Контрруление, что это такое и для чего оно нужно

[TBX]

когда есть опрокидывающий момент и не падает, когда его нет.

ок, давай по пунктам. что ты вкладываешь в понятие "опрокидывающий момент"? Куда он приложен?

[Диполь]

Опрокидывающий момент - момент сил относительно оси, проходящей через точки контакта колес

[TBX]

Опрокидывающий момент - момент сил относительно оси, проходящей через точки контакта колес

значит у нас на месте стоит байк на колёсах в балансе? И есть некоторые силы приложенные куда, к центру масс этого байка?

[Диполь]

TBX нет. Ловушка не получится...)))

Скрытый текст

1. Байк не стоит на месте, но его движение рассматривается по трем осям вертикальной оси (движение в горизонтальной плоскости), горизонтальной продольной оси (движение в плоскости мотоцикла или в перпендикулярной земле плоскости, проходящей через точки контакта колес) и горизонтальной поперечной оси (движение в плоскости, перпендикулярной продольной оси мотоцикла)
2. Мотоцикл может находиться в равновесии и юыть неподвижным в последней плоскости, несмотря на наличие движения в других плоскостях
3. Изначально движение в этой плоскости рассматривается без привязки к конкретной оси вращения. Просто определяется момент сил, а они уже позволяют вычислить и ось вращения.
4. Первичные силы - это сила тяжести, приложенная в центре масс и центростремительная сила, приложенная в точке контакта колес
5. Т.к. движение является относительным, а в точке контакта колес боковое смещение и отрыв колес отсутствуют (рассматриваем движение без сноса), то вместо вращения мотоцикла вокруг продольной оси под действием силы тяжести и центростремительной силы (в системе, привязанной к мотоциклу) можно рассматривать вращение мотоцикла вокруг оси, проходящей через точки контакта колес (в системе, привязанной к точкам контакта)
6. При таком рассмотрении необходимо перенести вектор центростремительной силы в центр масс, но с обратным знаком (кстати, это и есть не существующая в реальности, но возникающая в векторном преобразовании центробежная сила)
7. А дальше рассматривать вращение мотоцикла вокруг оси, проходящей через точки контакта колес, под действием упомянутых сил.

[TBX]

6. При таком рассмотрении необходимо перенести

необходимо для чего? Уж не для уравновешивания ли статической модели? То есть не доказываем ли мы таким образом равновесие, введением условий которые и задают нам это равновесие?

[quio]

Именно из-за разницы прямолинейной траектории мотоцикла и уходящей в сторону траектории переднего колеса мотоцикл начинает быстро "падать" в поворот. Но как правило пилот не дает мотоциклу "падать".

Спасибо за ответ. Но разве ошибочный наклон корпуса от поворота не будет компенсироваться еще большим поворотом руля от поворота? Ведь поворот руля значительно более значим для поворота, чем положение корпуса, разве нет?

Например, нужно повернуть вправо. Поворачиваем руль влево, ошибочно смещаем тело влево, мот не поворачивает, мы еще сильнее поворачиваем руль влево и он уже хочешь-не хочешь, поворачивает вправо.

[Диполь]

TBX нет. Ловушка опять не получится.
Ты вырвал фразу из контекста.
Перед этим говорится, что мы имеем право поменять систему отсчета. А дальше добавляется эта фраза, которая означает, что для того, чтобы сохранить картину воздействия сил на тело при таком изменении системы отсчета, необходимо.. (далее по тексту).
Прежде чем пытаться доказать, что я не прав, просто задумайся, происходит ли вращение мотоцикла в плоскости, перпендикулярной его продольной оси, когда этот мотоцикл едет по кругу постоянного радиуса с постоянной скоростью. (Мелкие флуктуации не считаем)

Добавлено спустя 13 минут 1 секунду:
quio в описанном примере мот поворачивает с левым наклоном. Только не вправо, а влево и очень плавно (медленно). При этом описанное поведение говорит о страхе перед потерей равновесия. Но если он был изначально, то никуда не денется и потом. Скорее всего, при дальнейшем довороте руля пилот выровняет мот, а потом начнет поворачивать руль вправо с наклоном тела вправо. Но все это все с тем же страхом потери равновесия и инстинктивном улержании "равновесия". В результате мотоцикл сделает "змейку" влево-вправо и войдет в правый поворот, но очень медленно. Иными словами, не впишется. И причина - неправильное выполнение КР, а точнее, его отсутствие, несмотря на предварительный поворот руля "от поворота"

[quio]

Диполь, специально сходил, проверил. Скорость около 60. Смещаем корпус влево, мот начинает плавно поворачивать влево. Продолжаем смещать корпус влево, но начинаем и руль поворачивать туда же (интенсивно и не очень). Мот начинает ощутимо поворачивать вправо. Что-то мне кажется, что выше какой-то определенной скорости (15-25 км/ч) вообще невозможно повернуть мот путем повора руля в сторону поворота - он будет всегда поворачивать в противоположную. Смещение корпуса заставляет руль повернуться в другую сторону, поэтому он и начинает поворачивать в строну смещения. А если мы не будем давать рулю самому (из-за смещения корпуса) повернуть и насильно его поворачивать в другую сторону, то мот и поедет в строну противоположную повороту руля, независимо от положения корпуса.

