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Kenneth M. Sasaki 2001, Todos los derechos reservados. 1)
Algunos
c�lculos suplementarios sobre la Teor�a del Pivote en la L�nea de la Cadena
(PLC). Muchas
personas con las que el autor suele estar en contacto han demostrado un gran
inter�s acerca de la Teor�a PLC. Por este motivo y tambi�n teniendo en cuenta
que la teor�a es universalmente conocida vamos a dedicarle un estudio un poco
mas profundo. Vamos
a proceder mediante un experimento que demuestra que la teor�a es incorrecta
incluso para una bicicleta a la que no se la somete a ninguna aceleraci�n. As�
construimos nuestro experimento: Recordamos
como en un situaci�n en la que no pedaleamos y tampoco frenamos todas las fuerzas
que act�an sobre la bicicleta suman cero. La aceleraci�n de la bicicleta act�a
sobre el eje de la rueda trasera. Vamos a eliminar estas fuerzas y sus correspondientes
momentos montando la bicicleta sobre un rodillo. La figura A1 muestra esta situaci�n. Figura
A1 En
el siguiente paso, para facilitar la visualizaci�n del sistema, vamos a reemplazar
los miembros del cuadro por un par de basculantes colocados a un �ngulo de 90
grados. En esta situaci�n el tri�ngulo delantero del ejemlo no se corresponde
demasiado bien con la realidad, donde la distribuci�n de masas del triangulo
delantero no es tan uniforme. Por lo que se explicaba en la secci�n �Una mirada
intuitiva sobre las fuerzas y los momentos.� del Segundo Cap�tulo hemos podido
dejar a un lado las bielas y tambi�n la masa del ciclista que permanece en movimiento
(Piernas). Vemos esta situaci�n en la figura A2. Figura A2. Observando
este dibujo, deber�a ser obvio que el pivote no es el punto adecuado por el
que hacer pasar la fuerza de la cadena si queremos que los dos basculantes mantengan
el �ngulo recto. Cuando
la cadena es tensionada los dos basculantes deber�an de girar de forma conjunta
para evitar la activaci�n de la suspensi�n. Si la l�nea de fuerza pasa por el
pivote no se genera ninguna reacci�n en el segundo basculante y por lo tanto
no puede girar. Vayamos
mas all� y realicemos los c�lculos: Vamos
a ignorar la aceleraci�n centr�peta generada por los cuerpos cuando comienzan
a girar alrededor del pivote trasero porque es algo min�sculo.
Esto
nos deja solamente con la tensi�n de la cadena y las interacciones entre los
miembros. Dado
que los dos miembros se encuentran a 90�, el que representa al triangulo trasero
no genera ninguna interacci�n de momentos con el que representa al tri�ngulo
delantero. En todo caso, toda acci�n genera una reacci�n de igual magnitud y
sentido opuesto por lo que vemos como el tri�ngulo delantero si genera un momento
sobre el basculante trasero. Repasando la Figura 2.12 de la secci�n �Una mirada
intuitiva sobre las fuerzas y los momentos.� del Segundo Cap�tulo vamos a expresar
la ecuaci�n de momentos para el basculante de la siguiente manera:
Donde tSI es el momento de interacci�n desde el tri�ngulo principal,
m es la masa del tri�ngulo delantero y �a� es la aceleraci�n lineal de tri�ngulo
delantero. Sabemos que a = a*SL,
por lo tanto al sustituir tenemos que: Pero debemos de reconocer a m*SL2
como un momento de inercia. Si calculamos un IS' efectivo como el
momento de inercia inherente del basculante y le sumamos el momento inducido
por la masa del tri�ngulo principal tenemos lo siguiente:
Y
si IS' = (IS + m*SL2),
entonces:
Y
ahora tenemos una ecuaci�n que solo depende de la tensi�n de la cadena. Uno siempre puede encontrar una forma de expresar
una ecuaci�n que nos da el resultado que mas nos interesa. Siguiendo
los c�lculos efectuados para h en la Ecuaci�n 8 del segundo cap�tulo tenemos:
Lo
que nos deja solo el primer miembro de la Ecuaci�n 8, el relacionado solo con
la fuerza de la cadena, como ya esper�bamos. Vemos
como la ecuaci�n A5 se corresponde con lo que nos dec�a la intuici�n. La ecuaci�n
A5 nos dice que mientras mayor sea el peso del tri�ngulo delantero y del ciclista
comparado con el del basculante, mas nos alejamos de la situaci�n que recomienda
la Teor�a PLC. �Incluso cuando solo tomamos en consideraci�n la tensi�n de
la cadena, la teor�a TLC s�lo es v�lida en el caso en el que la masa del triangulo
delantero y la del ciclista sean igual a cero! Esto vuelve a coincidir con
el resultado que obtuvimos en el ejemplo A2 que vimos anteriormente. La masa
del tri�ngulo delantero mas la del ciclista es unas 40 veces mayor que la del
tri�ngulo trasero. Asumiendo una distribuci�n de masas razonable, tendremos
que h es aproximadamente el 80% de r. <;font face="Times New Roman, Times, serif" size="4">Despu�s
de realizar estos c�lculos, deber�a ser f�cil para cualquiera darse cuenta de
que la Teor�a TLC es incorrecta. El problema fundamental de TLC es la negaci�n
de los miembros de la trasmisi�n (Platos y pi�ones, el mismo fallo por cierto
de la teor�a ICT de Ellsworth). Si la cadena estuviese conectada directamente
al triangulo delantero y al eje de la rueda trasera la teor�a ser�a cierta,
sin tomar en cuenta la aceleraci�n. Pero este no es el caso de una bicicleta.
