Renkaat

[Polkumies]

Oli ainakin nimellisesti oikean kokoinen sisuri.

[Jarcco]

GCN testaili maantiepyörässä eri paksuisia renkaita, mittailivat nopeudet kaarreajossa ja alamäessä,
Paksummat pärjäsivät hyvin.

• https://youtu.be/u3TDWw_fPME?si=ZIYhkzBF4PeUZ7Hy

[Polkumies]

Kun olen tänä talvena ajanut nappulakumeilla ja aiempina talvina sileämmillä kitkakuvioiduilla kumeilla, niin tulinpa miettineeksi, miten vierimisvastus vertautuu nappulakumin ja sileämmin kuvioidun, mutta pistosuojatun (siis materiaalivahvuudeltaan paksumman) kumin välillä.

Jos verrattaisiin täysin sileää, seinämältään 10mm paksua kumia sellaiseen nappulakumiin, jonka seinämä on 2mm ja jossa on 8mm korkeita nappuloita, niin kumpi rullaa paremmin? Nappulat puristuvat kasaan, harvakseltaan olevat nappulat enemmän kuin tiheään olevat, mutta kuitenkin enemmän kuin sileä kumi. Sileä kumi taas joutuu puristumaan kasaan suuremmalta pinta-alalta, ja yhtenäisen paksun 10mm seinämän muodonmuutos epätasaisuuksiin ajaessa imee enemmän energiaa kuin ohut 2mm seinämä.

nappulat vs paksu seinämä.jpg (37.19 KiB) Katsottu 921 kertaa

[Härski]

Todellla hankala asia tarkastella puhtaasti teoriapohjalta ainakin silloin jos liikutaan lumessa. Väittäisin että lumen muodonmuutokset ja niihin kuluva energia on määräävä eli suurin energiasyöppö, eikä niinkään renkaan sisäiset tahi sen ja lumen väliset vastukset.

Elikkästen sanoisin notta mitä vähemmän muljaa lunta, sitä vähemmän on vastusta.

Ja tuohon kysymykseen suoremmin vastaava johtopäätöshän menisi siten, että sileä olisi tolla logiikalla kevyempi koska se ei "puristele" lunta nappuloiden väliin.

Toisaalta nappularenkaassa lienee enemmän leveyttä ja sitä kautta pinta- alaa, jolloin se ei ehken suoraan uppoa sinne lumeen..[tämä siis mikäli nappulat kasvattavat renkaan ulkomittoja]

Ei ole helppoa arvioida tätä.

Kovalla alustalla puolestaan kamppailevat huonompi pyörimismuoto ja kumin sisäinen kitka.. Renkaan paineella ja halkaisijallahan on taas noihin suuri vaikutus. 20cm halkaisijainen rengas 8mm nappuloilla on melko kulmikas rullaaja mutta taasen 622 koosssa on jo suht kulmaton.

Mutuna sanoisin 622 koossa nappularenkaan rullaavan paremmin, koska kokemuksesta olen huomannut kuinka ohutseinämäisiä kevyesti rullaavat renkaat aina ovat.

[Polkumies]

Oletettaisiin renkaan leveys, halkaisija, paine yms tekijät samoiksi, ja ainoa ero olisi se, että toinen on sileä 10mm seinämällä ja toinen on nappulakumi 2mm seinämällä ja 8mm nappuloilla. Minusta tuntuisi, että nappulakumi rullaisi paremmin.

Tietysti jos verrataan sileää kumia 2mm seinämällä nappulakumiin, jossa on 2mm seinämä ja 8mm nappulat, niin sileä rullaa varmasti paremmin.

[Wacky]

Sulla menee tässä olettamassa todellisuus vähän metsään koska sileässä paksusti pistosujatussa kumissa se paksuus ei tule samasta materiaalista kuin kulutuspinnassa on josta nappulat on valmistutettu. Veikkaan että tällä kikalla saadaan myös vierintävastusta pudotettua sen lisäksi että saadaan paljon parempi pistosujaus koska materiaalit joilla on hyvät pito ja kulumis ominaisuudet ei välttämättä ole samoja joilla on hyvä sitkeys vastustamaan leikkautumista.

Toki esittämässäsi hyvin yksinkertaistetussa mallissa luultavasti olettama pitää paikkansa.

[jori]

Oletettaisiin renkaan leveys, halkaisija, paine yms tekijät samoiksi, ja ainoa ero olisi se, että toinen on sileä 10mm seinämällä ja toinen on nappulakumi 2mm seinämällä ja 8mm nappuloilla. Minusta tuntuisi, että nappulakumi rullaisi paremmin.

Tietysti jos verrataan sileää kumia 2mm seinämällä nappulakumiin, jossa on 2mm seinämä ja 8mm nappulat, niin sileä rullaa varmasti paremmin.

Noista oletuksista puuttuu ainakin yksi erittäin olennainen tekijä vierintävastuksen muodostumisen kannalta.

