perno passante vs sganci rapidi, incidenza nel comportamento del telaio

[matteof93]

A beneficio di tutti, riposto qui un video molto interessante che spiega il motivo per cui, in linea di principio, il perno passante non contribuisce alla rigidità della bicicletta in generale ed in alcuni casi può essere anche peggio del quick release.

Anticipo le conclusioni del video: il perno passante, così come il quick release, ha l'unica funzione di garantire una forza di serraggio sufficiente (clamping force in inglese) all'interfaccia tra il telaio (dropout per essere precisi) e il mozzo (hub endcap). Il quick release è in sostanza una vite M5, il perno passante è una vite M12 o M15. A parità di coppia (ipotizziamo 5 Nm) un quick release garantisce una forza di serraggio tra telaio e mozzo molto superiore rispetto al perno passante. Per arrivare allo stesso livello del quick release, il perno passante necessita di una coppia molto superiore (almeno 10 Nm).

Quindi il messaggio è: chiudete sti perni passanti...specie se avete i perni con quelle levette minuscole tipo i DT Swiss.
Preciso che ovviamente i perni passanti sono comodissimi per altri motivi (per esempio il riposizionamento preciso della disco tra le pastiglie). Ho voluto solo condividere questo video perchè penso sia giusto capire, da un punto di vista tecnico, come funzionano le cose.

Prodotti bici scontati

 

[matthewbene]

è uno dei falsi miti che veniva propinato per spingere il prodotto disc. d'altra parte nessuna evidenza fisica porta alla conclusione che il perno passante aumenti in qualche modo la rigidità del sistema..la percezione di maggiore rigidità è data da forcelle foderi posteriori e cerchi irrobustiti per reggere le sollecitazioni più forti e asimmetriche della frenata con freno a disco. si avrebbe lo stesso effetto irrobustendo (imho inutilmente) un telaio e una ruota per freno a pattino

 

[GRM]

Non conosco l'inglese, quindi inutile che guardi il video.
Ma devi spiegarmi come fà una vite m5 a serrare di più di una m12 m15 a parità di nm.
Al max il qr può serrare di più a 5nm perchè ha una superficie superiore al perno passante , ma poi li è anche da vedere che qr , visto che alcuni serrano niente.

 

[Docste]

è uno dei falsi miti che veniva propinato per spingere il prodotto disc. d'altra parte nessuna evidenza fisica porta alla conclusione che il perno passante aumenti in qualche modo la rigidità del sistema..la percezione di maggiore rigidità è data da forcelle foderi posteriori e cerchi irrobustiti per reggere le sollecitazioni più forti e asimmetriche della frenata con freno a disco. si avrebbe lo stesso effetto irrobustendo (imho inutilmente) un telaio e una ruota per freno a pattino

Mah...su bdc difficile accorgersi delle differenze, ma su mtb quando anni fa passai dalla forcella con qr a quella con pp (modello identico, una 32 fox da 130 di escursione) sulla stessa bici, il cambiamento fu evidentissimo.

 

[matteof93]

Non conosco l'inglese, quindi inutile che guardi il video.
Ma devi spiegarmi come fà una vite m5 a serrare di più di una m12 m15 a parità di nm.
Al max il qr può serrare di più a 5nm perchè ha una superficie superiore al perno passante , ma poi li è anche da vedere che qr , visto che alcuni serrano niente.

Non lo so, anche io da ignorante pensavo esattamente il contrario. Però mi fido di quel che dice il tipo nel video visto che è un ingegnere (presumo meccanico).

 

[Emmever]

Non lo so, anche io da ignorante pensavo esattamente il contrario. Però mi fido di quel che dice il tipo nel video visto che è un ingegnere (presumo meccanico).

Però è sbagliato confrontare viti di sezione diversa alla stessa coppia, secondo me.

 

[matteof93]

Però è sbagliato confrontare viti di sezione diversa alla stessa coppia, secondo me.

Infatti il punto del video è spiegare che i perni passanti vanno chiusi un bel po'. Il problema è che alcune ruote vengono fornite con quei perni passanti con una levetta molto piccola che consente di arrivare a fatica a 4-5 Nm quando in realtà bisognerebbe chiuderli a 10-12 Nm.

 

[andry96]

Per avere la stessa forza su una vite dal filetto più grande serve una coppia di serraggio superiore ma solitamente un filetto più grande serve proprio a sopportare coppie e forze più elevate
Non credo che un QR riesca ad essere chiuso con la stessa forza di un perno passante( di quelli chiusi a brugola), così come credo sia effettivamente meno rigido di un perno da 12mm

 

[Emmever]

Infatti il punto del video è spiegare che i perni passanti vanno chiusi un bel po'. Il problema è che alcune ruote vengono fornite con quei perni passanti con una levetta molto piccola che consente di arrivare a fatica a 4-5 Nm quando in realtà bisognerebbe chiuderli a 10-12 Nm.

Non saprei a proposito dei perni passanti con levetta. I miei si chiudono con la brugola, 12Nm max secondo il costruttore (e mi sembra un valore abbastanza standard). Quindi non colgo tanto il messaggio del video.

Al di la della coppia di serraggio c'è anche da considerare il diametro. I perni passanti sono più grossi dei qr, quindi a pari materiale più rigidi.

Poi non posso fare confronti perni passanti vs sganci rapidi perché li ho avuti su bici molto diverse.

 

[matteof93]

Non saprei a proposito dei perni passanti con levetta. I miei si chiudono con la brugola, 12Nm max secondo il costruttore (e mi sembra un valore abbastanza standard). Quindi non colgo tanto il messaggio del video.

Al di la della coppia di serraggio c'è anche da considerare il diametro. I perni passanti sono più grossi dei qr, quindi a pari materiale più rigidi.

Poi non posso fare confronti perni passanti vs sganci rapidi perché li ho avuti su bici molto diverse.

guarda il video...il diametro non serve a nulla perchè i perni passanti o i qr non devono sopportare alcun carico.

 

[EliaCozzi]

Non conosco l'inglese, quindi inutile che guardi il video.
Ma devi spiegarmi come fà una vite m5 a serrare di più di una m12 m15 a parità di nm.
Al max il qr può serrare di più a 5nm perchè ha una superficie superiore al perno passante , ma poi li è anche da vedere che qr , visto che alcuni serrano niente.

concordo in pieno.
Ci stiamo dicendo che il triangolo "bracci forcella + mozzo" sarebbe rigido allo stesso modo sia con un ferretto da 5mm di diametro sia tronco da 12mm.
Vabbè .... mi sà che la fisica e la meccanica siano state messe da parte.

 

[matthewbene]

concordo in pieno.
Ci stiamo dicendo che il triangolo "bracci forcella + mozzo" sarebbe rigido allo stesso modo sia con un ferretto da 5mm di diametro sia tronco da 12mm.
Vabbè .... mi sà che la fisica e la meccanica siano state messe da parte.

non c è nessun triangolo comprendente come lato lo sgancio o perno però. il punto di contatto tra bracci forcella e mozzo avviene solo sul mozzo. quindi lo sgancio o perno che sia ha solo la funzione di portare quel punto a contatto con una forza sufficiente (troppa danneggerebbe i cuscinetti del mozzo o si avrebbe la ruota impuntata, e troppa forza la raggiungi tranquillamente anche con un quick release)

 

[sheik yerbouti]

e gli ingegneri di specialized, di trek, di bmc, ecc ecc ecc muti,

 

[andry96]

non c è nessun triangolo comprendente come lato lo sgancio o perno però. il punto di contatto tra bracci forcella e mozzo avviene solo sul mozzo. quindi lo sgancio o perno che sia ha solo la funzione di portare quel punto a contatto con una forza sufficiente (troppa danneggerebbe i cuscinetti del mozzo o si avrebbe la ruota impuntata, e troppa forza la raggiungi tranquillamente anche con un quick release)

guarda il video...il diametro non serve a nulla perchè i perni passanti o i qr non devono sopportare alcun carico.

Sinceramente ho dei seri dubbi che in frenata e in curva il perno passante non subisca alcun carico e non aiuti a distribuire il carico di flessione e torsione sui due bracci della forcella

 

[matteof93]

Sinceramente ho dei seri dubbi che in frenata e in curva il perno passante non subisca alcun carico e non aiuti a distribuire il carico di flessione e torsione sui due bracci della forcella

non ha alcuna funzione...perchè in realtà non è un perno ma una vite. il vero perno (o asse) che prende il carico è quello del mozzo.
la prova è data dal fatto che i mozzi sono compatibili sia con QR che con perni 12mm...

 

[andry96]

non ha alcuna funzione...perchè in realtà non è un perno ma una vite. il vero perno (o asse) che prende il carico è quello del mozzo.
la prova è data dal fatto che i mozzi sono compatibili sia con QR che con perni 12mm...

E cosa dovrebbe provare?

Io credo che il perno contribuisca a irrobustire la zona, poi che non sia quello a fare la differenza fra la rigidità di un telaio disc e uno rim sono d'accordo, ma mi sembra che il sistema di perno passante e relativi end cap sia complessivamente più rigido

 

[matteof93]

E cosa dovrebbe provare?

Io credo che il perno contribuisca a irrobustire la zona, poi che non sia quello a fare la differenza fra la rigidità di un telaio disc e uno rim sono d'accordo, ma mi sembra che il sistema di perno passante e relativi end cap sia complessivamente più rigido

Se un mozzo è compatibile con QR (diametro 5 mm) e con perno passante da 12 mm, significa che al netto del foro di diametro apposito sugli endcap del mozzo, il mozzo internamente ha come minimo il diametro maggiore tra i due, ovvero quello da 12 mm del perno passante.
Appurato questo, mi sembra ovvio che il perno passante poi non sia lavorato con una tolleranza tale da poterlo considerare il vero asse del mozzo, questo perchè il perno ha in realtà un diametro inferiore rispetto al diametro interno dei cuscinetti usati.

Questa è la sezione di un DT 240S...quello in rosso è l'asse del mozzo (il vero perno). Il perno passante o il quick release passano lì in mezzo ma non hanno un livello di lavorazione (= tolleranze) tale da renderli solidali al corpo del mozzo, ovvero tale da renderli il vero perno del mozzo.



Mi sembra abbastanza chiaro quale sia il vero asse (o perno) del mozzo.

 

[andry96]

Se un mozzo è compatibile con QR (diametro 5 mm) e con perno passante da 12 mm, significa che al netto del foro di diametro apposito sugli endcap del mozzo, il mozzo internamente ha come minimo il diametro maggiore tra i due, ovvero quello da 12 mm del perno passante.
Appurato questo, mi sembra ovvio che il perno passante poi non sia lavorato con una tolleranza tale da poterlo considerare il vero asse del mozzo, questo perchè il perno ha in realtà un diametro inferiore rispetto al diametro interno dei cuscinetti usati.

Questa è la sezione di un DT 240S...quello in rosso è l'asse del mozzo (il vero perno). Il perno passante o il quick release passano lì in mezzo ma non hanno un livello di lavorazione (= tolleranze) tale da renderli solidali al corpo del mozzo, ovvero tale da renderli il vero perno del mozzo.

Vedi l'allegato 261590

Questo cambia poco di quel che ho detto...

Credo comunque che il perno passante aiuti a distribuire meglio i carichi sui due bracci della forcella, così come gli end cap del perno passante hanno una superficie di appoggio molto più ampia

 

[matthewbene]

Sinceramente ho dei seri dubbi che in frenata e in curva il perno passante non subisca alcun carico e non aiuti a distribuire il carico di flessione e torsione sui due bracci della forcella

secondo me il perno non subisce carico. in quanto il mozzo non gira su di esso facendo attrito. il perno del sistema come diceva prima l'altro utente è il mozzo stesso. può essere che l'end cap come dici tu di dimensione diversa aumenti esclusivamente in quel punto (che dovrebbe essere dove si innesta il piedino forcella) l'aderenza tra mozzo e forcella. non ho le conoscenze di fisica sufficienti a quantificare un effettivo vantaggio di un punto di contatto diverso tra forca e mozzo, ma comunque esclusivamente di quello si parlerebbe come differenza di rigidità. il perno o quick release non è parte del triangolo in quanto su di esso il mozzo non appoggia, è solo necessario a stringere i piedini forcella al mozzo. potrebbe essere che sganci troppo leggeri o deboli non arrivino a serrare a sufficienza mozzo e piedini/forcellini ma per la stragrande maggioranza non è un problema anzi si arriva al problema opposto stringendo troppo, rischiando di rovinare cuscinetti mozzo e forcella (mi è capitato di spezzare una parte del forcellino per eccessivo serraggio)
correggimi se sbaglio, le mie conoscenze di fisica finiscono con l'esame del primo anno di uni.

 

[longjnes]

Non conosco l'inglese, quindi inutile che guardi il video.
Ma devi spiegarmi come fà una vite m5 a serrare di più di una m12 m15 a parità di nm.
Al max il qr può serrare di più a 5nm perchè ha una superficie superiore al perno passante , ma poi li è anche da vedere che qr , visto che alcuni serrano niente.

dipende che intendi per serrare. se intendi trazione
una vite M5 ha passo 0,8, quindi 1 giro ha una demoltiplica di 0,8mm di avanzamento.
un perno M12ha passo 1,0 oppure 1,5 oppure 1,75 quindi 1 giro ha molto meno demoltiplica e a pari forza avrai meno trazione.

quindi se a 5nm il quick realease ha una trazione di 500kg (ad esempio, esistono tabelle) un perno M12x1,5( circ il doppio del passo di una vite m5) alla stessa coppia avrà trazione 250kg.

quello che pero il tipo nn diceè che il QR usa solo la trazione per tneere insieme telaio ruota mozzo, con il perno no, il perno lavora anche di taglio per garantire che le battute del mozzo non scorrano nei forcellini. quindi anche se lo appoggi con relativa poca coppia il compito lo assolve lo stesso