Rungon takaosan geometriakyssäri

[jori]

Kyllä tuosta edellisestä viestistäni voi varmaan mielipiteenkin löytää.

[PW]

Katsotaanpas hieman analyyttisemmin noita rakenteita, eikä uskota ensimmäisiä mielikuvia.

Pastori on väreillä hämännyt niin, että kuvasta ei ole mahdollista arvioida rakenteen painoa visuaalisen vaikutelman avulla, vaan pitää laskea. Pitää muistaa, että tuo haalean harmaaksi kuvattu osa on kaksiosainen molemmilla puolin takakiekkoa, eikä se voi oikein 10 mm putkea ohuempaa olla. Painoltaan vastaa siis yhtä n. 400 mm mittaista 20 mm putkea tai 200 mm 40 mm putkea.

Painoa kertyy myös yläpään kiinnityksestä istuimeeen, sillä istuin kantaa tukiputkirakenteessa myös leikkausvoimien kautta puristuskuormaa taituvuksen lisäksi. Rungon ja suoraan sen päälle istutetun istuimen välillä voimat taas ovat pieniä ja leikkausvoimat olemattoman pieniä. Jopa pelkkä nippuside riittää kiinnitykseksi.

Pystympi takahaarukka on ohjausjäykkyyden (punoutuminen) kannalta paljon jäykempi kuin vaakasuora, eikä yhdensuuntaiset tuet istuimeen juurikaan jäykistä punoutumissuuntaa. Istuin kun ei ole vääntöjäykkä ainakaan tasopinnoiltaan kiinnitettynä..

Tukemattoman pystyhkön takahaarukan ei tarvitse olla yhtä jäykkä kuin vaakasuoran, koska vääntöä aiheuttava "jättö" = vipuvarsi on pystymmässä paljon pienempi. Vaakasuoraan nähden tarvitaan tietysti vähän pidempi matka runkoputkea, muttei istuintukia.

Naruperärakenteet ovat kerta kerralta muuntuneet yhä loivemmiksi, joka tekee niistä tietenkin paremmin joustavia, oikeita joustoperiä, mutta johtaa samalla suurempii vaatimuksiin haarukan jäykkyys ja lujuusvaatimusten suhteen. Alkuperäinen naruperä oli noin 45 asteen kulmassa nojaava haarukka, joka oli tuettu löysähköllä narulla rungon alle. Tuo rakenne on punoutumisjäykkä ja kestää isoja ylikuormituksia, koska narun jännitys on pieni.

Itsekin menin laskemaan Pakoputkipyörän haarukkanivelen sijaintia alemmas, jolloin narujen jännitykset kasvoivat ja ovat aiheuttaneet jo kolme takapään romahtamista kymmenen vuoden kuluessa. Ei siis mitään varsinaista vahinkoa, mutta rasituksesta särkyneen rakenteen kuitenkin. Nyt tekisin taas jyrkemmän peräkulman ja löysemmät narut. Pysty heiluriperä ei jousta niin kauniisti montuissa, mutta se nielee kuitenkin erinomaisesti töyssyt, joiden väistöä varten se antaa itselleen aikaa väistämällä ajosuuntaa vastaan. Sama rakenne vaimentaa myös ylimääräisen vedon vaihtelusta johtuvan niiaamisen, joka ilmestyi Pakoputkipyörään samalla kun takahaarukka painui loivemmaksi.

Naruperä ei ole varsinainen joustoperä, vaan paremminkin rakenneratkaisu, joka mahdollistaa paremman kuljetettavuuden ja kevyen perän rakenteen ja vain toissijaisesti toimii jousituksena, joka nielee mukavasti pientä tärinää ja suojaa takarengasta mm. rotvallinylityksissä.

Noinhan miekin olisin kirjottanu jos teoriasta jotain ymmärtäsin

[jooseha]

Pystympi takahaarukka on ohjausjäykkyyden (punoutuminen) kannalta paljon jäykempi kuin vaakasuora, eikä yhdensuuntaiset tuet istuimeen juurikaan jäykistä punoutumissuuntaa.

Mutta punoutuessaan myös paljon haitallisempi. Vaakasuora ei ohjaa kiertyessään. Pystympi ohjaa. Paras vaan käyttää riittävän tukevaa haarukkaa ettei punoudu. Tukeva haarukka kestää vaakasuorassakin. Löysä ei pystyllä kulmallakaan.

[jori]

Pystympi takahaarukka on ohjausjäykkyyden (punoutuminen) kannalta paljon jäykempi kuin vaakasuora, eikä yhdensuuntaiset tuet istuimeen juurikaan jäykistä punoutumissuuntaa.

Mutta punoutuessaan myös paljon haitallisempi. Vaakasuora ei ohjaa kiertyessään. Pystympi ohjaa. Paras vaan käyttää riittävän tukevaa haarukkaa ettei punoudu. Tukeva haarukka kestää vaakasuorassakin. Löysä ei pystyllä kulmallakaan.

