Stress e sollecitazioni parte 2: sollecitazioni indotte dalla pedalata

bikerciuc

Biker infernalis
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sulla forza massima applicata alla pedivella ottomilainsù diceva di aver rilevato 1500-1600N... il valore è poi ahimè variabile da individuo a individuo credo e di difficile stima a meno di non rilevarlo direttamente con una cella di carico...

per la seconda parte, per come la vedo io,
credo che le deformazioni in trazione di una cinghia siano pressochè assimilabili a quelle di una catena e pertanto prossime a zero... (deformazioni elastiche dell'ordine di qualche decimo di mm sono naturali)

questo perchè le cinghie in gomma sono in ogni caso strutturate con filamenti interni in materiale tessile volti a contrastarne l'allungamento sotto sforzo (kevlar etc...)... con ogni probabilità, anche in considerazione della maggiore omogeneità della cinghia (non ha il centinaio perni e incastri della catena) le deformazioni di quest'ultima potrebbero essere minori di quelle di una catena scadente.
D'altro canto pensa se le cinghie dentate comunemente utilizzate per la distribuzione dei motori a combustione interna si allungassero sensibilmente per effetto dell'elasticità: risultato motori perennemente fuori fase e una marea di valvole piegate...:omertà:

una considerazione poi sull'idea che eventualmente l'azione elastica della trasmissione possa arrotondare la pedalata: una deformazione indesiderata è pur sempre una dispersione di energia...credo che in nessun modo possa tornare a favore di un più efficace avanzanzamento.
 

 

ottomilainsu

Biker velocissimus
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La forza era stata rilevata mediante pedale strumentato con cella di carico progettata ad hoc, realizzata con estensimetri applicati al perno appositamente progettato.
I 1500 N di forza sono i miei, altri hanno raggiunto valori molto più consistenti, un ciclista profesionista ha superato i 3000 N.
Tant'è che un tempo qualcuno riusciva persino a piegare le pedivelle... ci sono riuscito pure io, ma si trattava di un pezzo di ferraccio di un cancello da città... fatto sta che l'ho piegata!
Poi occorre valutare quanta di questa forza passa come forza efficace per la trazione, insomma si deve valutare in quale posizione la forza massima viene esercitata.
 

Happykiller

Biker pazzescus
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1500-1600N "quando pesava meno e non era al massimo della forma". Pensando ai miei 100kg e al mio stato di forma, più un margine di sicurezza, 2000N mi parevano ragionevoli, ma attendo qualche altro riscontro.

I dubbi sulle dispersioni delle cinghie non sono sorti nella mia testolina, ma sollevati da amici più tecnologici...
Il paragone con i motori è da prendersi con le pinze, in quanto la forza applicata a impulsi sulla bici è molto più estremizzata rispetto ad un motore; inoltre c'è da valutare con attenzione il dimensionamento effettivo delle cinghie, per poter confrontare le due cose. Non so se la cinghia per la bici è davvero così inestensibile...
Non so dove trovare dei dati per non parlare su mere supposizioni.

EDIT: quindi 3000N è un massimo più ammissibile...?
al momento in fondo a me serve solo la coppia massima sul movimento centrale per dimensionare degli ingranaggi, non la forza sul pedale. Quella mi verrà utile più avanti... ;-)
 

ottomilainsu

Biker velocissimus
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Il guaio in questo genere di dimensionamenti è proprio la valutazione della forza massima e del relativo margine di sicurezza.
Ne esce che la coppia massima che dovranno sopportare i rotismi cui stai pensando sarà molto elevata, il che porterà ad un dimensionamento piuttosto generoso anche ricorrendo a buoni materiali.
D'altronde le forze in gioco sono rilevanti e le basse velocità fanno il resto.
 

Happykiller

Biker pazzescus
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Beh... provo a fare un ragionamento a ritroso:
le catene KMC hanno una resistenza a tensione di 1020kgf e forza di spinta 250kgf. Prendendo quella come forza massima applicata alla corona da 44t, ho la coppia massima ammessa generalmente...
E' plausibile come ragionamento?
Chi progetta catene avrà fatto questi calcoli per valutare la forza massima, no?