फ्रेम ज्योमेट्री बाइक को कैसे प्रभावित करती है?

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एक फ्रेम की ज्यामिति बाइक के संचालन के तरीके को प्रभावित कर सकती है, लेकिन क्या आप वास्तव में अनुमान लगा सकते हैं कि ट्यूब कोणों के साथ बाइक कितनी अच्छी तरह सवारी करेगी?

चेतावनी: अगले कुछ अनुच्छेदों में आप डगमगाने, फ्लॉप और चिकोटी का अनुभव कर सकते हैं। चिंतित न हों - ये ऐसे शब्द हैं जो आपको साइकिल से निपटने के जटिल विषय को बेहतर ढंग से समझने में मदद करेंगे। सीधे शब्दों में कहें, हैंडलिंग एक बाइक की दिशा को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक इनपुट है, और सबसे बड़ा कारक साइकिल की ज्यामिति है।

गतिकी को पूरी तरह से समझने के करीब पहुंचने में एक सदी लग गई है, लेकिन डेल्फ़्ट, नीदरलैंड के तकनीकी विश्वविद्यालय के सहायक प्रोफेसर अरेंड श्वाब भौतिकविदों की एक टीम में से एक हैं, जो 2011 में इस समस्या को हल करने का दावा करते हैं।

‘हमारे समीकरण में 27 पैरामीटर हैं,’ वह साइकिल चालक को बताता है। इनमें ट्यूब एंगल, डाइमेंशन, फोर्क रेक, बॉटम ब्रैकेट हाइट और सेंटर ऑफ ग्रेविटी शामिल हैं। केवल एक तत्व बदलें और हैंडलिंग बदल जाती है।

दशकों के संचयी अनुभव ने फ्रेमबिल्डरों को सड़क बाइक के लिए एक सामान्य ज्यामिति की ओर अग्रसर किया है जो वजन, आराम, दक्षता और हैंडलिंग के बीच एक स्वीकार्य संतुलन है।

इसका मतलब है कि, आज, हैंडलिंग के लिए अधिकांश बदलाव हेड ट्यूब एंगल और फोर्क ऑफ़सेट के साथ किए जाते हैं, जिन्हें कभी-कभी रेक भी कहा जाता है, क्योंकि वे 'ट्रेल' निर्धारित करते हैं।

पगडंडी का अंदाजा लगाने के लिए, कल्पना करें कि प्रकाश की किरण सिर की नली के केंद्र से नीचे की ओर चमक रही है। यह उस बिंदु से आगे जमीन को छूएगा जहां आगे का टायर जमीन को छूता है।

इन दो बिंदुओं के बीच की दूरी पगडंडी है और यह मुख्य कारकों में से एक है कि बाइक कैसे चलती है।

‘ट्रेल साइकिल की स्थिरता को प्रभावित करता है,’ ब्रॉम्सग्रोव में क्रैडॉक साइकिल के फ्रेमबिल्डर रिचर्ड क्रैडॉक कहते हैं।

‘सभी साइकिलें जितनी तेजी से चलती हैं उतनी ही अधिक स्थिर होती हैं लेकिन अधिक पगडंडी से सीधा रहना आसान हो जाता है। नीचे की तरफ, जब आप काठी से बाहर होते हैं तो अधिक ट्रेल का मतलब अधिक डगमगाना होता है और जब कॉर्नरिंग की बात आती है तो इसे चलाने के लिए सवार से अधिक प्रयास की आवश्यकता होती है।'

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यह आखिरी बिंदु है जो लक्जमबर्ग बाइक ब्रांड रोलो के एंडर्स एनरस्टेड को सक्रिय करता है।

‘एक लंबी पगडंडी वाली बाइक को एक कोने के आसपास आदर्श पथ पर चलना अधिक कठिन होता है। तो एक हेयरपिन पर आपको दो या तीन अलग-अलग इनपुट के साथ मोड़ से गुजरना होगा।

'आपको सशक्त होना होगा क्योंकि ज्यामिति बाइक को उसके मौजूदा प्रक्षेपवक्र में रखना चाहती है,' वे कहते हैं।

कम ट्रेल के साथ राइडर को उन सुधारों को करने के लिए उतनी ऊर्जा खर्च नहीं करनी पड़ती है और वह इतनी जल्दी कर सकता है, एनरस्टेड कहते हैं।

वह अत्यधिक 'व्हील फ्लॉप' - कम गति अस्थिरता - को खत्म करने के लिए अपनी ज्यामिति को ट्यून करता है - और सभी फ्रेमबिल्डर का लक्ष्य बाइक के इच्छित उपयोग के लिए सबसे उपयुक्त हैंडलिंग प्रदान करने के लिए ट्रेल को समायोजित करना है।

तो एक टूरिंग बाइक में एक स्थिर, पूर्वानुमेय सवारी प्रदान करने के लिए बहुत सारे निशान हो सकते हैं, जबकि एक रेस बाइक में त्वरित, तेज कॉर्नरिंग प्रदान करने के लिए थोड़ी सी पगडंडी हो सकती है।

