Styrgeometri
Trehjuliga fordon med 2 hjul fram som styr.

av Göran Nicklasson

En sammanställning av fakta över styrgeometri.. Jag är ingen expert på det här och hittar du något som är fel så ta kontakt med mig så jag kan rätta det. Har däremot läst en hel del om detta och har översatt och skrivit om så att förhoppningsvis alla kan förstå det. Försöker sprida lite kunskap till de som behöver det. När det gäller dina egna bygge så ska jag försöka komma med lite riktlinjer så att du får det så rätt som möjligt meddetsamma . Kan du experimentera och kommer på något bra så skriv och berätta. Länkar till hjälp för att kunna beräkna ackermann etc kommer i slutet av dokumentet.

För att få det här med styrgeometrin rätt så måste man förstå vad som krävs för att en sväng ska kunnas göras på rätt sätt.Ackermann Om vi tittar på en trike som svänger kraftigt åt höger så ser vi att det högra hjulet svänger mer än det vänstra. Ju snävare sväng desto mer svänger det högra än det vänstra hjulet. Detta kallas Ackermanneffekten. Mannen som kom på hur man skulle göra hette Rudolf Ackermann och därför kallas det ackermanneffekten. Gradskillnaden mellan de två framhjulen kallas ackermannvinkel.Styrarmar
Så för att man ska kunna svänga på ett bra sätt så måste alltså framhjulen kunna svänga olika mycket. För att åstadkomma det så hänger man upp hjulen på en styrled med en styrarm  som sticker ut bakåt (eller framåt) där man hänger på styrstagen. Om man satte styrarmarna rakt bakåt (ingen vinkel) så vrider hjulen sig lika mycket, men om man tar och vinklar styrstagen inåt mitten på triken så kommer hjulen att svänga olika mycket.
Om du vrider vänsterhjulet tio grader åt höger, och för att vara någorlunda normalt, så bör högerhjulet ha vridit sig tretton grader. En större ackermannvinkel så blir styrningen mjuk och förutsägbar utan att man får tvinga sin trike in i kurvorna. En mindre vinkel gör styrningen aggressivare. Caster

Caster beskriver vinkeln mellan styrledens lutning (sett från sidan) och vertikalplanet.
Styrleden lutar tillbaka med positiv caster. Negativ caster används aldrig. Castervinkeln kommer att orsaka överdriven camber (se nedan) på framhjulen när man svänger. Detta i sin tur lyfter ena sidan på cykel medan den andra sidan sjunker motsvarade mycket. Denna effekt gör att när man släpper taget om styret(inte längre trycker på det för att svänga) så kommer cykeln att vilja återgå till ett läge där båda hjulen pekar rakt fram. När båda hjulen pekar rakt fram så är framändan på cykeln horisontell med marken. Att styra triken kräver en viss kraft och när den tas bort så hjälper tyngdkraften till för att återställa hjulen till sitt normalläge (rakt fram). Ju större castervinkel och/eller ju tyngre trike, desto större blir denna effekt.
En större castervinkel innebär också en större skillnad i cambervinkeln när man svänger, denna skillnaden kompenserar för vridningen i längsled och eventuell ihoptryckning av däcken i kurvorna. Därav får vi att en stor castervinkel gör att det går bättre att svänga i högre farter medan en liten vinkel gör det lättare att svänga i låga farter.
Fortfarande är det så att teorin inte är absolut. Har man fjädring fram så ändras castervinkleln när man kör över gupp och gropar.Negativ Camber

Camber är den vinkeln som blir mellan vertikalplanet och hjulets lutning (sett framifrån). Lutar man hjulet 2 grader innåt så har hjulet minus 2 graders camber. Positiv camber används bara när trike plus last är så tung att cambervinkeln innåt blir för stor (stort negativt tal). Detta gäller först och främst de med fjädring fram. Det vanligaste är -0.5 till -3 grader.
När man tar en kurva så vill triken vrida sig i längsleden och med den hjulen. För att motverka det så används camber. Detta är igentligen mer för fordon med breda däck med stor anliggningsyta t ex bilar. Vi cyklister (trikeryttare) har ju däck med rund profil och har med det inte så stor nytta av cambervinkel annat än till att förstärka kurvtagningsförmågan med. Till de få som har fjädring fram så behöver man ha det för att anliggnings ytan på däcket alltid ska bli så bra som möjligt. Med mjuk fjädring så behöver man ha en större cambervinkel.