Takapyörän(kin) tehtävä on ohjata. Mitä napakammin takapyörä ohjaa, sitä stabiilimpi ajoneuvo. Täysin pysty takahaarukka ei joustaessaan käännä (yaw) takapyörää, mutta on ohjaussuuntaan (lateral) jäykkä, vaikka rakenne olisi hinteläkin. Etuhaarukka on tällainen. Pystyn ja suoran takahaarukan jättö on nolla ja punoutumista aiheuttava momenttikin on siten nolla. Kun kulmaa lasketaan alemmas, jättö kasvaa ja punoutumismomentti mukana.

Takaviisto haarukka on joustojensa kannalta monimutkainen rakenne, jossa takapyörän roll-suunnan taipuma päästää ja pehmentää ohjaavaa voimaa ja yaw-suunnan taipuma (offsetista riippuen), yleensä lisää ohjaavaa voimaa. Jokainen takahaarukan vinouskulma siis sekä päästää, että tehostaa ohjausvoimaa asennostaan ja jäykkyydestään riippuen.

Vaakasuoran takahaarukan on oltava jäykkä, jotta pyörä olisi kovemmissa vauhdeissa stabiili. Viisto haarukka voi olla joustavampi so. kevyempi ja saavuttaa silti saman stabiilin nopeuden. Tämä siis ääriasennoissa. Noiden välissä tilanne on erittäin monimutkainen muuttuvien jättöjen liikkuvien massojen ja hitausmomenttien, rakenteen jäykkyyden ja renkaan sortoherkkyyksien suhteen.

Periaate kuitenkin on, että pystympi haarukka voi olla kevyempi ja silti napakasti ohjaava. Vaakahaarukan on oltava jäykkä, jotta ohjaa hyvin.

Se, että silmä ja mieli on niin kovin tottunut vaakahaarukkaan ja pyrkii sitä suosimaan, johtuu takavetoisista ajoneuvoista, joissa on ketjuvedon takia oltava ketjuvoimien suuntaan jäykkä rakenne. Ketju tulee yleensä vaakasuoraan edestä, joten haarukatkin ovat siten sen suuntaisia.

Etuvetoisuus antaa mahdollisuuden muunkinlaisiin takahaarukoihin, eikä siinä varmasti olla vielä saavutettu optimirakennetta, niin uusi tämä etuvetoinen kaksipyöräinen on. Olihan tietysti 1800-luvun lopulla etuvetoisia polkupyöriä, mutta niin kovin vähän aikaa, eikä niillä suurilla nopeuksilla hurjasteltu, mutta niissäkin pysty takahaarukka.

[Jarcco]

Tämä palautui mieleen kun funtsailin miten Jiven takapäähän saisi enemmän joustavuutta. Nythän tilanne on se että penkin tukiputket johtaa tärinän suoraan selkään ja niskaan. Voisiko tilanne korjaantua oleellisesti jos tukiputket korvaisi yhdellä paksummalla joka lähtisi rungon ja haarukan liitoskohdasta? Tuki lisätty mustalla pastorin kuvaan. Äkkiä ajatellen haarukkaputket joustaa enemmän mitä vaakasuoremmassa ovat. Varsinaista jousitusta en haluaisi nyt laittaa. Penkin ja takatuen väliin voisi kokeilla kumityynyjä, jos tukien muutos ei auta.
Pastorbikes mallinen runko sallisi toisaalta heppoisemman haarukan käytön, kun on pystymmässä kulmassa.

[jori]

Pastorbikesin toiminnanjohtaja kävi perjantaina esittelmässä uusimpia tuotteita Hervannassa. Molemmissa pyörissä oli Pastori-tyyppinen pysty takahaarukka, toinen kiinteästi hitsattuna runkoputkeen (Kosto) ja toisessa nivlöity ja kumitissillä asentoonsa kiinnitetty (Mirri). Molemmilla oli miellyttävä ja hauska ajaa. Mainioita pyöriä. Kovemmassa vauhdissa Kosto kuitenkin reagoi aika voimakkaasti routakatkeamiin pyörätien asfaltissa. Mirri, vaikka on pienipyöräinen, oli paljon pehmeämpi ajettava. Tuon kokemuksen perustella en suosittele takajouston tavoittelemiseksi rungon muuttamista ja kiinteän pystyn haarukan laittamista. On se toki pehmeämpi kuin istuimen tukeminen suorilla tikuilla istuimen selkään, mutta huomattavsti pehmeämpi ja helpommin tulee siirtämällä nuo tikut alapäistään edemmäs haarukan tyveä kohti. Huomaa kuitenkin, että kovin takavino asento tuottaa istuimen kiinnityksiin leikkausvoimia. Huomattavasti jousto paranee jo pienelläkin alapään siirrolla. Ei tarvitse välttämättä siirtää tikun päitä rungon päähän asti.

[Jarcco]

Laadukasta infoa taas, kiitos jori!
Mitäs jos tuon putken hitsaa runkoon, eikös kiinnityksiin kohdistuva leikkausvoima lähes poistuisi?

[jori]

Mitäs jos tuon putken hitsaa runkoon, eikös kiinnityksiin kohdistuva leikkausvoima lähes poistuisi?

Periaatteessa kyllä, jos putki on tarpeeksi paksua kantamaan taipumatta nojailut. Jos vähänkin taipuu, johtuu tuo liike sellaisenaan istuimen kiinnityskohtiin. Pieni liike ei siis haittaa, jos ruuvit on kumibrikoilla muuten penkin kiinnitykset narisee polkiessa.