फ्रेमबिल्डर दो मुख्य तरीके हैं जो निशान को समायोजित कर सकते हैं: हेड ट्यूब के कोण को बदलकर या कांटे के रेक (ऑफसेट) को समायोजित करके। पगडंडी को कम करने के लिए, आप हेड ट्यूब को तेज बना सकते हैं, कांटा रेक बढ़ा सकते हैं, या दोनों।

सड़क साइकिल चालक आमतौर पर बाइक को संभालने के पक्ष में आए हैं जहां निशान 50-60 मिमी है। 73° के क्षेत्र में लगभग 45 मिमी के फोर्क ऑफ़सेट के साथ एक हेड एंगल इसे प्राप्त करने की प्रवृत्ति रखता है।

कई फ्रेमबिल्डर अपने सटीक आंकड़ों के बारे में चिंतित हैं, लेकिन यदि आप तीन में से दो चर जानते हैं तो आप Bikecad.ca वेबसाइट पर तीसरे की गणना कर सकते हैं।

सड़क बाइक अवरोही कौशल
सड़क बाइक अवरोही कौशल

छोटे फ्रेम आकार के साथ एक अतिरिक्त जटिलता है क्योंकि सामने का पहिया नीचे के ब्रैकेट के करीब है, जिससे जोखिम होता है कि यह सवार के पैर की उंगलियों से कट जाएगा।

क्लीयरेंस बढ़ाने के लिए या तो हेड एंगल को उथला बनाया जाना चाहिए या फोर्क ऑफ़सेट को बढ़ाया जाना चाहिए, इनमें से कोई भी अन्य डिज़ाइन परिवर्तन किए जाने तक हैंडलिंग को प्रभावित करेगा।

वजन और माप

दुर्भाग्य से, ट्रेल का आकलन करने के लिए ज्यामिति चार्ट की जाँच करने से आपको वह सब नहीं पता चलेगा जो आपको हैंडलिंग के बारे में जानने की आवश्यकता है, क्योंकि इसमें अन्य कारक शामिल हैं।

फ्रेमबिल्डर निचले ब्रैकेट की ऊंचाई और व्हीलबेस को हैंडलिंग के लिए अगले दो सबसे प्रभावशाली ज्यामितीय तत्वों के रूप में उद्धृत करते हैं।

स्टेम की लंबाई, हैंडलबार की चौड़ाई और पहियों और टायरों के प्रकार में बदलाव करके हैंडलिंग में और बदलाव किए जा सकते हैं।

भारी पहिये और टायर, उदाहरण के लिए, अधिक जड़ता है और सलाखों को मोड़ने के लिए अधिक प्रयास की आवश्यकता होती है।

जिस तरह से बाइक के हैंडल भी फ्रेम और कांटे की कठोरता के कारण होते हैं, जिसका अर्थ है कि सामग्री और ट्यूब के आकार अपनी भूमिका निभाते हैं।

ट्रेक साइकिल्स के डिज़ाइन इंजीनियर टिम हार्टुंग कहते हैं, ‘सामग्री का चुनाव और उपयोग बाइक निर्माता को एक परिभाषित ज्यामिति के भीतर अधिक विशिष्ट बाइक-हैंडलिंग विशेषताओं को प्राप्त करने की अनुमति देता है।

'यह वह जगह है जहां मिश्रित सामग्री का स्टील और एल्यूमीनियम जैसे आइसोट्रोपिक सामग्रियों पर एक बड़ा फायदा होता है।'

उन्हें पसंद है कि कैसे कार्बन उन्हें ले-अप पैटर्न, ट्यूब मोटाई और क्रॉस-सेक्शन आकृतियों के माध्यम से कठोरता को नियंत्रित और ट्यून करने की अनुमति देता है।

क्रेते अवरोही
क्रेते अवरोही

रोड बाइक पर डिस्क ब्रेक जैसे आधुनिक विकास का भी बाइक के हैंडल के तरीके पर प्रभाव पड़ा है, हार्टुंग के अनुसार: 'आमतौर पर, थ्रू एक्सल अधिक मोटे होते हैं [मानक त्वरित रिलीज की तुलना में], आमतौर पर 12 मिमी या 15 मिमी।

'मोटा धुरा मजबूत और सख्त होता है और फ्रेम और व्हील के बीच एक सख्त सिस्टम कनेक्शन भी बनाता है। यह एक ऐसा परिदृश्य बना सकता है जहां आगे और पीछे के पहिये एक-दूसरे के साथ तालमेल में न हों।

'पिछला पहिया और फ्रेम एक दूसरे के साथ एक ही विमान में अधिक रहने की प्रवृत्ति होगी, जो उच्च गति वाले कॉर्नरिंग में एक स्थिर रेखा को पकड़ने की कोशिश करते समय खराब हो सकता है।

'आप एक ऐसी बाइक के साथ समाप्त हो सकते हैं जिसके पास एक कोने में एक अच्छी लाइन रखने के लिए सिस्टम में पर्याप्त "दे" या फ्लेक्स नहीं है या आपको उसके अनुसार सफलतापूर्वक काउंटर-स्टीयर करने की अनुमति है।