Kingpin Inclanation Styrledsvinkel. (Center point steering)För att göra det lite lättare för er som läser engelska och tänker läsa mer om detta på engelska så tar vi namnet på engelska. Kingpin inclination (kingpin = spindelbult). Med rätt lutning på styrleden så vrider hjulet sig på sin kontaktyta när man svänger. Ett annat namn för detta sätt att ha styrningen på är centerpoint steering. En effekt av detta är att styrning inte påverkas lika mycket av gropar och gupp i vägbanan. Denna vinkel "ställs" in när du bygger din trike. Inget man ändrar på efteråtSteering offset

Steering offset.  Ytterligare ett sätt att få triken att bli självupprättande är att montera hjulen så att kontaktytan ligger utanför den tänkta linjen genom styrleden. Går att göra med brickor mellan hjulnav och styrled. Genom att öka styrledsvinkeln så minskar man den självstyrande effekten.

Castervinkel tillsammans med styrledsvinkeln gör att cambervinkeln ändras i förhållande till styrutslaget. Detta gör att hjulen lutar innåt i en kurva när man svänger. Alltså en förbättrad kurvtagning (se castervinkeln).Styrled i förhållande till hjulaxeln

Styrled i förhållande till hjulaxeln. Detta kan drastiskt påverka styrningen. Om axeln placeras framför styrleden så motverkar det effekten av castervinkeln och gör styrningen oförutsägbar. Om axeln placeras för långt bak efter styrleden så kan styrning påverkas av ojämnheter i vägen eller när man bromsar. Placera axeln mitt i eller bakom och inte längre ifrån styrleden än max 15 mm.

Toe-in eller toe-out är något de flesta fordon med 2 parallella hjul använder sig av. Toe-in där hjulen pekar innåt mot varandra, och utåt ifrån varandra vid toe-out. Noll grader toe in/Toe out betyder att hjulen är parallella med varandra. Toe in på en trike gör den mera stabil, tar bort fladder i hjulen på grund av eventuella toleranser i hjulupphängningen.Toe-in Toe-in gör den lite mer stabil under färd rakt framåt. Gör den också lite mer aggresiv i kurvtagningen. Normala värden är -1,5 till +1,5. Toe-in mäts mellan centrumlinjerna genom hjulen. BILD Tänk på att ju mer toe-in du har desto mer motstånd vid färd framåt och ett större däckslitage.
När du ställer in toe-in på din trike så ska den vara belastad dvs du ska sitta i den. Vid nedlastning av triken så vrids hjulen inåt. Så det är bara till att be någon om hjälp.

Praktiskt. Jaså jaha säger du då. Vad för nytta av detta har jag? frågar du.
För att du ska få en trike som är hanterbar och går lätt att styra så försök att följa dessa enkla råd, så ska det fungera.
Detta är bara rekommendationer så andra värden kan också fungera bra. Dessa värden har fungerat för mig och en hel del andra. Så något bra måste de vara.

En camber vinkel som är justerbar är naturligtvis det bästa. Det kan man åstadkomma med hjälp av länköron. Se på mina bildsidor hur jag har gjort.
Castervinkeln bör ligga inom 10-12 grader, ju större grader desto stabilare i höga farter. Inom rimliga gränser (vinkeln).
Styrledsvinkeln 15 - 18 grader
Tänk på centerpoint steering, linjen genom styrleden som träffar mitt i kontaktytan däck/mark.
Steering offset, helst i mitten annars utanför.
Hjulaxelns förhållande till styrleden. Helst i mitten annars max 15 mm eftersläp.
Ställbara styrlänkar för att kunna ställa in toe-in och att styret hamnar i mitten. Kan göras med hjälp av vantskruv. Se min bygghjälp.

Ackermann.
Vad som kan ändra ackermannvinkeln vid ett trikebygge.
Längden på din trike.
Vinkeln på styrarmen.
Längden på styrarmen,
plus ett antal olika mått som beror på hur du tänker sätta ihop styrningen.
För att slippa tänka på hur du ska få ihop styrningen så kan du få hjälp med att räkna ut din styrning så att den blir så bra som möjligt.
Du får gå till
Peter Eland's site: Ackermann steering spreadsheet (som har gjorts av Peter Eland som också ger ut VELOVISION.)
Länkarna längre ner kommer från denna sida. Börja med
Tricycle steering geometry - introduction

Olika sätt att konfigurera styrningen på.
Tricycle steering geometry - the spreadsheets

för att läsa om styrgeomtri och hur du använder dig av filerna du hämtar.
Tricycle steering geometry - instructions

De här är filerna du kan hämta.
Tricycle steering geometry - downloads

Slutresultatet är teoretisk och baseras på en 2-dimensionell verklighet så det är inte hundraprocentigt.
Det blir ändå tillräckligt bra.

Till början av dokumentet
 
VänsterpilTillbaka till startsidan


 

Författare: Göran Nicklasson
min mailadress


 

Free counter and web stats