2)
Glosario. El
glosario tiene la misi�n de ayudar a aquellas personas nuevas en el mundo del
MTB a seguir con mayor facilidad los conceptos que aparecen en el segundo cap�tulo.
Por motivos de tiempo no nos ha sido posible dar mas detalles en las definiciones
de los t�rminos. Esperamos que aquellos que se aventuren a leer dichas secciones
tengan algunos conocimientos previos para poder entenderlas gracias o que al
menos sepan donde encontrar esa informaci�n. En un futuro esperamos completar
con mas detalles t�cnicos esta secci�n. {Nota
del traductor: antes de dar las definiciones coloco el t�rmino original en Ingl�s
porque en algunos casos me ha resultado imposible encontrar una palabra equivalente
al termino original y cada vez que este termino aparec�a en el texto ten�a que
dar una explicaci�n demasiado larga. Si el lector ya est� familiarizado con
la terminolog�a inglesa seguramente adivinar� durante la lectura el termino
original (normalmente mucho mas corto). Si en alguno de estos casos el lector
conoce una traducci�n v�lida que resulte mas adecuada le agradecer�a que se
pusiese en contacto conmigo para poder solucionarlo en pr�ximas actualizaciones
del trabajo.} -
Bob (Suspensi�n): Movimiento de la suspensi�n: Es
la tendencia de una suspensi�n a oscilar debido a los ciclos del pedaleo. - Bottom Bracket (BB): Eje de pedalier: Es
el eje y los rodamientos correspondientes que sujetan las bielas. -
Coasting: Situaci�n de no pedaleo: Es
circular en una bicicleta sin pedalear y sin utilizar los frenos. - Cross-Country (XC): Cross-Country: Rally: Una
modalidad de ciclismo que envuelve todo tipo de terreno � subidas, bajadas y
terrenos mas o menos complicados. - Downhill (DH): Descenso: Una
modalidad de ciclismo que envuelve casi exclusivamente terrenos en descenso.
Los ciclistas suelen utilizar el coche o los remontes de una estaci�n de Ski
para llegar a lo alto de las monta�as. -
Equilibrium (suspensi�n): Equilibrio: Ver
la definici�n de �SAG�. -
Freeride: Freeride: Una
modalidad de ciclismo que al igual que el rally envuelve todo tipo de terreno,
pero enfatizando el descenso y algunas maniobras agresivas como los saltos y
los cortados. -
Feedback (bump): Reaccion en los pedales: Es
la tendencia de las bielas a rotar
hacia atr�s debido al incremento en la longitud de la cadena a medida que la
suspensi�n se comprime (Debido a la absorci�n de un obst�culo, por poner un
ejemplo.) - Full Suspension Frame: Cuadro de doble suspensi�n: Es
un cuadro que permite el movimiento de la rueda trasera respecto al cuerpo del
ciclista. Esto normalmente se consigue a trav�s de un basculante soportado por
un amortiguador. - Geometry (frame or suspension): Geometr�a: Es
la configuraci�n espacial de los miembros del mecanismo de suspensi�n, de los
pivotes, y del resto de componentes que componen un cuadro de doble suspensi�n. - Horst Link: Horst Link: Pivote en la vaina: Es
un termino utilizado a veces para describir un tipo de suspensi�n con un pivote
cercano a la puntera colocado en la vaina. El inventor de este sistema fue Horst
Leiner, presidente en su dia de la compa��a Amp Bicycles. Hoy en d�a la patente
pertenece a Specialized. -
Kickback (bump): Reacci�n en los pedales: Ver
la definici�n de �Feedback�. - Main Triangle: Tri�ngulo Principal: En
los dise�os No-URT est� definido por el sill�n, el manillar y el eje de pedalier.