‘इसका मतलब यह हो सकता है कि आपके टायर के पिछले हिस्से में जमीन के साथ संपर्क पैच से समझौता किया जा सकता है। या आप सड़क पर एक उच्च गति वाले कोने में अपनी लाइन को समायोजित करने के लिए ब्रेक मारते हैं, 'हार्टंग कहते हैं।

‘दौड़ स्थितियों में इनमें से कोई भी वांछनीय नहीं है। ध्यान रखें कि विस्तार का यह स्तर वास्तव में केवल अभिजात वर्ग के साइकिल चालकों द्वारा देखा जाता है और इस प्रभाव में से कुछ को आपके फ्रेम कठोरता मापदंडों को बदलकर कम किया जा सकता है।'

जैविक तत्व

कोई फर्क नहीं पड़ता कि एक बाइक में ज्यामिति और कठोरता के स्तर को डायल किया गया है, हमेशा एक चर होगा जो फ्रेमबिल्डर के लिए सटीक भविष्यवाणी करना असंभव है: सवार।

बॉडी शेप और राइडिंग स्टाइल हैंडलिंग की गतिशीलता को प्रभावित करने वाले हैं, और डेल्फ़्ट के टेक्निकल यूनिवर्सिटी के अरेंड श्वाब के निश्चित विचार हैं कि राइडर की स्थिति हैंडलिंग से कैसे संबंधित है।

‘हैंडलिंग की बात आती है तो राइडर का पोज़ या पोजीशन इतना महत्वपूर्ण नहीं होता है लेकिन जिस तरह से आप हैंडलबार को पकड़ते हैं वह बहुत महत्वपूर्ण होता है,’ वे कहते हैं।

‘स्टीयरिंग संरचना बहुत हल्की है और यदि आप हथियारों और ऊपरी शरीर के बड़े द्रव्यमान को जोड़ते हैं, तो यह सिस्टम और उसकी प्रतिक्रिया को प्रभावित कर सकता है।

श्वाब का सुझाव है कि, सैद्धांतिक रूप से, सिर की नली के समान कोण पर सीधी भुजाओं के साथ सलाखों को पकड़ना स्थिरता के लिए सबसे अच्छा होगा क्योंकि तब आपके हाथ और ऊपरी शरीर का स्टीयरिंग सिस्टम पर कम से कम प्रभाव पड़ता है।

लंदन स्थित फ्रेमबिल्डर टॉम डोनहौ कहते हैं, 'आप वास्तव में गुरुत्वाकर्षण के केंद्र को सही जगह पर रखना चाहते हैं, खासकर जब आप गति से सवारी कर रहे हों। स्पीड वॉबल डाउन टू वेट प्लेसमेंट है इसलिए आपको पहियों के बीच वजन का सही वितरण प्राप्त करने की आवश्यकता है।'

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एक फ्रेमबिल्डर के लिए, राइडर के शरीर विज्ञान के खिलाफ सभी ज्यामितीय तत्वों को संतुलित करने की कोशिश करना एक कठिन काम हो सकता है, खासकर जब ग्राहक उल्लेखनीय रूप से मांग कर सकते हैं, साथ ही साथ अस्पष्ट भी हो सकते हैं कि वे किस तरह की हैंडलिंग चाहते हैं।

'लोग उत्तरदायी, प्रतिक्रियाशील, फुर्तीले, फुर्तीला, आक्रामक जैसे शब्दों का उपयोग करते हैं, 'अमेरिकी बीस्पोक बिल्डर पारली साइकिल के टॉम रोडी कहते हैं।

‘20 या 30 विशेषण हैं जो आप सुनेंगे। कभी-कभी कोई व्यक्ति "घबराहट" महसूस करने वाली बाइक के बारे में बात करेगा। यह हेड ट्यूब पर बहुत अधिक खड़ी हो सकती है या कांटा बहुत कठोर हो सकता है।

'देखने के लिए बहुत सारे टुकड़े हैं। सिर, ऊपर और नीचे की नलियों की मरोड़ कठोरता है, पूरे कांटे की असेंबली की मरोड़ प्रतिक्रिया है और वहाँ लंबवत अनुपालन है - सड़क की असामान्यताओं की प्रतिक्रिया में उन चीजों की झुकने की क्षमता। '

जो स्पष्ट है वह यह है कि बाइक की हैंडलिंग का अनुमान लगाने का कोई आसान उपाय नहीं है। यह कुछ ऐसा है जिसके साथ फ्रेमबिल्डर विज्ञान के माध्यम से परीक्षण और त्रुटि के माध्यम से अधिक से अधिक छेड़छाड़ और परिष्कृत करना जारी रखेंगे।

और एक बार जब आप अपना फ्रेम प्राप्त कर लेते हैं, तो आपके द्वारा संलग्न किए जाने वाले हिस्सों का भी प्रभाव पड़ेगा, लेकिन ज्यादातर जिस तरह से आप उस हेयरपिन मोड़ से गुजरते हैं, वह आपके नीचे होगा।

एक बाइक को संभालने का तरीका काफी हद तक उसे संभालने वाले पर निर्भर करता है।

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