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躺車車架設(shè)計(jì)(慎入)
只有脫離了摸索和模仿,對(duì)躺車相關(guān)的基本問題認(rèn)真思考,廣泛采集數(shù)據(jù),把經(jīng)驗(yàn)上升到理論并反復(fù)驗(yàn)證,分析討論,達(dá)成共識(shí)用以指導(dǎo)設(shè)計(jì)制作,才能說躺車開始成熟。這必須依靠有志躺車的同好一起努力。
這是練內(nèi)功,躺車要發(fā)展離不開這一步。拋磚引玉,我來開個(gè)頭吧!
中心對(duì)稱面上的彎曲
去掉躺車上和自行車通用的東東,就只剩下車架和座椅。按下座椅不表,先說車架。
我們第一個(gè)關(guān)心的是夠不夠結(jié)實(shí)--會(huì)不會(huì)坐壞?
坐下去以后車架會(huì)下塌,人起來能恢復(fù),這叫彈性形變。形變超過一定限度,塌下去起不來了,產(chǎn)生永久形變(塑性形變),卻沒斷裂,就不能說強(qiáng)度不夠,而是剛度不足。金屬材料做車架,只要?jiǎng)偠葔颍瑥?qiáng)度肯定綽綽有余。僅僅結(jié)構(gòu)不破壞,但扭曲得不成樣子,并不是我們的目標(biāo)。躺車車架的垂直彎曲形變不能超過一定限度,這個(gè)限度就是躺車標(biāo)準(zhǔn)之一,可惜現(xiàn)在還沒有。怎么辦?
一是參考自行車標(biāo)準(zhǔn)。躺車車架和單梁的自行車相似,完全可以借鑒,例如用反向設(shè)計(jì)求出的車架剛度作為躺車的參考。
二是根據(jù)一般機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)決定,例如座椅負(fù)載70kg時(shí),最大撓度小于軸距的1/500,或小于1.5mm。究竟該是多少,還望大家討論。
跨度對(duì)撓度的影響遠(yuǎn)大于材料和截面積:其它條件相同時(shí),跨度增加26%,撓度就猛增一倍,兩者是立方關(guān)系。
僅就這點(diǎn)看,兩輪低躺的軸距比高躺大,要保持相同撓度,本來就比較長的梁又需要較大的截面,因此車架會(huì)比較重。
事實(shí)上車架壓塌的情況非常少見,最常見的是撞擊使前叉后退使車架拱起,應(yīng)該予以足夠重視:

車架的強(qiáng)度如何,還得經(jīng)過實(shí)際使用的檢驗(yàn),或用模仿實(shí)際騎行的方式檢測(cè)。例如上面說的撞擊,《GB 3565-2005自行車安全要求》是這樣檢測(cè)的:

可見也完全適用于躺車車架。而車架/前叉組合落下試驗(yàn)就不一樣了:

典型的菱形車架鳳凰26輕便車的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)是:

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