Contra direcție

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 24 iulie 2018; verificările necesită 16 modificări .

Contravirarea este o tehnică extrem de eficientă de control al vehiculului  pe două roți (cu o singură cale) , care constă în faptul că, pentru a iniția o viraj în orice direcție, este necesară o rotire scurtă a volanului în sens opus („virarea la stânga a vira la dreapta”). O rotire scurtă a volanului inițiază o înclinare a vehiculului în direcția opusă volanului, ceea ce vă permite să compensați efectul forțelor centrifuge și să faceți o viraj.

Numele în sine constă din două părți „contor” și „direcție”, adică „direcție inversă”, contradirecție.

Scopul principal al contravirării este acela de a obține rapid (într-o fracțiune de secundă) unghiul de înclinare dorit al unei motociclete sau al altui vehicul cu două roți (cu o singură cale) înainte de a schimba traiectoria la cea dorită, de exemplu, înaintea unui întoarce sau pentru a restabili mișcarea în linie dreaptă după aceasta.

Descrierea si principiul de functionare

Contravirarea constă din mai multe faze: În prima fază, la conducerea în linie dreaptă, în punctul de intrare în viraj, se efectuează o mișcare scurtă și lină a volanului motocicletei în direcția opusă virajului care urmează , ceea ce dă pista de motociclete în afară de punctul de sprijin stabil al sistemului „racer-motocicletă””. Datorită forței gravitației, aceasta creează un moment de răsturnare în direcția virajului, motocicleta începe să „cadă” în viraj.

În a doua fază, cârma este inversată la o constantă de poziție pentru traiectoria intenționată, astfel încât să compenseze momentul de gravitație nou format de forța centrifugă generată datorită mișcării acum de-a lungul unei traiectorii concentrice.

În punctul de ieșire din viraj pentru a restabili poziția verticală prin aceeași metodă - contravirarea se efectuează în direcția opusă.

Pentru a finaliza o viraj pe aceeași traiectorie la o viteză mai mare, este necesar un unghi mai mare al vehiculului, astfel încât deplasarea roții în timpul contravirării trebuie fie să fie mai lungă, fie să aibă o amplitudine mai mare.

Această tehnică funcționează cu orice viteză și, de fapt, este singura modalitate de a schimba traiectoria unui vehicul cu două roți prin acțiune directă asupra volanului.

Cele de mai sus sunt valabile și pentru transportul cu monociclu - un monociclu sau un monociclu electric (monociclu ) . Diferența constă în faptul că volanul se rotește nu cu ajutorul volanului, ci prin „răsucire” - rotirea părții superioare a corpului (umerilor) în direcția direcției alese. În acest caz, partea inferioară a caroseriei, împreună cu roata, face o scurtă întoarcere în sens opus.

Exemple ilustrative despre cum funcționează contravirarea

Dacă te uiți la urmele unei biciclete în nisip în timp ce mergi în linie dreaptă cu viteză mică, vei observa că amprenta roții din față intersectează constant traseul roții din spate, apoi într-o direcție, apoi în cealaltă. direcţie. Cu cât viteza este mai mică, cu atât ecartele roților din față sunt mai abrupte, cu atât mișcările de direcție sunt mai frecvente. Oscilațiile mari și ascuțite ale volanului la viteză mică se datorează necesității de a deplasa roata din față pe o anumită distanță în lateral în același timp. Pe măsură ce viteza crește, o astfel de schimbare necesită balansări mult mai mici, imperceptibile.

În acest exemplu, abaterea primară de la poziția verticală apare involuntar din cauza imperfecțiunii simțului echilibrului persoanei și a denivelării drumului. Totuși, atunci căderea care a început este compensată prin contravirare până când poziția verticală și traiectoria rectilinie sunt restabilite.

Astfel, învățarea primară de a merge cu bicicleta se reduce la dezvoltarea unui reflex de contravirare cu o înclinare minimă a vehiculului.

Unul dintre articole a arătat un model stabil de bicicletă cu două roți fără efectul giroscopic și efectul de rotire [1] .

Videoclipul YouTube de la MIT de la 2:40 arată contravirarea folosind un monociclu (monociclu) ca exemplu.

Efecte asupra eficienței contravirării

Când poziția volanului se schimbă, se schimbă orientarea roții din față (giroscop) care se rotește, ceea ce duce la apariția precesiei giroscopice. Acest efect se exprimă în rezistența volanului la schimbarea poziției și crește odată cu creșterea vitezei. Cu toate acestea, forțele aplicate volanului, direcționând roata spre exteriorul virajului (prima fază a contravirării), datorită precesiei giroscopice, se transformă într-un moment de forță care înclină motocicleta în sensul virajului.

Eficacitatea acestei forțe de schimbare a traiectoriei este mică în comparație cu forța de atracție a răsturnării, care este constantă la orice viteză, astfel încât acest fenomen interferează cu contravirarea eficientă la viteze mari.

Antrenament

Este de dorit să se elaboreze abilitățile inițiale de contravirare pe zone largi care oferă o gamă largă de traiectorie posibile pentru viraj. Acest lucru este necesar pentru a dezvolta un „simț al virajului” - o corespondență între amplitudinea / forța împingerii interne în raport cu virajul ghidonului și viteza pantei, precum și între adâncimea pantei și viraj. rază. Pe scurt: împingere mai puternică - viraj mai adânc și mai abrupt (este important de înțeles că abruptitatea maximă posibilă a virajului este limitată doar de coeficientul de aderență al roților la drum și de teama călărețului).

Note

  1. Kooijman, JDG, JP Meijaard, Jim M. Papadopoulos, Andy Ruina și A.L. Schwab. „O bicicletă poate fi auto-stabilă fără efecte giroscopice sau rotile”. Știința 332, nr. 6027 (2011): 339. https://doi.org/10.1126/science.1201959 .