Подозреваю, что в случае с учениками был следующий процесс. Нужно повернуть на право. Они очень нехотя поворачивали руль влево, от страха переносили корпус влево, и из-за недостаточного усилия на поворот руля учеником, руль сам поворачивал вправо (из-за смещения корпуса), поэтому они начинали ехать влево.

ЗЫ. Я зелен, так что не спорю и ничего не опровергаю. Дисскутирую с целью самому лучше разобраться в вопросе.

[Диполь]

Скорость около 60. Смещаем корпус влево, мот начинает плавно поворачивать влево. .... Что-то мне кажется, что выше какой-то определенной скорости (15-25 км/ч) вообще невозможно повернуть мот путем повора руля в сторону поворота

Тут первая фраза немного противоречит второй.

Скрытый текст

В первой фразе описано, как мот начал поворачивать влево при повороте руля влево. Значит вторая фраза уже противоречит первой - повернуть можно. Но очень плавно, повышая крутизну траектории очень постепенно. А контрруление обеспечивает быстрое изменение траектории и нужно именно для этого.

Смещение корпуса заставляет руль повернуться в другую сторону, поэтому он и начинает поворачивать в строну смещения. А если мы не будем давать рулю самому (из-за смещения корпуса) повернуть и насильно его поворачивать в другую сторону, то мот и поедет в строну противоположную повороту руля, независимо от положения корпуса.

Прежде всего, подумаем о смысле наклона в такой ситуации.

Скрытый текст

Если мы поворачиваем руль так, что смещение корпуса перестает влиять, то зачем делаем это смещение? Тогда его можно не делать.
Но люди его делают. И именно для того, чтобы повлиять. Повлиять в плане сохранения равновесия. Поэтому и получается, что мотоцикл делает плавную змейку вместо быстрого КР.

Подозреваю, что в случае с учениками был следующий процесс.

Там возможны два вида ошибок

Скрытый текст

1. поворот руля налево и наклон влево с последующим плавным наклоном и поворотом вправо. Это просто змейка, переходящая в поворот. Она не ускоряет вхождение в поворот, а даже замедляет его, т.к. возникают предварительные потери времени на "заруливание" в другую сторону.
2. Поворот руля налево с одновременным быстрым наклоном мотоцикла влево и сохранением равновесия за счет наклона тела вправо, а потом перекладывание мотоцикла и руля вправо. Такой способ быстрее, но все равно не то, что нужно.
Условно говоря, нужно сразу начать наклон мотоцикла и тела в нужную сторону (в нашем случае вправо), т.е. как бы начать поворот в нужную сторону без КР. Но при этом одновременно повернуть руль в другую сторону (влево). Тогда и получится КР и заваливание в поворот выполнится очень резко по гораздо более крутой траектории.

[quio]

Тут первая фраза немного противоречит второй.
В первой фразе описано, как мот начал поворачивать влево при повороте руля влево.

Не-не-не. Я не писал, что руль поворачивал влево. Только смещал корпус. По моим представлениям это приводило к повороту руля вправо, за счет чего мот начинал поворачивать влево. А потом я, сохраняя левое смещение корпуса, начинал поворачивать руль насильно туда же влево. В результате мот выправлялся, наклонялся вправо и ехал вправо, несмотря на то, что корпус все еще оставался смещенным влево.

Если мы поворачиваем руль так, что смещение корпуса перестает влиять, то зачем делаем это смещение? Тогда его можно не делать.

В данном случае оно делалось эксперимента ради. В обычной жизни это делается ради смещения центра масс в поворот, дабы уменьшить необходимый для поворота наклон мота.

Там возможны два вида ошибок

Да, ошибки эти мне понятны, но мне кажется, что все же объяснение процессов, которые в них происходят немного другое, ну да ладно.

