Определение величины передачи

В практике велосипедного спорта для более удобной работы соотношение передних и задних шестерен на велосипеде (передача) принято выражать в определенных относительных величинах. Все велосипедисты знают, что, например, передача 50*15 соответствует 7,12 м пути, пройденного велосипедистом за один оборот шатуна. Как правило, спортсмены знают 5-10 передач, которые они в основном применяют в тренировках и на соревнованиях. Однако их существует намного больше.
Необходимо знать различные варианты передач. Это может более качественно проводить работу в определенных диапазонах частоты педалирования. Планируемая частота педалирования будет зависеть от предполагаемой скорости на дистанции и выбранной передачи. Умея вычислить передачи и соответствующую частоту педалирования при разной скорости передвижения, можно оптимально варьировать определенными передачами в тренеровочном и соревновательном процессе.
Передача, выраженная в дюймах, определяется по формуле:

где П - величина передачи;
n1 - количество зубьев передней шестерни;
n2 - количество зубьев задней шестерни;
d - диаметр колеса, который равен на шоссейных и трековых велосипедах 27 дюймам, или 0,68 м (27*0,0254 м).
Например, при соотношении передней и задней шестерни в 50 и 15 зубьев

Относительная величина 90 дюймов - воображаемый диаметр колеса. при котором велосипедист пройдет определенное расстояние на данной передаче за один оборот шатуна. Это расстояние, или путь, называется укладкой.
Его можно определить по следующей формуле:

где У - величина укладки в метрах.
Для тех же шестерен укладка будет вычисляться так:

Из этой формулы можно вывести еще две для определения передней и задней шестерен, если известна только одна из них:

Научившись определять велечину передачи и укладку, очень легко можно вычислить частоту педалирования на той или иной дистанции или на ее отрезке по формуле:

где O - количество оборотов шатуна за 1 мин.;
S - длина отрезка или дистанции в метрах;
y - величина укладки в метрах;
t (сек.) - время отрезка.
Если передача, на которой вы едете неизвестна, то, зная частоту педалирования на дистанции, можно вычислить величину укладку по формуле:

с последующим определением передачи.

Источник: Велосипедный спорт, ежегодник, 1981, с. 27-28

Определение скорости велосипеда

Известно, что скорость велосипеда линейно зависит от скорости вращения колеса, которая зависит от передаточного соотношения передней и задней звезды и частоты вращения педалей. Что это означает?

Допустим, впереди установлена звезда с 39 зубьями, сзади установлена звезда с 15 зубьями. Тогда при полном обороте передней звезды, задняя совершит на 2,6 оборота больше, т.к. передаточное соотношение равно 39/15=2,6. Соответственно, колесо в этом случае проедет (по формуле C=pi*d) 3,14*27"*2,54*2,6=559,88 см.

Теперь, предположим, что мы крутим педали с частотой 90 об/мин. Тогда за одну минуту мы проедем 90*559,88=50389,8 см или 503,89 метра. В час это получится 503,89*60=30233 м или 30,2 км. Итак при каденсе в 90 об/мин. и передаточном соотношении 2,6 скорость велосипеда будет 30,2 км/ч.

Готовая формула для расчёта выглядит так:

V (км/ч) = (Nп/Nз)*d*n*0,00479

Nп - количество зубьев на передней звезде,
Nз - количество зубьев на задней звезде,
d - диаметр колеса в дюймах,
n - частота педалирования об/мин.

Проверяем: 39/15*27*90*0,00479 = получаем те же 30,2 км/ч