Quadrilatero della sospensione posteriore

  • La Pinarello Dogma XC è finalmente disponibile al pubblico! Dopo averla vista sul gradino più alto del podio dei campionati del mondo di XC 2023 con Tom Pidcock (con la full) e Pauline Ferrand-Prevot (con la front), Stefano Udeschini ha avuto modo di provarla sui sentieri del Garda
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Daniele79

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Penso che il Sogno di ogni biker sia quello di possedere una full capace di assorbire perfettamente le asperità e garantire rigidità in salita.
Per quanto riguarda l'ammortizzazione posteriore il segreto è tutto in quel sistema di tubi e perni che sorrege la ruota posteriore e che le fa compiere una determinata traietoria.
Il problema è quale traiettoria consente rigidità in salita e massimo assorbimento in discesa?
Per esempio il sistema VPP utilizzato dalla santacruz (che fa compiere al mozzo della ruota posteriore un moto rettilineo e perpendicolare al tereno); va bene in salita dato che l'ammortizzatore non viene influenzato dal tiro della catena, ma non penso che sia efficace nel superare ostacoli di dimensioni maggiori di 10-15 cm dato che la forza generata dall'urto ruota ostacolo non è parallela alla traiettoria (dovuta all'ammortizzazione)del mozzo della ruota.
Che ne dite di una traiettoria che per la prima parte di compressione (molto più piccola della seconda) è un arco (approssimabile ad un segmeto del quadrante inferiore destro di una circonferenza) che consente un buon assorbimento data la tangenza forza dell'urto - traiettoria del mozzo e per la rimanente una retta (approssimativamente verticale)?
Avete qualche idea interessante o meglio intuizione geniale?
:shock:
 

iuppareppa

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Daniele79 ha scritto:
Penso che il Sogno di ogni biker sia quello di possedere una full capace di assorbire perfettamente le asperità e garantire rigidità in salita.
Per quanto riguarda l'ammortizzazione posteriore il segreto è tutto in quel sistema di tubi e perni che sorrege la ruota posteriore e che le fa compiere una determinata traietoria.
Il problema è quale traiettoria consente rigidità in salita e massimo assorbimento in discesa?
Per esempio il sistema VPP utilizzato dalla santacruz (che fa compiere al mozzo della ruota posteriore un moto rettilineo e perpendicolare al tereno); va bene in salita dato che l'ammortizzatore non viene influenzato dal tiro della catena, ma non penso che sia efficace nel superare ostacoli di dimensioni maggiori di 10-15 cm dato che la forza generata dall'urto ruota ostacolo non è parallela alla traiettoria (dovuta all'ammortizzazione)del mozzo della ruota.
Che ne dite di una traiettoria che per la prima parte di compressione (molto più piccola della seconda) è un arco (approssimabile ad un segmeto del quadrante inferiore destro di una circonferenza) che consente un buon assorbimento data la tangenza forza dell'urto - traiettoria del mozzo e per la rimanente una retta (approssimativamente verticale)?
Avete qualche idea interessante o meglio intuizione geniale?
:shock:
Molto interessante il tuo questito.
A dire il vero un sistema come lo hai pensato tu già esiste ed è il quadrilatero deformabile alla Lawhill, per intenderci quello delle Yeti da discesa o, per capirci della Rocky ET-X. Anche il VPP che dir si voglia puoi farlo rientrare in quella categoria: è solo una reinterpretazione molto raffinata ed evolita del quadrilareto (quatto lati: il carro; le due biellette e il telaio anteriore). Sono anni che tengod'occhio le full e le loro evoluzioni: ormai siamo arrivati al dunque. Per quello che può valere la mia esperienza, la bici è una bici: poche cmplicazioni e strutture robuste e compatte. pr me va meglio una hecler di una Blur per un ciclista medio: meno problemi con gli snodi e meno manutenzione. Poi ci sono questi ammortizzatori della nuova generazione che fanno miracoli per evitare gli ondeggiamenti...sarà... Intanto di sicuro c'è che costano un patrimonio.

Quindi: semplicità e solidità.
 

Daniele79

Biker popularis
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Hai perfettamente ragione mi sono informato (non ho molta esperienza dato che pratico la mtb in modo serio da poco più di un anno) ed ho notato che la Rocky Mountain ETS-X70 è perfettamente quello che intendevo, :( peccato studio ingegneria meccanica ed era l'argomento su cui volevo dare la tesi.
Un altra domanda: premetto che, come ti ho detto, non ho molta esperienza ma ho notato che sulla mia full (Decatlon pultroppo media-bassa gamma) con sistema monoshok, il fulcro del triangolo posteriore è all'altezza della corona piccola, non sarebbe stato meglio posizionarlo sulla media o poco più giù?
In questo modo si avrebbe un migliore assorbmento degli urti, dato che la tangente all'arco di circonferenza parte con un angolo <90 gradi rispetto al terreno.
Inoltre la minore influenza del tiro della catena è in una zona molto più frequentata.
Che ne pensi?
 

ilmioalterego

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26/12/02
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Daniele79 ha scritto:
Penso che il Sogno di ogni biker sia quello di possedere una full capace di assorbire perfettamente le asperità e garantire rigidità in salita.
Per quanto riguarda l'ammortizzazione posteriore il segreto è tutto in quel sistema di tubi e perni che sorrege la ruota posteriore e che le fa compiere una determinata traietoria.
Il problema è quale traiettoria consente rigidità in salita e massimo assorbimento in discesa?
Per esempio il sistema VPP utilizzato dalla santacruz (che fa compiere al mozzo della ruota posteriore un moto rettilineo e perpendicolare al tereno); :shock:

A me sembra che tu non abbia le idee molto chiare, perchè il sistema VPP non è basato sul principio che dici.