Тезисно весь процесс управления, на мой взгляд, можно изложить по следующим пунктам:
1. Мотоцикл поврачивает туда, куда смещен его центр масс;
2. Выше определенной скорости из-за инерции мот начинает наклоняться (падать) в сторону, противоположную повороту руля => т.к. основной вес в железе, это весьма сильно смещает центр масс;
3. При смещении тела в ту или иную сторону центр масс также смещается, но т.к. вес пилота меньше веса мота, то это лиш добавка к смещению, которое получается в п.2.

Казалось бы можно управлять раздельно и рулем и смещением своего веса. Однако т.к. эффективность у этих двух методов сильно разная, если мот из-за руля хочет ехать вправо, то корпусом его заставить поехать влево сможет только очень тяжелый пилот.

Полагаю, что гироскопический эффект тоже весьма существенный вклад вносит. С его действием я пока не совсем разобрался, но вроде бы он как раз усиливает действия п.2 против п.3.

Добавлено спустя 9 минут 40 секунд:
Я выше противопоставил вес мота и вес пилота. Но правильнее противопоставлять инерцию всей этой системы весу пилота. Таким образом, чем выше скорость, тем преобладание п.2 над п.3 становится больше.

еще чуток позже добавлено :)
Хотя наверно нет, все же нужно противопоставлять вес мота и вес пилота. Из-за инерции мотоцикл просто легче заваливается от руля.

[Чайка_О]

Скажите честно, когда контррулите, вы о физике процессов думаете? Оно же получается само собой.

[quio]

Скажите честно, когда контррулите, вы о физике процессов думаете? Оно же получается само собой.

Для меня контрруление было таким открытием, что очень хочется розобраться в этом вопросе. Я всю жизнь думал, что чтобы повернуть влево, нужно руль туда поворачивать :)
На данный момент езжу исходя из принципа: "Нужно повернуть влево - дави левую ручку. Если нужно повернуть сильнее - дави левую ручку еще сильнее". Поэтому и вступил в дискуссию, дабы разобраться в нюансах.

[TBX]

Перед этим говорится, что мы имеем право поменять систему отсчета.

да, эта смена направленна на упрощение задачи динамики и приведение её к статике. на этом этапе у нас и вводятся поддерживающие систему "верёвочки" (перевёрнутый маятник поддерживаемый верёвочкой) по факту же в этой верёвочке напихано очень много разнонаправленных сил.

происходит ли вращение мотоцикла в плоскости, перпендикулярной его продольной оси, когда этот мотоцикл едет по кругу постоянного радиуса с постоянной скоростью.

для сферического мотоцикла в вакууме вращения нет. по факту же ты даже когда стоишь на ногах на месте ровно- постоянно балансируешь со множеством "подруливающих" движений. так и на мото- ты можешь пройти один и тот же круг с разным углом наклона мотоцикла просто сменив скорость движения. поддерживать одну и ту же скорость опять таки проблема- при смене угла наклона мотоцикла меняется диаметр колеса в точке контакта и соответственно момент на этом колесе.
так что этот маятник будет всё время гулять в динамике.

[Диполь]

TBX Александр. Ну ты все-таки читай внимательно, что я написал. Конечно мелкие движения есть. Но они никак не меняют суть. И я там напмспл поэтому, что мелкие флуктуации в расчет не берем. Более того, своими словами насчет постоянного подркливания ты только подтверждаешь мои слова о том, что система при определенных условиях выходит из равновесия. То в одну, то в другую сторону. Но это не отменяет двух фактов
1. Между этими положениями (отклонениями) существует положение равновесия. И хотя оно неустойчивое, можно лего сформулировать условие, при котором оно наступает (и я это уже сделал)
2. Нарушение этого равновесия наступает при появлении момента сил. И точно так же легко сформулировать, когда этот момент сил появляется (и это я тоже сделал).
И в моем описании нет никаких веревочек, а все в строгом соответствии с законами и методами динамики.
И пусть там гуляет все - от маятника и до девчонки пилота, но это никак не менят того факта, что любое изменение угла наклона вызывается только одним явлением - появлением момента сил относительно продольной оси мотоцикла.

[TBX]

Паш, суть меняется радикально. Мотоцикл падает внутрь под действием силы тяжести и за счёт увода из под цм точки контакта за счёт контрруления, и уменьшением центробежки при уменьшении скорости. Поднимается центробежкой за счёт увеличения скорости и уменьшения радиуса рулением и профилем колеса. Плюс гироскопы колёс и вращающихся частей мотоцикла. Плюс кастор вилки даёт свои эффекты руления и нагрузку на руле.
Это всё из динамической модели можно вытащить.
А что даёт перевёрнутый маятник? Некий момент удерживающий от падения? И чего с ним делать, как применить на практике?