Braccio di potenza della leva e fulcro.....

vic63

Apprendista Cronoman
6 Dicembre 2005
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53
63
Romagna sud
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Bici
Colnago EPS
Premetto che ho fatto un cerca, e non ho trovato nulla in merito (spero di aver cercato bene???)....

Arrivo al dunque...? Ieri sera durante la riunione settimanale in sede, abbiamo avuto un dibattito un pò animato in merito all'articolo sulle guarniture "compact" uscito sulla rivista CT. Esattamente questo:


Il nocciolo del discorso era: se quello che c'è scritto a destra del disegno è o non è corretto...insomma, questo "braccio di potenza migliore" secondo alcuni, è veritiero, e secondo altri è sbagliato???
Vi chiedo, ma il "fulcro" è o NON è il centro della guarnitura (MC)??? E se è si, o compact, o tradizionale a parita di lunghezza della pedivella, IMHO non cambia nulla???

Vediamo cosa ne viene fuori?

Grazie
Prodotti bici scontati
 

Elwood

Pignone
24 Ottobre 2007
154
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Garda Lake
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E' un errore concettuale: il braccio è la distanza fra il punto di applicazione della forza ed il fulcro, quindi il braccio di potenza non cambia. E' il braccio resistente a ridursi...
Di solito chi è d'accordo con quanto riportato dalla rivista comincia a dire che è una leva di secondo tipo e bla bla bla, ma siccome non ha capito cos'è un braccio non sa nemmeno cosa sia una leva di secondo tipo...
Alla prossima riunione di sede vai e

Ciao
 

The_Phantom_Lord

Scalatore
4 Novembre 2007
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nella brughiera a sud-ovest di Milano
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Bici
monopattino a reazione nucleare

Se non ci fosse la catena avresti a che fare con una semplice leva con fulcro centrato in corrispondeza dell'asse del movimento centrale.
La catena impone la sua tensione ad una distanza dal fulcro determinata dalla dimensione della guarnitura. In questo modo, a parità di lunghezza della pedivella, più è grande la guarnitura minore sarà il braccio "utile" per vincere la resitenza della catena (braccio utile = lunghezza pedivella - raggio guarnitura).
In altre parole, a parità di forza, sarà come sfruttare una leva leggermente più lunga per produrre lo spostamento del carico.
E' vero però che se la compact aumenta il braccio utile diminuisce gli sviluppi metrici dei vari rapporti. Dunque la compact è indicata per i ciclisti che prediligono una grandissima agilità (si può risparmiare qualcosa in termini di forza rispetto al 53 ma bisogna pagare questo risparmio con qualche pedalata in più).
Nelle cronometro per ottenere un "braccio utile" maggiore si adotta un altro sistema: si cambiano le pedivelle (si montano un po' più lunghe) e non si mette certo la compact. Una pedivella più lunga consente una miglior spinta ma può dare qualche problema in più all'articolazione del ginocchio, dunque questa soluzione è accettabile solo per brevi prestazioni.

Morale: bene la compact a patto di avere le caratteristiche per farla fruttare (alta frequenza di pedalata). Il 50 è un valido supporto nelle salite pedalabili in cui il 53 sarebbe eccessivo e il 39
troppo morbido, inoltre il 36 o il 34 possono aiutare dove le pendenze vanno oltre il 10% per un po' di km.
A meno di montare un pignone con l'11 o qualcosa di meno (scelta un po' particolare per chi usa la compact) in discesa però col 50 si perde la possibilità di pedalare e fare velocità.
 

stambecco

Maglia Gialla
14 Giugno 2005
11.026
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cane sciolto
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Bici
si



mentre la prima parte risulta a mio avviso corretta e facilmente comprensibile anche per chi non conosce fuclri, bracci, leve, ecc devo però dissentire da quello che ho evidenziato in grassetto

per essere corretto il paragone sul braccio di potenza dovrebbe essere fatto sullo stesso identico sviluppo metrico (quindi ad esempio 53-13 contro 50-12 se si equivalgono) e non sullo stesso identico pignone (ad esempio 12 sia per il 53 che per il 50 in questo caso sì che la compact è più agile)
 

bolivar

Velocista
30 Settembre 2004
4.928
24
Civitanova Marche
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Se ne era già discusso, e ne era risultato che una differenza esiste ma talmente marginale da risultare ininfluente.