En una Trasera Unificada lo usamos para referirnos al miembro del cuadro definido
por el sill�n y el manillar. - Main Pivot: Pivote Principal: Es
el pivote mas bajo y adelantado del mecanismo de una suspensi�n (Se me ocurren
algunas excepciones pero son casos muy aislados). Este punto es el que tiene
mayor responsabilidad respecto a la rigidez del dise�o. - Mono-pivot: Monopivote: Es
un tipo de dise�o en el que la suspensi�n consiste en un basculante o un tri�ngulo
conectado al pivote principal. - Neutral Geometry: Comportamiento Neutral: Este
termino describe un dise�o con una configuraci�n tal que no existe movimiento
entre los miembros de la suspensi�n durante la acci�n de la frenada y del pedaleo.
Una suspensi�n permanecer� neutral si la ecuaci�n de momentos en cada pivote
es igual a cero. -
Qualitative: Cualitativo: Es
una referencia que envuelve los atributos, las caracter�sticas, y otro tipo
de �Cualidades� sin hacer mucha referencia a los n�meros. -
Quantitative: Cuantitativo: Es
una referencia que envuelve simplemente cantidades. -
Rate: Radio del Amortiguador. (Puede referirse tanto al del cuadro como al interno
del amortiguador) Ver
la definici�n de �Suspension Rate�. -
Sag (suspension equilibrium): SAG, Punto de Equilibrio: Es
la posici�n dentro de su recorrido del amortiguador cuando el ciclista se encuentra
sentado sobre el sill�n pero sin ejercer ninguna acci�n. - Soft-tail: Softail: Es
un tipo de dise�o de suspensi�n de poco recorrido, normalmente unos tres cent�metros,
que tiene un amortiguador pero no tiene pivotes. La flexi�n del material, normalmente
titanio, es la que permite el funcionamiento del amortiguador. -
Squat: Hundimiento de la suspensi�n debido al pedaleo: Es
la tendencia de una suspensi�n a comprimirse durante una pedalada debido a la
inercia del ciclista. La rueda trasera sufre una aceleraci�n durante la pedalada
y la masa del ciclista opone una resistencia a ese movimiento que provoca el
hundimiento de la suspensi�n. - Suspension Rate (also �Spring Rate� or just �Rate�): Radio de la suspensi�n:
Es
una funci�n que describe la fuerza con la que un muelle alcanza una posici�n
de equilibrio en cada punto de su recorrido. (Puede referirse tanto al del cuadro
como al interno del amortiguador). Un muelle tiene su radio de compresi�n propio
(Lineal o progresivo) pero el dise�o
del cuadro tambi�n influye en el resultado, cada cuadro tiene su propio radio
de suspensi�n (Lineal, Falling o Rising). {Nota del traductor: El lineal tiene
una traducci�n evidente pero los otros dos no.} -
Suspension Member: Miembro de la suspensi�n: Son
las partes estructurales de una suspensi�n. En un dise�o Monopivote el �nico
miembro es el basculante. En un dise�o de Paralelogramo Deformable los miembros
que comprimen la suspensi�n son el basculante, la barra de los tirantes y la
bieleta. -
Swingarm: Basculante: Es
el brazo en el mecanismo de la suspensi�n que gira alrededor del pivote principal. -
Torque Balance: Equilibrio de Momentos: Es
la diferencia de momentos entre dos fuerzas que giran alrededor de un pivote
com�n. Si la diferencia es igual a cero el mecanismo permanecer� neutral ante
la acci�n que estaba generando las dos fuerzas. -
Travel: Recorrido Es
la distancia vertical que recorre el eje de la rueda trasera en una suspensi�n. -
Type (suspensi�n): Tipo: Existen
varios tipos se suspensiones traseras, definidas desde varios puntos de vista.
Por ejemplo: Monopivotes, Traseras Unificadas... -
URT: Trasera Unificada: Un
tipo de dise�o, normalmente Monopivote, en el que el eje de pedalier est� montado
en el basculante.
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