I rapporti della bici

[AlfaNove]

I RAPPORTI DELLA BICI

Chi non ama i testi non brevissimi ed i numeri, ignori queste note.

E dall età del pensionamento che sono diventato un anziano
cicloturista.
Pedalando con gli altri o incrociando altri ciclisti, si sentono spesso
espressioni del tipo sei troppo lungo, padala più agile .
Il punto è che tanti fanno delle confusioni, in merito ai rapporti del
cambio, ossia pensano che essi siano i pignoni posteriori, ignorando
che invece un rapporto è sempre una divisione , nella fattispecie
denti avanti / denti dietro.
Premesso che i denti degli ingranaggi hanno tutti la medesima
dimensione, come pure le maglie della catena, dire che sto pedalando
con un rapporto 34/17=2, equivale a dire che la ruota completa due giri
mentre il pedale ne completa uno. Infatti, se la corona anteriore ha il
doppio di denti rispetto al pignone attualmente inserito, allora anche
la circonferenza della corona è doppia di quella del pignone, che
dunque deve completare due giri mentre la corona anteriore ne completa
uno.
Ora immaginiamo che il mio amico mi pedali affiancato (stessa identica
velocità) ma lui sta usando un 40/20=2. Ebbene, il rapporto di
trasmissione non è pari a 2 anche per lui? Certamente.
E se la circonferenza della sua ruota è identica a quella della mia,
poniamo per semplicità 2 metri, lo sviluppo metrico , ossia la
distanza coperta con una pedalata, è per entrambi 2 giri X 2
metri/giro = 4 metri/ per pedalata.
Ma allora, se lo sviluppo metrico è identico per entrambi e pure la
velocità, non può che essere identica la cadenza di pedalata. Se stiamo
pedalando a 2 pedalate/secondo = 120/minuto, in un ora entrambi
percorriamo 120 X 60 X 4 = 28.800 metri (velocità 28,8 Km/h).
Tutti questi valori identici li stiamo ipotizzando per valutare
l influenza di una sola variabile: la combinazione di rapportatura,
diversa per i due ciclisti, sia pure con pari rapporto.
Dunque ipotizziamo che anche la resistenza totale (peso, postura,
esposizione aerodinamica, attrito volvente ruote-strada, ecc.) sia
identica. Allora i due ciclisti stanno pedalando con la stessa potenza
e con lo stesso sforzo al pedale, oltre che con la stessa cadenza.
Infatti, se la potenza è identica e pure la velocità angolare di
pedalata, non può che essere identica la coppia motrice, e se è
identica anche la lunghezza di pedivella (es. 172 mm) sarà altresì
identico lo sforzo al pedale.
Dunque, per quanto riguarda lo sforzo alle gambe, la combinazione 40/20
e la combinazione 34/17 sono nella fattispecie del tutto equivalenti.
Il discorso cambia quando, invece di parlare di sforzo alle gambe,
vogliamo parlare di sforzo alla meccanica: sia i denti degli
ingranaggi, che le maglie della catena, sopportano uno sforzo minore, a
parità di potenza e di coppia motrice, quando maggiore è il raggio di
coppia e minore lo sforzo, ossia la meccanica soffre meno col 40/20
piuttosto che col 34/17.
Ora veniamo finalmente al nocciolo.
Nel mio caso se, dopo adeguato riscaldamento, passo dal 34/17 al 34/16
e poi ancora al 34/15=2,266 giri ruota/pedalata, aumento la coppia
motrice e la velocità se la cadenza di pedalata è costante.
Ma il mio amico mi dice: non sei un buon ciclista, hai un leggero
incrocio di catena . E vero, la catena appare impercettibilmente
incrociata.
Allora cambio avanti e dietro, ossia passo al 50/18=2,777. Ma ora la
pedalata è troppo dura, dunque passo al 50/20 = 2,5 e noto che la
padalata è solo leggermente più dura della precedente pedalata 34/15.
Ma cosa noto ancora? Anche ora la catena è leggermente incrociata (in
senso opposto al precedente).
Insomma, quando si passa in quella terra di nessuno , ossia in quella
zona intermedia fra pedalate agile e padalata dura, un leggerissimo
incrocio è inevitabile.
Scusate la lunghezza. Qualcuno conosce un tipo di approccio più
conciliante per la terra di nessuno ?

[eddyligo]

"AlfaNove" <21800i...@mynewsgate.net> ha scritto nel messaggio
news:201203142...@mynewsgate.net...