Comunque scordati che sia possibile un sistema perfetto, soprattutto coi problemi di peso che ci sono sulle bici, eppoi la perfezione non è di questo mondo.

Per rigidità intendi che la sospensione non oscilli in salita?
Ci sono due cose che la possono far oscillare:
1. tiro della catena (non costante, la pedalata perfettamente rotonda non esiste)
2. impulsi dall'alto verso il basso che si danno pedalando, soprattutto in piedi (quelli che la Specialized Epic non sente)

L'1 si può ridurre od eliminare con la progettazione della geometria della sospensione.
Il 2 è difficile da eliminare con lo stesso metodo. Altrimenti ci vanno ammortizzatori in qualche modo bloccabili.

Forse con un forcellone monobraccio con un infulcro molto molto alto si potrebbe ottenere una buona approssimazione di questo comportamento. Però sorgerebbe un altro problema: un forte allungamento del carro in compressione. Temo che darebbe dei comportamenti non buoni in discesa. Temo, ma non ne sono certo. Esistono sospensioni così, fra l'altro una è proprio una biga da DH www.lahar.co.nz
Non ne conosco altre con un angolo simile tra il forcellone che guida la traiettoria della ruota ed il terreno.
 

Daniele79

Biker popularis
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risposta a "ilmioalterego"
Scusa ma credo che non ti sia arrivato tutto il messaggio dato che a me non appare completo sullo scermo della tua risposta :razz: quindi te lo riscrivo:


DOMANDA PRECEDENTE:
Penso che il Sogno di ogni biker sia quello di possedere una full capace di assorbire perfettamente le asperità e garantire rigidità in salita.
Per quanto riguarda l'ammortizzazione posteriore il segreto è tutto in quel sistema di tubi e perni che sorrege la ruota posteriore e che le fa compiere una determinata traietoria.
Il problema è quale traiettoria consente rigidità in salita e massimo assorbimento in discesa?
Per esempio il sistema VPP utilizzato dalla santacruz (che fa compiere al mozzo della ruota posteriore un moto rettilineo e perpendicolare al tereno); va bene in salita dato che l'ammortizzatore non viene influenzato dal tiro della catena, ma non penso che sia efficace nel superare ostacoli di dimensioni maggiori di 10-15 cm dato che la forza generata dall'urto ruota ostacolo non è parallela alla traiettoria (dovuta all'ammortizzazione)del mozzo della ruota.
Che ne dite di una traiettoria che per la prima parte di compressione (molto più piccola della seconda) è un arco (approssimabile ad un segmeto del quadrante inferiore destro di una circonferenza) che consente un buon assorbimento data la tangenza forza dell'urto - traiettoria del mozzo e per la rimanente una retta (approssimativamente verticale)?
Avete qualche idea interessante o meglio intuizione geniale?



RISPOSTA:
Credo che il sistema VPP non è nientaltro che un quadrilatero (carro, biellette e il telaio anteriore) in cui un punto (fulcro della ruota) del carro (biella) ha una traiettoria approssimativamente rettilinea.
Inoltre perfezionare e migliorare il tutto genera sicuramente infiniti problemi da superare ma se non ci si prova non si può dire di aver raggiunto il TOP.
Per quanto riguarda le oscillazioni dell'ammortizzatore sono pienamente d'accordo con te infatti con la proposta da me fatta si dovrebbero ottenere piccole oscillazioni dovute all'apertura dell'ammortizzatore quando il mozzo si trova nella zona ad arco anche se in parte dovrebbero essere attenuate dalla compressione douta al peso del biker soprattutto nei fuorisella (chieramente la curva della traiettoria del mozzo deve essere opportunamente proggettata in modo da equilibrare le forze dovute al tiro della catena ed alla compressione dovuta al peso), mentre nella zona rettilinea si avrà ondeggiamento dovuto solamente al peso del biker.
Per la realizzazione (impossibile con un monobraccio) si utilizzano metodi numerici per mezzo dei quali è possibile determinare le dimensioni dei bracci del quadrilaetero in cui un punto della biella genera la traiettoria richiesta. Se ti interessa (e conosci un pò analisi matematica) questi metodi sono riportati sul libro Cinematica dei meccanismi autori: E. Pennestrì ; A. Dibbenedetto Volume 2
Pultroppo questa idea è stata perfettamnte realizzata nella Rocky Mountain ETS-X70 come mi ha fatto notare "iuppareppa".
 

ilmioalterego

Biker infernalis
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Il criterio su cui è basato il VPP è un altro, la traiettoria della ruota è studiata per non essere verticale. Nella zona di sag, si ha la minima lunghezza del carro. Così la trazione della catena tende a mantenere quel sag, e a smorzare le oscillazioni.