Questi articoli mi sanno molto di pubblicità.....quarda caso sulla foto pubblicata è bene in evidenza un noto produttore che ha fatto la sua fortuna con la guarnitura compact
 

csemprebon

Apprendista Passista
19 Settembre 2007
1.088
5
Gottingen, DEUTSCHLAND
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Quoto.
Detto altrimenti, se FS è la forza necessaria a spingere con le gambe sul pedale, a distanza L dal fulcro, e FR è la resistenza che oppene la catena sulla corona, a distanza R (raggio corona), allora il momento risultante è

M=FS*L - FR*R

Considero FS, FR e L fisse (dati iniziali, non ci interessa vedere cosa succede al variare di questi, in effetti FR tiene già conto dello sviluppo metrico vogliamo solo vedere dove è applicata).
Se ne ricava che tanto è minore R, tanto è maggiore il momento efficace.

Dunque la Compact dà un effettivo vantaggio.
Sta a noi decidere se questo vantaggio conpensa una eccessiva agilità in situazioni di pianura e discesa.

Io monto la compact con dietro 11-25, e mi trovo bene, anche in volata. Certo a esser pignoli per le volate il 50 è una poco indicato di suo, ma per quel tanto che devo fare io non mi trovo male.

 

The_Phantom_Lord

Scalatore
4 Novembre 2007
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monopattino a reazione nucleare

Concordo, mi sono espresso male. Il mio discorso voleva evidenziare come l'importanza va focalizzata sull'intero sistema di trasmissione e non solo sulla pedivella.
Generalmente chi passa dal 53-39 alla compact non prende in considerazione un riesame della scala dei rapporti da montare.
E' infine vero che l'incremento della leva di potenza non è il motivo per cui si monta la compact, visto che gli effetti sono per lo più trascurabili (si guadagnano pochi mm che per un amatore sono ininfluenti) e dunque si tende a mantenere la stessa scala per avere rapporti più agili (sfruttando la corona più piccola, 36 o 34, prevalentemente per far salite piuttosto dure)

 

The_Phantom_Lord

Scalatore
4 Novembre 2007
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Bici
monopattino a reazione nucleare

Concordo, mi sono espresso male. Il mio discorso voleva evidenziare come l'importanza va focalizzata sull'intero sistema di trasmissione e non solo sulla pedivella.
Generalmente chi passa dal 53-39 alla compact non prende in considerazione un riesame della scala dei rapporti da montare.
E' infine vero che l'incremento della leva di potenza non è il motivo per cui si monta la compact, visto che gli effetti sono per lo più trascurabili (si guadagnano pochi mm che per un amatore sono ininfluenti) e dunque si tende a mantenere la stessa scala per avere rapporti più agili (sfruttando la corona più piccola, 36 o 34, prevalentemente per far salite piuttosto dure)

 

csemprebon

Apprendista Passista
19 Settembre 2007
1.088
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Gottingen, DEUTSCHLAND
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bolivar ha scritto:
Ma di quanto? e apprezzabile?, è trascurabile?
Perchè se fosse effettivamente vantaggiosa non vedo perchè non dovrebbero usarla tutti anche ad alto livello...
Clicca per allargare...


Mi lancio improvvidamente in un paio di conti. Premetto che non sono meccanico ne esperto in materia, ma applico quello che ricordo dell'esame di fisica, forse impropriamente...

dunque:

Assumiamo che a regime il momento totale delle forze sia nullo (velocità costante, lavoro compiuto contro gravità, attriti, etc..)

M=0, quindi FS*L=FR*R

chiamo R1 la corona del 53, quindi R1=k*53 (k poi si elimina)
mentre R2=k*50 per la Compact.

Dunque nel primo caso ho FS1(R1)=FR*R1/L mentre nel secondo
FS2(R2)=FR*R2/L, che sono la forza ( o se integro per la distanza e derivo per il tempo ho la potenza)

La differenza (in modulo) è DF=F1-F2= FR/L * (R1-R2)

sostituendo...

DF= FR*k/L * (53-50) = 3*FR*k/L

ora la confronto con la forza esercitata col 53 facendo il rapporto:

DF/FR1 = (semplificando...) 3/53 = 0,0566

ovvero dovrei avere un guadagno "teorico" del 5,66 %
secondo questo modellino.

Se poi ho trascurato qualche effetto non lo so,
e quacuno più esperto me lo può dire.

Ciao ciao
 

The_Phantom_Lord

Scalatore
4 Novembre 2007
6.941
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Bici
monopattino a reazione nucleare

Considerando giustamente trascurabili gli attriti e trascurando in prima approssimazione la torsione delle pedivelle, assumendo i materiali perfettamente identici, le corone perfettamente circolari, la forza istantanea applicata al pedale ortogonale allo stesso e la tensione della catena diretta sempre lungo l'asse della catena, valgono le seguenti:

FS1=fr * (r1/L)
FS2=fr * (r2/L)

da cui il rapporto FS2/FS1= r2/r1

Quindi se r2 < r1 allora FS2 < FS1 che vuol dire: se il raggio della corona è minore è minore la forza da applicare per ottenere il medesimo spostamento.

Volendo ottenere lo stesso sviluppo metrico si possono considerare i seguenti rapporti:

53 x 17 = 6.66m
50 x 16 = 6.67m

e considerando le guarniture Shimano si ottiene approssimativamente r2/r1 = 0.947 per un risparmio effettivo del 5.3%

Sinceramente non lo ritengo un grande vantaggio, si ottengono risultati migliori evitando le dispersioni di trasmissione utilizzando materiali più performanti.
I vantaggi della compact sono principalmente (e banalmente) quelli di avere, a parità di pignone, rapporti più corti e leggermente più vicini tra loro.

In conclusione: il discorso proposto sulla rivista è qualitativamente corretto, benchè trascuri il fatto che una comparazione significativa "sui pedali" della sensazione prodotta dall'effetto in questione sia ottenibile solo con uno o due rapporti al massimo. Visto lo scarso guadagno prestativo (5% circa) dell'incremento del braccio di potenza diventa infatti predominante la sensazione dovuta alla differenza tra gli sviluppi metrici prodotti dai rapporti (considerando un cassetta 12-27 si può riscontrare che tra il 53 x 13 e il 50 x 12 ci sono già circa 50cm di differenza, tra il 53 x 19 e il 50 x 17 ci sono invece 37 cm..)
 

The_Phantom_Lord

Scalatore
4 Novembre 2007
6.941
175
nella brughiera a sud-ovest di Milano
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Bici
monopattino a reazione nucleare
o.simo ha scritto:
comunque per me un guadagno il modello non sta in piedi, sennò col 25-5 per assurdo basterebbe metà forza
Clicca per allargare...

il modello sta in piedi con le dovute approssimazioni, se si riducono troppo le corone e gli ingranaggi della cassetta la dispersione dovuta alla torsione non è più così trascurabile, i materiali dovrebbero essere molto più rigidi per evitare deformazioni o rotture..

in ogni caso il 22 esiste (mtb) ma si usa solo in salita per ridurre opportunamente lo sviluppo metrico, il 5 non credo esista per l'impossibilità di mantenere un diametro che ne consenta il montaggio sulla cassetta rispettando il passo della catena.

Non è la teoria che è sbagliata ma i limiti pratici del problema che non consentono di spingersi oltre a certe soluzioni.

 

The_Phantom_Lord

Scalatore
4 Novembre 2007
6.941
175
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Bici
monopattino a reazione nucleare
o.simo ha scritto:
comunque non mi puoi dire che il 5% sono trascurabili... Delle ruote in carbonio fanno meno in percentuale...
Clicca per allargare...

A quale vantaggio delle ruote fai riferimento? Le forze in gioco non sono le stesse quindi non sono paragonabili gli stessi guadagni.
Una ruota può dare vantaggio in peso, reattività e, a secondo della forma, in aerodinamicità..
 

albertop

Apprendista Scalatore
20 Aprile 2004
2.550
17
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1
ciò che ha scritto CT è una c.a.g.a.t.a pazzesca, perchè il braccio della potenza è la distanza fra il centro del MC e il centro di rotazioen del pedale

2
qualunque discussione sull'effetto di un aumento del braccio della leva NON può prescindere dal tenere in considerazione anche la formula P=FxV=Cxn
P=potenza
F=forza
V=velocità
C=coppia
n=velocità di rotazione

sarò breve, non hop tempo di spiegarlo in dettaglio, si tratta di questo:
se aumenti il braccio della leva aumenti la coppia C a parità di forza F, ma siccome la tua potenza P resta sempre e comunque la stessa, sei costretto a diminuire la velocità di rotazione n (cioè le rpm)
risultato: se aumentando il braccio della leva riesci a spingere un rapporto più lungo, poi però devi calare la frequenza di pedalata e, alla fine, vai sempre alla stessa velocità (che è quella che ti viene consentita dalla tua potenza, non esistono "trucchi" per andare oltre le proprie possibilità)

già ero ragazzino avevo sentito in tv de zan che cacciava un sacco di balle su hinault che usava pedivelle più lunghe e rapporti più lunghi degli altri
sono ormai 25 anni che ne dicono di tutti i colori, ma alla fine non ce n'è 1 che sia 1 che conosce la formula sopra riportata
 
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