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近期在某站看到了一则日本的科普节目,说是有一种可以省力的自行车。而且在主持人小姐姐……不,我是大叔,应该是主持人小妹妹亲身体验过以后,看惊讶的表情,看来真的是可以省力的。但是因为是日语版,所以,也只能看图理解了。其中有弹幕说这是违反了能量守恒定律,也有猜测隐藏了微型电机,还有说内部的结构缓冲了膝盖的冲击,可以让踩踏变的更加平顺等等各种不同的见解。

日本最新发明,通过在自行车牙盘里加入硅胶垫,可以实现助力效果

我也比较好奇,于是翻阅了一下相关信息。我们先来简单看一下这个牙盘和普通牙盘的区别。在普通牙盘上,盘片和盘腿虽然也是两件式结构,但是,是刚性连接,有些使用了盘抓结构,也有的使用了中锁结构,但是无论如何,两者运动都是同步的,而且讲究刚性高,性变小,传动效率高。

日本最新发明,通过在自行车牙盘里加入硅胶垫,可以实现助力效果盘腿和盘片可拆装,但是是刚性连接

但是在freepower上,盘片和盘抓被设计成了两个可以单独运动的组件。盘抓需要旋转一定角度才可以和盘片接触完成驱动。这在直觉上是违反传动效率的,有一部分力量会因为空转或者形变散失掉。

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不错,这个牙盘也悄悄是利用了这些形变来帮你“省力”,之所以带引号,是因为我觉得更恰当的说法应该是蓄力。在说蓄力之前,我们先说说牙盘上的死点,从牙盘上的杠杆原理来看,在相同的踩踏力量下,在牙盘的3点钟方向,牙盘接收的力量是最大的。(这里简化一下,只考虑踩踏力垂直向下)。

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而在12点钟和6点钟方向,实际上向下施加力量是不会驱动牙盘转动的。这两个位置就是死点。新手在踏频上来后,屁股上下跳动,就是因为这种原因导致。

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在近现代关于死点的研究很多小妖精嗯真紧啊呼呼呼,最为我们所熟悉的就是椭圆盘,就是利用这一原理,在力量最大的时候,让链条带动更多的齿牙,而在死点位置,让链条带动较少的齿牙来更好的过度。这其中就是为了让死点过度更加平顺。

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OK,理解到这里,再看看freepower。

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在盘片和盘抓中间加入了矽胶材质的垫环,在力量最大的时候,大概是从2点位置到4点位置,矽胶环被压缩,弹性势能储存在环内,当踩踏到死点时,踩踏力量自然会减弱,因为需要平稳度过,此时弹性势能释放,进一步推动盘片运动驱动车轮。此时恰好运动到左脚2点和右脚7点位置,正好平稳过渡踩踏,在力量最弱的时候给你施加提前储备的力量。

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看到这里,工作原理已经一目了然,矽胶环存储了一部分你的力量,同时利用死点,顺势释放,在你最需要的时候释放给你,从而达到省力的效果。同时从视频演示来看,这种矽胶环应该是有多种硬度选择的,以适用于不同力量的人群。

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好了,本期节目就到这里,如果你觉得这个解释还满意的话,记得点赞哦,如果觉得有什么不完整或者错误的地方,也欢迎在下方留言纠正。

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