Non credo che esista una traiettoria ideale, al massimo delle traiettorie pessime. Cercare di ottenere una traiettoria come quella che proponi (come dimostrare poi che sia ottima?) potrebbe richiedere una sospensione estremamente complicata. Non si vedono neanche sulle moto, perchè?

Quello che si poteva provare, come geometria di sospensioni, secondo me s'è provato. Reali novità non se ne vedono da un bel po'.
Poi i costruttori amano cambiare e rimescolare tutto per questioni di marketing. Così non è detto che ci sia sempre miglioramento da un anno all'altro.

Ciò che disturba, attualmente, è la trasmissione, il deragliatore anteriore in particolare.

adesso vado a dormire, ho sonno.
 

Comaz15

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ilmioalterego ha scritto:
Il criterio su cui è basato il VPP è un altro, la traiettoria della ruota è studiata per non essere verticale. Nella zona di sag, si ha la minima lunghezza del carro. Così la trazione della catena tende a mantenere quel sag, e a smorzare le oscillazioni.

Non credo che esista una traiettoria ideale, al massimo delle traiettorie pessime. Cercare di ottenere una traiettoria come quella che proponi (come dimostrare poi che sia ottima?) potrebbe richiedere una sospensione estremamente complicata. Non si vedono neanche sulle moto, perchè?

In effetti da quel poco che ho capito anch'io lo scopo del VPP non è avere una traiettoria rettililinea, quanto avere un punto di infulcro virtuale variabile... fin qui non ci vuole tanto... ma a che scopo???
Insomma come funzia veramente il VPP??? Cosa intendi per "zona di sag?", a me viene da pensare (così a intuito) che se la catena esercita una qualche azione sulla sospensione, la pedalata non sarà mai neutra, inoltre sarà vero anche il contrario: cioè la sospensione durante il suo funzionamento influenza il tiro catena...

La traiettoria che ha descritto Daniele (primo tratto ad arco e il resto rettilineo) in realtà non è una cosa irrealizzabile, cmq penso sia più facile da ottenere con un quadrilatero tipo Schwinn (quello con il mozzo ancorato a 2 biellette).
Certo una traiettoria di questo tipo non garantisce una reale indipendenza nella pedalata!
 

ilmioalterego

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Comaz15 ha scritto:
In effetti da quel poco che ho capito anch'io lo scopo del VPP non è avere una traiettoria rettililinea, quanto avere un punto di infulcro virtuale variabile... fin qui non ci vuole tanto... ma a che scopo???
Insomma come funzia veramente il VPP??? Cosa intendi per "zona di sag?", a me viene da pensare (così a intuito) che se la catena esercita una qualche azione sulla sospensione, la pedalata non sarà mai neutra, inoltre sarà vero anche il contrario: cioè la sospensione durante il suo funzionamento influenza il tiro catena...

La traiettoria che ha descritto Daniele (primo tratto ad arco e il resto rettilineo) in realtà non è una cosa irrealizzabile, cmq penso sia più facile da ottenere con un quadrilatero tipo Schwinn (quello con il mozzo ancorato a 2 biellette).
Certo una traiettoria di questo tipo non garantisce una reale indipendenza nella pedalata!

sono d'accordo con questa tua ultima affermazione, anche se dovrei prima provarla, una di queste bici che cercano di imitare la traiettoria della ruota anteriore. Mi pare difficile che riescano a conciliare una traiettoria di quel tipo con l'indipendenza dalla pedalata. Anche se c'e' chi ha cercato di farci credere balle piu' grosse, in passato.

Non hai mai visto la pubblicita' del VPP? Si capiva bene il principio. Magari c'e' qualcosa sul sito SantaCruz. Senno' piu' tardi ci provo a parole.
 

Daniele79

Biker popularis
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Per scongiurare ogni dubbio sul funzionamento del sistema VPP, riporto (a fondo pagina) la trattazione di bici da Montagna (presa dal suo sito cycling.it) in cui evidenzio le seguenti frasi:

1
I sistemi VPP promettono invece proprio questo: traiettoria di spostamento della ruota tracciabile con il righello, perfettamente verticale, e dunque indipendenza totale del movimento della sospensione dal tiro della catena.
2
Il tutto con una traiettoria di spostamento del mozzo posteriore millimetricamente verticale (lo scostamento massimo riscontrato è di mezzo millimetro su una corsa totale di 115), cioè con una precisione quasi maniacale.