Yksi vierintävastuksen tärkeimmistä mekanismeista on ns. Brush effect, jossa kulutuspita kiertyessään renkaan kaarevalta kehältä lyhyellä matkalla kääntyy suoraksi tien pintaa vasten. Tämä suunnanmuutos tapahtuu renkaan jäykän kudososan alueella, jolloin kumiosa joutuu pyyhkäisemään laajan kulmaliikkeen päästäkseen renkaan kaarelta suoralle osalle pyörän alle.

Kun nappulat tuon kaariliikkeen loppuvaiheessa koskettavat tien pintaa, niiden kaariliike hidastuu ja ne jäävät hieman jälkeen suunnanmuutoksessa ja jäävät lopulta hieman etuviistoon vinoon renkaan ja tien väliin. Tien ja renkaan välissä tämä vinous, tai sileän renkaan kyseessä ollen, kulutuspinnan jännitys, ensin hieman pienenee kontaktialueen keskellä ja takaosalla taas kasvaa, kaiken aikaa hieman luistaen tietä vasten.

Tuon perusteella nappularengas olisi paremmin vierivä. Käytännössä näin ei kuitenkaan ole, koska umpinaisempi rengas on yleensä kulutuspinnaltaan ohuempi, jolloin kaartumissäde renkaan sunnanmuutosalueella on lyhempi ja pyyhkäisymatka myös. Lisäksi umpipintaisten renkaiden kulutuspinnan jäykkyys on suurempi eivätkä ne näin ollen taivu aivan niin lykyellä matkalla kaarevasta muodosta tien pinnan suuntaiseksi, jolloin suhteellinen pyyhkäisymatka pienenee myös tämän vuoksi.

Tätä luistoa sanotaan mikroliukumaksi, koska se on hidasta vierintänopeuteen nähden, mutta tottakai hukkaa energiaa tämän kitkallisen liukuman takia. Tästä aiheutuu kulutuspinnan joustoon geometrisiä muutoksia, jotka tuottavat renkaan alle painealueen, joka on hieman paksumpi teoreettisen kontaktialueen etupuolelta kuin takaa, ja siis tuottaa renkaalle pienen, jatkuvan "ylämäen".

En tiedä, saiko tuosta mitään selvää, mutta kannattaa etsiä foorumilta halulla "mikroliukuma" ja lukea ne, niin asiat valkenevat ehkä paremmin.
Tässä yksi. https://www.nojapyorafoorumi.fi/viewtop ... 8253#p8253

[Esko M]

Parin vuoden takainen kolmipyöräisen Monark-tavarapyörän eturengasongelma ratkesi jo viime vuonna siten, että löysin nurkistani kaksi kierrätettyä 20" rumpujarrullista takapyörää, jotka olin hankkinut muinoin VR:n makasiineissa majailleelta pyöräkorjaajalta. Purin keskiöstä pois ratasräikän laakereineen ja panin vanteille käytetyt Marathon Plus 20" renkaat, joita niitäkin on nurkissa. Pyörien 10 mm akselit ovat pitkät, joten ne oli helppoa kiristää muttereilla tavarafillarin simppeleihin hahloihin. Asensin myös uudet käsijarrukahvat ja -vaijerit. Tuli toimiva lähettipyörä, jonka etupää ei paljoakaan laskenut alaspäin, vaikka pyöräkoko on pienempi. Monarkin omat eturenkaisiin painavat pysäköintijarrut eivät toimi pienemmän rengaskoon takia. Viime syksynä tein pyörällä vain yhden reissun Oulunkylän K-Rautaan hakemaan uudet kiuaskivet (20 kg). Ajaminen oli hankalaa, koska jarrut eivät toimineet tasapuolisesti ja etulava pyrki kääntymään jarruttaessa vinoon tai suorastaan poikittain. Onneksi oli melkein tasamaata. Ehkä pitää asentaa vanha käsijarrumekanismi takaisin ja panna jarruvipujen ja renkaiden väliin sopiva puu- tai muu palikka. Ilman etujarruja ei 60 kg:n tavarapyörää saa oikein hallittua, varsinkaan, jos on kuormaa lavalla ja itsekin 70-kiloinen.

Monarkin ostin v. 1990 ja nyttemmin se on ollut etupäässä pihasiivoustalkoiden roskakuljetusvälineenä. 1990-luvulla kuskasin sillä monta kertaa venevarusteita Kruunuhaasta Kipparilahden ja Vartiokylänlahden venesatamaan ja kalusteita ja puutavaraa kotiin.

Hipparion Protohippus Kakkonen on sekin jo täysi-ikäinen Se valmistui 2001 ja olen ajanut sillä säännöllisesti elokuusta 2007 alkaen (paitsi lumitalvina). Kilometrejä on takana hiukan yli 100.000 km ja kaikilla kolmella Hipsulla aikojen kuluessa yhteensä hieman yli 140.000 km.

Esko M