Cambio di marcia e velocità di guida in bici

Se sto guidando in quinta marcia, posso sapere qual è la mia velocità?

Supponiamo che io sia su una superficie perfettamente piana e che si muova in modo monotono.

Per questo è necessario conoscere il rapporto di trasmissione dalla parte anteriore a quella posteriore (o il numero di denti su ciascuna marcia), il diametro della ruota e la velocità alla quale si sta pedalando.

1) RPM a rad / s: Determinare innanzitutto la velocità di rotazione della ruota anteriore, supponendo che si stia pedalando a un giro completo per 2 secondi: 30 giri / 60 (conversione da minuti a secondi) * 2p rad / giro:

pedalSpeedRPM = 30
speedRadPerSec = pedalSpeedRPM * 2 * pi / 60

2) Successivamente determinare la velocità di rotazione della ruota posteriore utilizzando il tasto Rapporto di cambio ; il rapporto tra il numero di denti sull'anello anteriore e il numero di denti sull'anello posteriore. Per esempio , se l'anello anteriore ha 53 denti e l'anello posteriore ha 13 denti, il rapporto è 4,08. Ciò significa che la ruota posteriore gira 5,2 volte più veloce rispetto ai pedali. Così:

gearRatio = 4.08
speedRearWheel = speedRadPerSec * gearRatio

3) Movimento rotatorio a lineare: se conosci il diametro della ruota, puoi determinare quanto si muove con un giro, ad esempio una ruota da 26 "(in metrica perché è quello che so) ha un raggio di circa 0.33m . Utilizzando la formula velocity = radius x angular velocity dà

wheelRadius = 0.33
velocity = wheelRadius * speedRearWheel
velocityKPH = velocity * 3.6

Quindi per riunire tutto, è necessario conoscere le seguenti variabili:

pedalSpeedRPM = 30
gearRatio = 4.08
wheelRadius = 0.33


Calculations:
speedRadPerSec = pedalSpeedRPM* 2 * pi / 60
speedRearWheel = speedRadPerSec * gearRatio
velocity = wheelRadius * speedRearWheel
velocityKPH = velocity * 3.6

Esecuzione su questo MATLAB dà il risultato:

velocityKPH =

   15.2274

Che non è una cattiva stima per la marcia di mezzo, pedalata non frenetica.

Un altro esempio, con numeri (forse) più realistici:

pedalSpeedRPM = 60; % Faster pedalling
gearRatio = 4.2; % Abitrary
wheelRadius = 0.37; % 29"

velocityKPH =

   35.1507

Quindi suppongo di (finalmente) rispondere alla tua domanda, sì, puoi determinarlo, ma devi conoscere il rapporto di trasmissione, le dimensioni della ruota e una stima della tua frequenza di pedalata.

Un modo semplice è contare direttamente le rotazioni delle ruote, questo è il modo in cui funziona la maggior parte dei ciclocomputer, dato che puoi ignorare la marcia in cui ti trovi. Se non hai un ciclocomputer, dipingi un segno bianco sul pneumatico anteriore e conta quanti le rivoluzioni lo pneumatico fa in un minuto. Moltiplicare la circonferenza dello pneumatico per 60 per ottenere velocità. Potresti usare il raggio del pneumatico e calcolare la circonferenza, o usare il segno o la valvola del pneumatico, far rotolare il pneumatico lungo il terreno e misurare un giro completo (idealmente con il peso sulla bici).

Un modo alternativo (e più accurato) per misurare la velocità è da GPS - la maggior parte dei telefoni cellulari ne ha uno.

Se non hai voglia di fare tutta questa ginnastica ritmica sulla bici, prendi un tachimetro a buon mercato che si stacca da un magnete. Montate la lettura sul manubrio e guardatela per imparare la vostra velocità.

Non c'è bisogno di complicare eccessivamente questo.

Puoi calcolare la velocità su una bicicletta basata sul riduttore e non dipende dalla pendenza della strada, ma avrai bisogno di più informazioni della "quinta marcia".

Devi sapere alcune cose.

W. Quanti denti sulla corona anteriore di qualsiasi attrezzo tu sia.

X. Quanti denti sulla ruota posteriore di qualsiasi equipaggiamento sei su.

Y. La circonferenza del pneumatico posteriore, in CM

Z. La cadenza alla quale stai pedalando, solitamente in RPM

Ora che hai le informazioni richieste, la inserisci nella seguente formula.

W / X * (Y / 100000) * Z * 60

Diamo un'occhiata a un esempio. Supponendo che tu fossi in una marcia con una corona da 50 denti e una ruota dentata da 16 denti, pedalando a 90 giri / min, e la circonferenza della ruota posteriore della bici di 210 cm (circonferenza ruvida di pneumatico da bici da strada) e pedalassi a 90 RPM, allora la tua velocità sarebbe essere come segue.

50/16 * (210/100000) * 90 * 60 = 35 km / h

La costante di 100.000 nell'equazione converte il diametro della ruota in km, e la costante di 60 nell'equazione converte i giri al minuto in giri all'ora permettendoci di calcolare la velocità in km / h. Spero che qualcun altro possa controllare questa equazione come ho appena preso in considerazione, ma i numeri sembrano accurati in base alla mia esperienza con la guida.