>I RAPPORTI DELLA BICI
>
> Chi non ama i testi non brevissimi ed i numeri, ignori queste note.
>

cut

> Insomma, quando si passa in quella “terra di nessuno”, ossia in quella
> zona intermedia fra pedalate agile e padalata dura, un leggerissimo
> incrocio è inevitabile.
> Scusate la lunghezza. Qualcuno conosce un tipo di approccio più
> conciliante per la “terra di nessuno”?
>

Non sono un ciclista ma un tecnico quindi affronto il problema in modo "
ingegneresco" ma cercando di non usare un linguaggio troppo tecnico.
E'vero la catena "incrociata" meglio parlare di disallineamento tra corona e
pignone porta ad una perdita di potenza, ovvero efficacia della pedalata.
Ciò è dovuto al fatto che la risultante delle forze applicate non è più
perfettamente in asse e quindi dalla scomposizione delle forze ne deriva una
componente laterale, peraltro minima, che viene annullata dalla resistenza
degli elementi della catena e dai denti. Questa resistenza si attua, in
pratica, con un aumento dell'attrito laterale - attrito strisciante tra le
facce delle maglie della catena e dei denti che è molto maggiore di quello
volvente ( quelle delle ruote per intenderci) che teoricamente, è il solo
esistente in un meccanisco ruote dentate catena-
In realtà un minimo di attrito striciante tra i vari componenti esiste
sempre quindi si tratta di un semplice e minimo aumento di questo nel caso
del disallineamento.
Però dal punto di vista costruttivo ciò è previsto per cui la distanza tra
le varie ruote dentate corrisponde a ben precisi parametri (se il tutto è
ben progettato e realizzato) quindi la perdita di potenza, quindi aumento
dello sforzo di pedalata) dovuta alla minore efficienza del sistema è
estremamente contenuta., cmunque inferiore allo sforzo di un altro rapporto
però "allineato".
Sono molto più importanti - nel sistema catena/ruote dentate- e decisivi
altri fattori come la qualità e trattamento superficiale dei materiali
impiegati, il tipo di lubrificante usato, l'efficienza del meccanismo di
spostamento della catena,dei cuscinetti e del meccanismo di ruota libera.
In estrema sintesi il disallineamento è previsto in fase di progettazione,
le perdite sono minime e dipendono in massima parte dalla buona
progettazione, buona costruzione, buoni materiali e trattamenti, ottima
manutenzione.
Quindi non mi preoccuperei tanto del disallineamento quanto del resto, il
problema dell'incrocio era molto più reale ai tempi di Coppi e Bartali,
all'epoca dei cambi a 3 rapporti delle Bianchi e legnano e delle catene
regina, ma molta acqua è passata sotto i ponti da allora, l'efficienza
complessiva è aumentata di molto.
Una considerazione: ciò ha importanza in agonismo dove ogni singola perdita
di rendimento dei sistemi meccanici assume importanza, pensa alla differenza
tra un'auto di F1 e l'auto di tutti i giorni, ma nel cicloturismo dove il
mezzo non è paragonabile a quello impiegato in gara (non credere che le
biclicette da gara reali siano identiche a quelle che vendono è come per le
auto da rally, hanno un'apparente vestito uguale sotto sono completamente
differenti da quelle che vendono anche se sotto la dizione "rally") è più
importante l'efficienza totale: es dei cuscinetti dei mozzi, del pnematico,
del peso della bicicletta.
Vi è poi la differenza nel "motore umano" siamo tutti differenti ognuno di
noi ha una sua muscolatura ed una sua struttura ergo ognuno di noi ha una
sua "pedalata" e qui c'è poco da fare.

[eddyligo]

"eddyligo" <eduardo...@libero.it> ha scritto nel messaggio
news:jjs9ig$sis$1...@speranza.aioe.org...

>
> "AlfaNove" <21800i...@mynewsgate.net> ha scritto nel messaggio
> news:201203142...@mynewsgate.net...
>>I RAPPORTI DELLA BICI
>>
>> Chi non ama i testi non brevissimi ed i numeri, ignori queste note.
>>
>
> cut
>> Insomma, quando si passa in quella "terra di nessuno", ossia in quella
>> zona intermedia fra pedalate agile e padalata dura, un leggerissimo
>> incrocio è inevitabile.
>> Scusate la lunghezza. Qualcuno conosce un tipo di approccio più
>> conciliante per la "terra di nessuno"?
>>

Dimenticavo un altro fattore: Le leve tra pedivella e corona e quella tra
pignone e ruota

In effetti anche queste incidono in quanto riprendendo il tuo esempio tra
40/20 e 34/17
Ammettiamo che la pedivella sia uguale nei due casi (conta anche quella
lunghezza) La corana 40 avrà un diametro maggiore di quella da 34 quindi la
"leva" tra pedivella corona (dato sommariamente dalla lunghezza della
pedivella meno il raggio della corona) è minore di quello tra pedivella e
raggio della corona da 34, ergo la corona da 34 è più "pesante" di quella da
40
Lo stesso avviene tra pignone e ruota (ammettendo la ruota identica) per cui
il pignone da 17 è più "pesante" di quello da 20
Per cui il rapporto 40/20 è più "leggero" di quello 34/17 pur percorrendo
la stessa lunghezza per ogni pedalata.
questo è valido anche se le pedivelle identiche sono identiche (come
dovrebbe essere per adattarsi al fisico del ciclista) ma logicamente
cambiano i rapporti di delle forze in gioco