Anche io sono dell'idea che non esista una traiettoria ideale in assoluto ma ne esiste una per ogni utilizzo che si fa della bici.
Ad esempio nella Rocky Mountain ETS-X70 (vedi nel sito sopra indicato)
(che rispecchia il sistema da me propsto come mi ha fatto notare iuppareppa) ammortizzi meglio della santacruz blur (data la tangenza forza urto - traiettoria del tratto iniziale tuttavia l'ammortizzatore tenderà ad aprirsi (in paret vantaggiosamente vedi sito) durante il tiro della catena cosa che invece non avviene nella santacruz).
In pratica rappresenta un compromesso (scusa il mare di parenesi).

Le moto non utilizzano questi sistemi per i seguenti motivi:
1 sono soggetti a sforzi di gran lunga superiori ad un MTB quindi otto cuscinetti non sono appropiati
2 la potenza trasmessa non è periodica quindi le dissipazioni sfavorevoli di energia sono presenti solo durante le accelerazioni in percentuale inferiore di quelle che si hanno durante la pedalata.

Il metodo (anche se molto complicato) per realizzare parallelogrammi (o meglio quadrilateri articolati piani) che possano approssimare con un buon ordine di precisione una aqualunque traiettoria (compresa quella da me indicata) esiste e viene denominato "sintesi del quadrilatero articolato piano generatore di funzione con approssimazione del quarto ordine" sviluppano non da molti anni (riportato sul libro indicato in precedenza).
Il metodo (almeno credo) utilizzato dai proggettisti dela santacruz è più semplice (superati i problemi logistici del quadrilatero si riduce alla determinazione din un punto della biella detto punto di Ball in cui va posizionato il mozzo).
Secondo me nell'ambito dei parallelogrammi si può solo fare qualche perfezionamento, penso che novità si possono realizzare utilizzando sistemi tipo quello della sintesi rumba

articolo

Santa Cruz Blur
Quello che vedete in foto è uno dei tre prototipi messi a disposizione della stampa mondiale, forse l’unico arrivato in Europa. Provare la Santa Cruz Blur in anteprima assoluta è stata quindi una sorta di grande onore, nonché l’occasione per toccare con mano il salto tecnologico nel settore delle sospensioni posteriori che ormai da tempo aspettavamo, per la precisione da quando il marchio Outland aveva ceduto i diritti del brevetto VPP (Virtual Pivot Point) a Santa Cruz. VPP? Virtual Pivot Point? Che significano questi termini? In poche parole, il concetto VPP implica che il movimento della sospensione posteriore di una full non avviene intorno a un fulcro fisico (Pivot) fisso sul telaio, ma intorno a un punto variabile nello spazio (Virtual Point) insieme al movimento della sospensione stessa. In sostanza, la particolarità di un sistema di questo tipo consiste nel fatto che la ruota percorre una traiettoria di spostamento diversa dal classico arco di circonferenza, e contemporaneamente più ricercata di quanto i vari sistemi a parallelogramma articolato siano riusciti ad ottenere finora. Cosa vuol dire “più ricercata”? Semplice: i sistemi a parallelogramma articolato sono in grado di produrre nella maggior parte dei casi traiettorie di spostamento della ruota estremamente vicine all’essere rettilinee, ma in genere arcuate di poco (soprattutto nella parte finale della corsa), molto meno di quanto non avvenga nei sistemi monoshock. Non ancora, però, “rettilinea e basta” per tutta l’ampiezza dell’escursione.

I sistemi VPP
I sistemi VPP promettono invece proprio questo: traiettoria di spostamento della ruota tracciabile con il righello, perfettamente verticale, e dunque indipendenza totale del movimento della sospensione dal tiro della catena. Dov’è il segreto? Qual è la differenza tecnica rispetto ai parallelogrammi articolati? La dinamica di funzionamento è esattamente la stessa sia per i parallelogrammi che per i VPP, nel senso che per entrambi si parla di quattro bielle articolate su quattro fulcri. Solo che, nel caso dei parallelogrammi articolati, le quattro bielle costituiscono anche la struttura di sostegno della ruota posteriore, cioè il carro posteriore vero e proprio, cosa che impone loro il rispetto di alcuni vincoli progettuali ineludibili. Nei sistemi VPP abbiamo invece una struttura più schematica: il triangolo anteriore da una parte, un triangolo posteriore dall’altra e due bielle snodate che collegano i due triangoli tra loro. La posizione delle due bielle è in questo caso a discrezione del progettista, e dunque nei sistemi VPP la geometria del parallelogramma articolato, quella che determina la direzione di spostamento della ruota, diviene inevitabilmente più libera di andare a sperimentare configurazioni innovative. Cosa che ovviamente Santa Cruz ha fatto, e che all’atto pratico consente alla Blur di essere annoverata nel ruolo di “nuova avanguardia tecnologica”, cioè di sistema ammortizzante con quel qualcosa in più che gli altri sistemi non sono ancora riusciti a raggiungere.

