fredag den 22. juni 2012

Speed wobble eller egenfrekvens

Højprofil fælge er jo skabt til at reducere luftmodstanden ved høje hastigheder, så jeg troede egentlig, at den eneste årsag til at de professionelle ikke brugte dem i bjergene, var den forøgede vægt der skal slæbes op, inden det går ned af igen.

Stor var min overraskelse sidste år i Harzen, da jeg fandt ud af, at den rigtige årsag er, at højprofilfælge ikke egner sig til at køre rigtigt rigtigt stærkt. Når man kommer over 60 km/t begynder det hele at ryste.

Om det er aerodynamikken eller man i virkeligheden får lavet et setup hvor egenfrekvensen flytter ned omkring de 60 km/t og gør det hele ustabilt ved jeg ikke. Men, ingen tvivl om at egenfrekvens er noget man må tage i betragtning.

Alt har en egenfrekvens, men det er sjældent at vi oplever det rigtigt kontant i hverdagen. Rystelser udbreder sig i alt, men dæmpningen af rystelsen er forskellig alt efter hvilken frekvens rystelsen har. Ved bestemte frekvenser er der stort set ingen dæmpning, hvorfor genstanden ikke af sig selv stopper med at ryste, hvis den først er kommet i gang og påvirkes genstanden med en frekvens der ligger tæt på egenfrekvensen ophobes der blot yderligere energi i systemet, indtil det bryder sammen. Inden for ingeniørvidenskaben er Tacoma Bridge det klassiske eksempel. Ved bestemte vindhastigheder ramte vindens turbulens broens egenfrekvens, hvorfor den måtte ende med at bryde sammen.

;

I dag får alle ingeniører uddannet i Canada en ring ved dimmisionen, lavet af stål fra Tacomabridge, som påmindelse om at huske at regne på egenfrekvensen når de konstruerer en genstand.

Det er børnelærdom for ingeniører, og måske oplever vi det netop derfor så sjældent. Men vi kender det fra kirkeklokkerne.. tonen en klokke udsender, er dens egenfrekvens. Man slår en gang på den, og så svarer den ved at ryste med den frekvens hvor der er mindst indre modstand.

Samme gælder cykler, slå på den, og den svarer med sin egenfrekvens:

;
Her ser vi en hurtig egenfrekvens, der fødes med enrgi fra cyklens fredrift. Det må ikke ske, og ganske simpelthen dårlig ingeniørarbejde.

At det er vigtigt, viser næste eksempel
;

Se omkring 0:28. Vil gætte på at han havde brug for at skifte cykelbukser ;-) 

 Når man skal ændre på en egenfrekvens, kan man ændre konstruktionens stivhed, masse eller placering af masse. Det betyder, at skal man stoppe en galloperende cykel, skal vægten enten flyttes fra sadlen ned i pedalerne, altså at man løfter sig fra sadlen, eller at man kobler kroppens vægt med stellet, dvs at man klemmer knæerne hårdt ind mod stellet.  At klikke sig ud at pedalerne, som han gør i dette tilfælde, gør kun ondt værre! Heldigvis gik det endda.

Så, når du kører ned af, hedder det altid som sikkerhed, "Knæerne ind på stellet". Det øger i øvrigt også din aerodynamik! Og lad være med at sidde alt for tungt i sadlen.

Ingen kommentarer: