¿Cruz ¿Qué??

agosto 06, 2023 1 Comentario

¿Las ruedas de bicicletas eléctricas (con bujes más grandes, llantas más pequeñas y cargas mayores) desafían nuestro diseño? La física es la misma, pero las prioridades han cambiado. Una de las mayores diferencias es la importancia del patrón de cruce de radios.

El patrón cruzado afecta:

• Transmisión de par: la transferencia de potencia desde el cubo hasta la llanta.
• Ángulo de la boquilla en el borde: cuánto se doblan los radios en el extremo de la rosca.
• Longitud de los radios: cada patrón requiere una longitud diferente y precisa.

Esta máquina no tiene suspensión ni posición de pie para el conductor, por lo que las ruedas absorben impactos verticales sin asistencia. ¿Cuál es la mejor manera de construir esta rueda?

Centro
Una característica interesante del e559 es su motor Bosch de transmisión central. Integrado con la biela y el plato delantero, este motor cuelga de la parte delantera del triciclo. ¡Un aspecto totalmente diferente! Una ventaja es la libertad de usar cualquier buje trasero, y nuestro constructor eligió un Kindernay de 7 velocidades. Un diseño genial del que ya he hablado antes .

Borde
Eligieron una DT EX-471 de 559/26" de diámetro y 32 agujeros. Ventajas: fácil de conseguir. Desventajas: ligeramente más débil que la de 36 agujeros, una compensación razonable y familiar.

Patrón de cruz
La elección del patrón es libre. Como rueda con freno de disco motorizado, el radial (X0) es el menos recomendable. X1 genera dudas, ya que la transferencia de par solo es efectiva en función del ángulo entre el radio y el buje . A medida que este ángulo se aproxima a la tangencial, el buje impulsa la llanta con una tensión decreciente en los radios (tensión = cambio de tensión con el par aplicado).

¿Cómo elegir entre la cruz 2 y 3?
Acerca de X2:

• Radios 20 mm más cortos, lo que ahorra el peso de 640 mm de radio.
• El refuerzo lateral de la llanta es teóricamente más rígido: los radios más cortos llegan más directamente a la llanta.
• El ángulo del pezón en el borde es menor (menor curvatura del radio = menor rotura en la rosca).

Acerca de X3:

• El ángulo de los radios en el buje es más tangencial, lo que mejora la eficiencia de la transferencia de par. Un menor cambio de tensión se traduce en una menor tensión en los radios durante la conducción.
• 64 cm de peso adicional en los radios son solo 16 g, no mucho en una rueda.
• Las llantas y cabecillas bien diseñadas pueden adaptarse a ángulos razonables sin doblar los radios.

Acerca de ambos:

• La capacidad de torque de las ruedas cruzadas es de 3 a 10 veces mayor que la de los bujes, los dientes de los engranajes y la fuerza del ciclista. Desestime la idea de que las ruedas fallan por torque. Puede parecer que ocurre, pero al igual que con las cadenas, nunca es la fuerza bruta la que causa el fallo. En las ruedas, debe haber una fuerza lateral o radial simultánea, y en las cadenas, casi siempre hay un problema de conexión.
• La resistencia lateral se debe principalmente a la rigidez de la llanta y al espaciado del buje. El patrón cruzado apenas influye.

Tradicionalmente, los argumentos a favor de la X3 prevalecen. "Más rigidez para un mejor par" es atractivo para la mayoría de los ciclistas. Sin embargo, un buje más grande y una llanta más pequeña hacen que el ángulo de las cabecillas sea mayor que con las ruedas tradicionales. ¿No te interesa ver los ángulos reales de las cabecillas antes de elegir?

Resultado: X2 genera un ángulo de 80,3°, X3 es de 78,3°. Grin advierte que los ángulos superiores a 80° son fáciles de encordar y prolongan la vida útil de los radios. Los ángulos inferiores a 75° pueden ser problemáticos.

Claramente, estas dos opciones son casi idénticas. Aquí hay dos pezones con una diferencia de ángulo de 2º. ¡No mucho! Cuando quieras ser un experto, defender tu diseño o confundir a tu cliente, tómate un momento para analizar estos puntos de vista. Ayudan a orientar el diseño y hacen que el tema sea más comprensible para todos.

¿Qué hacer en este caso?

• El ángulo del niple (fatiga de los radios en las roscas) es un factor insignificante (2º).
• El aumento/pérdida de peso es insignificante (16 g).
• La capacidad de torsión/rigidez es excesiva en cualquiera de los dos.

Nuestro constructor Catrike construyó dos ruedas: una X2 y otra X3. ¡Qué travieso!

Cualquiera que hayas elegido, ¡espero que te sientas reivindicado!

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