Il segreto del VPP

Il segreto del VPP sta poi nel modo in cui le due bielle collegano il triangolo anteriore al carro posteriore, o meglio: negli angoli che entrambe individuano rispetto al terreno. Quella superiore è cortissima ed è praticamente appesa, cioè verticale, mentre quella inferiore è parallela al tubo obliquo. Per capire dove si vada a collocare la posizione del fulcro virtuale, basta prolungare geometricamente l’asse di ogni biella e individuare il punto in cui le due rette si intersecano. A riposo, tale punto coincide con il fulcro fisico immediatamente alle spalle del movimento centrale; a fondo corsa lo stesso punto si trova in corrispondenza della pinza anteriore del freno a disco, mentre in assetto di sag si trova esattamente sul tubo obliquo, a metà strada tra la corona media e quella grande. Il tutto con una traiettoria di spostamento del mozzo posteriore millimetricamente verticale (lo scostamento massimo riscontrato è di mezzo millimetro su una corsa totale di 115), cioè con una precisione quasi maniacale. Il riscontro pratico? Semplice: stessa resa motrice dei migliori sistemi a parallelogramma articolato, ma con una maggiore attitudine ad assorbire le sollecitazioni provenienti dal terreno. Seguono poi una grande morbidezza di funzionamento anche negli ultimi tratti della corsa (fulcro virtuale in posizione molto avanzata) e una grande scioltezza di movimento, grazie al fatto che tutti i fulcri del sistema girano su cuscinetti sigillati.
 

ilmioalterego

Biker infernalis
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Daniele79 ha scritto:
Per scongiurare ogni dubbio sul funzionamento del sistema VPP, riporto (a fondo pagina) la trattazione di bici da Montagna (presa dal suo sito cycling.it) in cui evidenzio le seguenti frasi:

1
I sistemi VPP promettono invece proprio questo: traiettoria di spostamento della ruota tracciabile con il righello, perfettamente verticale, e dunque indipendenza totale del movimento della sospensione dal tiro della catena.
2
Il tutto con una traiettoria di spostamento del mozzo posteriore millimetricamente verticale (lo scostamento massimo riscontrato è di mezzo millimetro su una corsa totale di 115), cioè con una precisione quasi maniacale.

All'uscita della V10, SC diceva che il funzionamento è basato sul brevetto VPP di Outland, il cui principio è quello di avere una traiettoria grossolanamente ad 'S' (poco accentuata, ovviamente), in cui l'asse del mozzo dapprima s'allontana dal movimento centrale, poi s'avvicina, fino ad arrivare ad una distanza minima in zona di sag, e poi si riallontana. Non conosco l'ampiezza di queste variazioni. Ciò dovrebbe far sì che il tiro della catena tenda a mantenere la sospensione nella zona di sag.

Comunque, perchè una traiettoria perfettamente verticale dovrebbe dare indipendenza dal tiro della catena?

Daniele79 ha scritto:
Anche io sono dell'idea che non esista una traiettoria ideale in assoluto ma ne esiste una per ogni utilizzo che si fa della bici.

sono d'accordo. Però anche all'interno dello stesso giro in bici.

Daniele79 ha scritto:
Ad esempio nella Rocky Mountain ETS-X70 (vedi nel sito sopra indicato)
(che rispecchia il sistema da me propsto come mi ha fatto notare iuppareppa) ammortizzi meglio della santacruz blur (data la tangenza forza urto - traiettoria del tratto iniziale tuttavia l'ammortizzatore tenderà ad aprirsi (in paret vantaggiosamente vedi sito) durante il tiro della catena cosa che invece non avviene nella santacruz).
In pratica rappresenta un compromesso (scusa il mare di parenesi).

Compromesso certo.
anche pensare che la direzione della forza d'urto sia sempre uguale, è un'approssimazione

Daniele79 ha scritto:
Le moto non utilizzano questi sistemi per i seguenti motivi:
1 sono soggetti a sforzi di gran lunga superiori ad un MTB quindi otto cuscinetti non sono appropiati
2 la potenza trasmessa non è periodica quindi le dissipazioni sfavorevoli di energia sono presenti solo durante le accelerazioni in percentuale inferiore di quelle che si hanno durante la pedalata.

Per complessità eccessiva, intendevo sistemi più complessi dei parallelogrammi.
Il sistema Lawwill l'ho visto anche sulle moto, comunque.

Daniele79 ha scritto:
Il metodo (anche se molto complicato) per realizzare parallelogrammi (o meglio quadrilateri articolati piani) che possano approssimare con un buon ordine di precisione una aqualunque traiettoria (compresa quella da me indicata) esiste e viene denominato "sintesi del quadrilatero articolato piano generatore di funzione con approssimazione del quarto ordine" sviluppano non da molti anni (riportato sul libro indicato in precedenza).
Il metodo (almeno credo) utilizzato dai proggettisti dela santacruz è più semplice (superati i problemi logistici del quadrilatero si riduce alla determinazione din un punto della biella detto punto di Ball in cui va posizionato il mozzo).
Secondo me nell'ambito dei parallelogrammi si può solo fare qualche perfezionamento, penso che novità si possono realizzare utilizzando sistemi tipo quello della sintesi rumba

Ecco, sono quelli i sistemi che mi lasciano perplesso, perchè eccessivamente complicati, il tutto per ottenere dei benefici minimi, ammesso che ci siano e che non vengano superati da altri problemi che creano.
Sono perplesso anche dall'articolo che segue, non è quello il principio che veniva strombazzato già molti anni fa da Outland. Non ho mai verificato personalmente la traiettoria della ruota.
La teoria del virtual pivot point, peraltro, si applica anche ai quattro bracci "classici". La differenza con questi, dovrebbe essere proprio quella della traiettoria ad 'S', mentre i classici parallelogrammi con giunto horst cercano di avere una traiettoria con un arco di raggio maggiore rispetto ad un monobraccio.
 

iuppareppa

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Ciao a tutti :D
Mannaggia a voi per leggere tutto quello che avete scritto mi arriverà una bolletta astronomica. :razz:
Allora parliamo di esperienza sul campo e di buon senso.
Il sistema a quadrilatero in ogni sua forma è una delle migliori "approssimazioni" di un sistema ideale. Se accoppiate con un buon ammortizzatore di nuova generazione (quelli che sentono da che parte arriva la sollecitazione) si possono ottenere sistemi efficaci ed efficenti dal punto di vista dinamico. Ma qua non siamo a parlare di una F1 e nemmeno di un modello matematico. Qua si parla di una bici che ha esigenze di affidabilità, di contenimento dei pesi. Senza considerare le alchimie per creare il miglior compromesso tra tutti quegli elementi che affollano il retrotreno della bici: ruota, supporti per il freno (a disco o tipoV), leveraggi o bracci della sospensione, organi di trasmissione, e non ultimo alloggiamento del canotto sella. Allora, visto che la sospensione è condizionata anche da questi elementi, oltre che da considerazioni cinematiche. Dobbiamo persare in termini di una vera e propria matrice a più parametri. Se volete possiamo parlare anche di un sistema di equazioni a più variabili ;-) A parte gli scherzi, non si può prescindere da questi elementi di "distirbo" al lavoro della sospensione. Sinceramente penso che la soluzione migliore sia quella più semplice: meno pezzi ci sono e meno problemi ci sono. Dopo anni passati ad ascoltare i grandi vecchi delle sospenioni da MTB come Horts Leitner, Mert Lawhill, Ancillotti ed Franco Ricci Mingani, mi sono fatto la mia idea.
Partendo da un settore fratello come quello delle moto (lo so che sono due cose diverse, ma ci sono diverse analogie) possiamo vedere come il fulcro sia praticamente alla stessa altezza del pignone: questo inibisce il tiro della catena (e che tiro!) dall'aprire o chiudere la sospensione. Il forcellone è lungo per approssimare la traiettoria della ruota a un movimento rettilineo. Il fatto è che non è rettilineo ma l'arco è abbastanza ampio. Questo per la bici si traduce in un fulcro davanti al movimento centrale. Fino a qua tutto Ok. Le differenze stanno nel fatto che abbiamo un tipo di trasmissione totalmente diverso e la spinta impressa dal ciclista è di tipo "a pulsione" con una potenza tutto sommato modesta. La tripla è una vera fregatura: anche mettendo il fulcro in corrispondenza della corona che si usa di più (la media) negli altri casi abbiamo biopacing (nella corona piccola) o DISC sulla corona maggiore. Si dovrebbe ridisegnare la trasmissione eliminando la tripla, ma poi ampliamo il discorso e facciamo notte.
Quindi per farla breve ci vorrebbe un diverso tipo di trasmissione, un sistema semplice che preveda un unico lungo forcellone senza snodi e un sistema di progressione a leveraggi (Pull Shock) o interno all'ammortizzatore (5° elemento) come quello che esiste sulle moto KTM.
I sistemi a quadrilatero con i VPP in testa sono il futuro di adesso e faranno la felicità dei meccanici. Sulla carta sono i più evoluti, ma noi andiamo per sentieri...
.
 

Daniele79

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risposta a ilmioalterego
Innanzi tutto voglio chiarire le relazioni che intercorrono tra il tiro della catena in base al tipo di traiettoria compiuta dal mozzo:
Supponiamo di stare in un carrello posto su un binario rettilineo, applicando una forza al carrello ortogonale al binario, non si avrà nessuno spostamnto.
Applicando una forza non ortogonale al binario il carrello comicerà a muoversi dato che la proiezione della forza sul binario non è nulla come invece avviene per la forza ortogonale.
Il carrello può essere ricondotto alla ruota mentre il binario alla traiettoria con cui è vincolato muoversi il mozzo.
La direzione della forza è definita dalla direzione della catena rispetto alla traiettoriadel mozzo
Dato che la parte di catena sotto trazione è più o meno orizzontale (dipende dalla marcia con cui si sta pedalando) mentre la traiettoria del mozzo è verticale, si deduce l'ininfluenza della tiro della catena sull'ammortizzatore (o almeno ridotto in maniera notevole).
Supponendo poi il binario di una qualunque forma si deducono gli effetti che ha la forza sul carrello.
Sicuramente una traiettoria che inizi con un angolo diverso da 90 gradi è fatta su un'approssimazione in base all'ostacolo medio che quella bici deve superare, ma secondo me ammortizza in modo migliore (almeno nel primo tratto) di una con traiettoria verticale.
Per metodo di realizzazione complicato non intendo la struttura ma il procedimento matematico la struttura sarà sempre composta da carro, biellette e telaio anteriore di dimensione opportune.
Forze con virtual pivot point si intende l'insieme di quelle sospensioni che hanno un punto di infulcro virtuale e su questo concetto sono stati realizzati differenti brevetti, ba.. non so che pensare.
Il sistema che hai scritto è a dir poco interessantissimo !!!!!, secondo me questo metodo garantisce oltre una buona ammotizzazione, rigidità in posizione di sag, se viene opportunamente calibrato l'ammortizzatore (questo intendevo per intuizone geniale).
Pultroppo non è da molto che mi interesso alla MTB quindi non conosco tutti i principali modelli realizzati, mi potresti consigliare siti che parlano di questo tipo di struttura?
Riporto in allegato uno schemino.
 

Daniele79

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risposta a iuppareppa

Tutto quello che dici è verissimo ma io sono della fazione di quelli secondo cui più la cosa è complicata (e chiaramente più efficente , anche se soggetta a continue revisioni) più è bella. poi se si trova qualcosa di semplice ed efficace tanto meglio.
Ho puntato sul sistema a parallelogramma perchè era argomento di studio con cui volevo dare la tesi e volevo sentire il parere di altri bikers sul sistema più efficace, peccato che ormai il campo è quasi del tutto saturo, appena ti muovi spunta una bici con quelle caratteristiche.
 

ilmioalterego

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Daniele79 ha scritto:
Dato che la parte di catena sotto trazione è più o meno orizzontale (dipende dalla marcia con cui si sta pedalando) mentre la traiettoria del mozzo è verticale, si deduce l'ininfluenza della tiro della catena sull'ammortizzatore (o almeno ridotto in maniera notevole).
Qui però c'è un problema. Percentualmente si ridurrà di molto, però bisogna quantificarlo. Quindi bisogna sapere la tensione che raggiunge la catena. Potrebbe essere comunque influente rispetto al peso del biker. L'unico modo certo per eliminare l'effetto, è allineare la catena con l'infulcro. Peccato che la linea catena non sia costante.

Mi risulta che la coppia applicata ai pedali possa, in condizioni "estreme" arrivare a 150N/m. Quindi credo che non ci sia bisogno di avere una grande componente nella direzione della traiettoria della ruota, per avere influenza sulla sospensione, soprattutto se la catena è sulla corona piccola e soprattutto se la forza tende ad aprire la sospensione, cioè a diminuire il sag.
Daniele79 ha scritto:
Forze con virtual pivot point si intende l'insieme di quelle sospensioni che hanno un punto di infulcro virtuale e su questo concetto sono stati realizzati differenti brevetti, ba.. non so che pensare.
Il brevetto di Outland (ora riesumato da SantaCruz) è stato chiamato VPP, gli altri no. Però si parla di punto d'infulcro virtuale con tutti gli schemi a quattro bracci, ed è individuato dall'intersezione di due rette: quella che passa per i due infulcri "alti", e quella che passa per i due infulcri "bassi". E' confrontando la posizione di questo infulcro (variabile durante la compressione) con la linea catena, che si può capire cosa succede alla sospensione.
Daniele79 ha scritto:
Il sistema che hai scritto è a dir poco interessantissimo !!!!!, secondo me questo metodo garantisce oltre una buona ammotizzazione, rigidità in posizione di sag, se viene opportunamente calibrato l'ammortizzatore (questo intendevo per intuizone geniale).
Purtroppo non ne ho mai provata una. Mi piace molto la teoria, però finchè non provo....
Daniele79 ha scritto:
Pultroppo non è da molto che mi interesso alla MTB quindi non conosco tutti i principali modelli realizzati, mi potresti consigliare siti che parlano di questo tipo di struttura?
intendi il VPP? Ho fatto una ricerca ma mi sono stufato prima di trovar qualcosa di buono, così ho tentato la descrizione a parole. Le riviste USA che ne parlavano erano molto vecchie, non penso di averle più.
Stranamente sul sito SantaCruz non c'è neanche quel disegnino che ricordavo nelle pubblicità. Mi piacerebbe trovare qualcosa, nel caso te lo segnalo.
Daniele79 ha scritto:
Riporto in allegato uno schemino.
Così è molto chiaro anche per chi non ha una formazione tecnica.
 

iuppareppa

Biker paradisiacus
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Daniele79 ha scritto:
risposta a iuppareppa

Tutto quello che dici è verissimo ma io sono della fazione di quelli secondo cui più la cosa è complicata (e chiaramente più efficente , anche se soggetta a continue revisioni) più è bella. poi se si trova qualcosa di semplice ed efficace tanto meglio.
Ho puntato sul sistema a parallelogramma perchè era argomento di studio con cui volevo dare la tesi e volevo sentire il parere di altri bikers sul sistema più efficace, peccato che ormai il campo è quasi del tutto saturo, appena ti muovi spunta una bici con quelle caratteristiche.

Tesi sulla MTB? porta bene sai: a me ha fruttato 6 punti tesi.
In effetti il momento buono per fare studi in questo senso era dal 1991 al 1995: ora le case le hanno studiate tutte per far spendere i soldi al ciclista oltre che per trovare il sistema migliore. Non so bene che facoltà stai studiando ma se vuoi trovare una soluzione innovativa sulla bici devi andare sul discorso trasmissione. Studiando e riportando la trasmissione di tipo motociclistico (interna al telaio come fa la nicolai adattando un mozzo Rohloff, nota bene adattando non studio ex novo) sulla bici allora può nascere qualcosa di nuovo che coinvolga la sospensione posteriore: se ci riesci faresti unn passo avanti rispetto alla proposte di Rohloff, Nicolai e Lahar. Se vuoi e' anche più stimolante. Si deve studiare in un ottoca di un sistema trasmissione-sospensione.
Non ho rispostio al tuo quesito di prima perchè ci stavo riflettendo: sai in meccanica teorica sono un pò arrugginito.
 

Daniele79

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Risposta a ilmioalterego

In effetti a parole è difficile quantificare l'intenzità della forza che disturba bisognerebbe prendere le misure e fare qualche calcolo.... in poche parole secondo i principi esposti dovrebbe andare tutto bene in pratica ci si discosterà un pò dal modello.
Ti ricordi per caso quali bici utilizzano il sistema da te descritto ad S? (oltre quello che hai trovato sulla santacruz)
 

Daniele79

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Risposta a iuppareppa

In effetti non avevo pensato ad una soluzione così drastica, percaso ti sei laureato in ingegneria meccanica? A me manca la tesi e qualche esame.
Mi pui consigliare dove trovare informazioni maggiori sul sistema utilizzato in questo tipo di trasmissione motociclistica, dato che io di esperienza pratica ne ho poca.
 

ilmioalterego

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Daniele79 ha scritto:
Risposta a iuppareppa

In effetti non avevo pensato ad una soluzione così drastica, percaso ti sei laureato in ingegneria meccanica? A me manca la tesi e qualche esame.
Mi pui consigliare dove trovare informazioni maggiori sul sistema utilizzato in questo tipo di trasmissione motociclistica, dato che io di esperienza pratica ne ho poca.

www.rohloff.de

www.nicolai.net
 

ilmioalterego

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Daniele79 ha scritto:
Risposta a ilmioalterego

In effetti a parole è difficile quantificare l'intenzità della forza che disturba bisognerebbe prendere le misure e fare qualche calcolo.... in poche parole secondo i principi esposti dovrebbe andare tutto bene in pratica ci si discosterà un pò dal modello.
Ti ricordi per caso quali bici utilizzano il sistema da te descritto ad S? (oltre quello che hai trovato sulla santacruz)

In origine il sistema era utilizzato sulle Outland, ma credo che questo marchio sia scomparso. Nella pratica, l'avevano realizzato in modo pessimo, la bici aveva un sacco di problemi, così è fallito tutto.
Non so di altri che dichiarino di utilizzare questo principio (anche perchè dovrebbero pagare il brevetto) a parte Santa Cruz e Intense.
Ci sono altri che usano quadrilateri con delle biellette "corte", però bisogna vedere con che criterio hanno posizionato i punti d'infulcro. C'è Karpiel, c'era la Schwinn Rocket (progettata da Mert Lawwill), ci sono delle Balfa, c'è anche 'sto tipo qua che fa delle cose strane....http://www.whytebikes.com
 

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...secondo me la forza del VPP non è tanto la traiettoria rettilinea (che si può ottenere montando il mozzo su una biella collegata ai foderi obloqui da una parte e ai foderi orizzontali dall'altra), ma proprio sul punto di infulcro varibile... solo che non capisco cosa comporta questo!

La traiettoria rettilinea non è affatto sinomino di neutralità rispetto alla pedalata: questa si ottiene quando il rapporto del tiro catena è uguale a 1, cioè quando l'angolo di trasferimento di carico (che corrisponde all'angolo della risultante tra la forza verticale e la forza orizzontale che agiscono sul punto di contatto del terreno) e l'angolo di tiro catena (dato dal congiungimento del punto di incontro tra la retta d'azione del tiro catena e dall'asse del forcellone, con il punto di contatto ruota-terreno) sono uguali.
Vedi: http://www.mecc.unipd.it/~cos/DINAMOTO/indexmoto.html

Dunque il fatto di avere pignoni dietro e corone davanti è già un grosso limite per avere la completa neutralità, a meno di utilizzare dei sistemi come quelli descritti nel sito, o più "semolicemente" usando un mozzo Rolhoff e sviluppandoci la sospensione attorno.

Forse il Vpp serve proprio per mantenere costante il rapporto di tiro catena... mah? Quando avrò dato l'esame di meccanica ci penderò sù!

Cmq anche il Cannondale da Dh (1998 ???) si basava sul Vpp da quello che ho capito.
 

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