyclist trebuia să fie creativ. Cercetări ale lui Paul MacDermid de la Universitatea Massey, Noua Zeelandă, care a comparat impactul vibrațiilor al ciclismului rutier cu ciclismul off-road.

Cercetarea lui nu s-a făcut pe pavaj, dar MacDermid spune că poate face o estimare bună a rezultatelor pe baza propriilor date.

Ia valoarea RMS. La testele lui MacDermid, accelerometrele pentru brațul stâng au măsurat 18m/s2 și 27m/s2 pentru drum și off-road; la tija de șa era 12m/s2 și 18m/s2.

MacDermid spune că pavajul ar genera proporții similare de vibrație și că subiecții ar trebui să genereze cu aproximativ 30% mai multă putere pentru a menține aceeași viteză, ceea ce este semnificativ deoarece puterea este legată de vibrații.

„Acest lucru se bazează pe datele Training Peaks din victoria lui Mat Hayman în 2016, când în Pădurea Arenberg puterea medie a crescut cu 44% și ritmul cardiac cu 20% [comparativ cu mai devreme în cursă]”, spune. MacDermid.

Bineînțeles, creșterea efortului lui Hayman nu poate fi atribuită în întregime vibrațiilor suplimentare stimulate de acele pavaje – este sigur să presupunem că Hayman a pus și ciocanul jos într-o secțiune notorie pentru că a făcut sau a întrerupt cursa.

Dar dacă aplicăm pe scară largă acea creștere de 30% pietrului și vibrațiilor crescute, ne uităm la valori RMS de peste 30 m/s2 prin ghidon și peste 20 m /s2 prin şa.

Deci s-ar părea că din nou, în față este zona care necesită o concentrare mai mare de amortizare. „Puteți argumenta cu siguranță acest lucru, deoarece propulsarea bicicletei peste denivelări va provoca mai multe mișcări în partea superioară a corpului”, spune MacDermid.

„Acest lucru este susținut de alte date pe care le avem, care arată că, pe secțiunile în sus, la viteze de aproximativ 16,5 km/h, vibrațiile erau de obicei mai mari prin bare și brațe decât prin tija de șa.”

Cifrele lui se modifică, totuși, când drumul se înclină în jos: „Am efectuat un alt studiu privind efectele asupra bicicletei atunci când coborâm trepte de peste 13 cm.

‘Rezultatele au arătat că tija de șa și glezna au avut cel mai mare lovire cu ghidonul o treime apropiată.’

Construit pentru pavaj

Nu este concludent dacă suspensia ar fi folosită mai bine în fața bicicletei sau în spate, dar s-ar putea întâmpla ca niciuna să nu aibă atât de multă influență ca piloții înșiși.

‘Un studiu realizat în Franța a arătat că, cu cât pilotul este mai greu, cu atât valoarea dozei de vibrație este mai mică”, spune MacDermid.

În esență, băieții de peste 80 kg atenuează în mod natural vibrațiile mai mult decât băieții de 60 kg.

Și un alt studiu francez a arătat că postura unui călăreț are, de asemenea, o influență semnificativă asupra VDV, în special poziția antebrațelor și a unghiurilor încheieturii, și că geometria optimizată a bicicletei poate reduce această cifră cu până la 50%.

Există și problema stilului de condus, spune Jeppesen: „De exemplu, dacă te uiți la Fabian Cancellara, care se descurcă cu bicicleta, probabil că ar experimenta mai puține vibrații decât cineva ca Ian Stannard, care este mai mult despre forță brută și lovește pedalele.'

Așa că iată-l. Când pilotii profesioniști lovesc Arenberg la Paris-Roubaix din acest an, unii dintre ei vor aprecia o amortizare suplimentară la bare, în timp ce alții vor fi mulțumiți de suspensia din spate (și toți vor alege anvelope mai largi și mai moi decât de obicei).

Dar cel mai probabil câștigătorul va fi cel care pur și simplu știe să călărească cel mai bine pe pavaj. La urma urmei, câștigătorul de anul trecut, Mat Hayman, era pe o Scott Foil – o bicicletă aerodinamică care face puține concesii în ceea ce privește confortul.

Recomandat: