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La caída de la tensión se encuentra con ganancias marginales

septiembre 22, 2019 5 Comentarios

No hay nada como montar a caballo con el recién llegado otoño. ¡En el hemisferio norte, empieza ahora! Recorrer paisajes coloreados por el cambio de estación, sintiendo la calidez persistente del verano, una experiencia mágica, un tónico vigorizante y restaurador que llega a lo más profundo de nuestra experiencia humana. Francamente, a pesar de mi intento, es indescriptible.

© New Yorker: portada del 23 de septiembre de 2019, por JJ Sempe

Gran parte del ciclismo es así y no mejora con el análisis. Aun así, me resulta irresistible considerar todas las variables, desde la física hasta la estética, después de la ruta. ¡Quizás solo intento mantener la descarga de endorfinas!

En mi lista de actividades de ocio se encuentran podcasts y ensayos de expertos en ciclismo bien informados que se esfuerzan por desmitificar y entretener. Últimamente, nos beneficiamos de una excelente selección de voces así. Casi en la cima de la lista de cualquiera... debería estar el podcast "Marginal Gains" de Josh Poertner. El mes pasado (agosto de 2019), el número 006 incluyó una discusión interesante: "¿Qué sucede cuando cambia el plato la primera vez que se monta una llanta en una rueda nueva?". Lo encuentro sobre el minuto 18.

Josh Poertner, alias Mr Silca (ex-Mr Zipp). © Michael Hotten

Este tema no recibe la atención que merece. Afortunadamente, Ryan Morse plantea la pregunta. La respuesta de Josh solo aborda el tema superficialmente; se explica con más detalle aquí .

Ryan "Diablo" Morse. Foto de Courtney Paige.

Resumen
Las ruedas de bicicleta pierden una cantidad considerable de tensión al montar e inflar un neumático. Históricamente, esta cantidad era insignificante y no se requerían medidas específicas. Pero hoy, debido a dos tendencias recientes, nos encontramos ante una situación desesperada que genera problemas y confusión.

  • Neumáticos sin cámara que requieren un ajuste perfecto del talón a la llanta.
  • Perfiles de llanta mal equipados para gestionar la presión de los talones apretados y el inflado.

Resultado
Algunas llantas se encogen demasiado con neumáticos ajustados y pueden perder el 50% o más de su tensión y las asimétricas (todas las traseras y las delanteras de disco) se descentran en el cuadro. La "caída de tensión" es preocupante y hay poco consenso sobre qué hacer una vez que un mal diseño de llanta llega al taller.

¡Las ruedas necesitan toda su tensión!

Me quito el sombrero ante el podcast de Josh por abordar el tema. Sin embargo, no basta con sugerir que los constructores terminen solo con el neumático objetivo montado e inflado. Eso significa:

  • Tiempo extra para la construcción.
  • Las ruedas desnudas están sobretensadas y no cóncavas (centradas).
  • Hay que reconsiderar todo si cambia la presión de los neumáticos o del inflado. ¡Madre mía!

Sí, para un mecánico de equipo, no hay otra opción. Para el resto, es pedir demasiado. Las llantas y los neumáticos nunca deberían interactuar de esta manera (caídas de tensión del 30-80% y los consiguientes cambios de abombamiento). Es innecesario, sabotea la estructura tensada, no ofrece ningún beneficio y, históricamente, parecerá bastante absurdo. Genera problemas de responsabilidad civil que podrían tardar décadas en solucionarse. Si recuerdas una pesadilla mecánica similar del pasado del ciclismo, por favor, avísame.

Esto no es solo producto de una tecnología inmadura y emergente con la que debemos ser pacientes. Se trata de un diseño imprudente con ingeniería inadecuada, impulsado por la ignorancia y el afán de innovación. Nuestra industria no es la peor en este tipo de problemas, pero es extremadamente vergonzoso después de décadas de relativa estabilidad y fiabilidad en el diseño de ruedas. Estoy seguro de que muchos fabricantes de ruedas del pasado no lo habrían tolerado. Puedo nombrar a algunos que deben estar poniendo los ojos en blanco (o en sus tumbas) ante semejante disparate.

Josh concluye la sección elogiando a los profesionales de la industria de las ruedas, quienes poseen excelentes herramientas y una visión que les permite obrar milagros. Yo veo todo lo contrario; simplemente me alegro de no tener que lidiar a diario con los problemas que Ryan y otros constructores contemporáneos deben afrontar.

Sugerencias
¿Qué puede hacer entonces un constructor responsable? Veo varias opciones:

  1. Mantén un registro de los peores problemas: combinaciones de neumáticos y llantas que producen caídas de tensión considerables. Esta lista cambia constantemente y debe obtenerse de primera mano, de blogs, foros, Facebook e Instagram. Para muchos de estos, debes negarte a construir.
  2. Navegue con cuidado por este peligroso panorama. Informe lo suficiente a todos los involucrados para no terminar con una granada en mano y nadie sufra sorpresas desagradables. Para cada cliente, hay una mejor decisión.
  3. Las ruedas para eventos con salidas masivas deben estar libres de estos problemas. Para la competición, conviene evitar el equipamiento de última generación.
  4. Disfrute de dos tendencias que mejoran el problema de la “caída de tensión”.
    • Los frenos de disco hacen que el centrado de las ruedas sea un problema mucho menor.
    • La tendencia a reducir la presión de los neumáticos (¡ya era hora, gracias Jan…!) también disminuye la caída de tensión.
  5. Sea cual sea su influencia o perfil en nuestra industria, por favor, cuestione esta situación peligrosa, confusa e innecesaria. ¡Cuanto antes pase, mejor!

Nuestra situación es mejor de lo que podría ser y, como siempre, un análisis científico riguroso ayuda a gestionar el problema. ¡Compartan sus observaciones y soluciones!



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5 Respuestas

James S
James S

febrero 12, 2024

This looks like the trade off of explore vs exploit. It makes sense to explore….who knows what will be discovered, and it could be the next big thing. However, as you point out, it makes sense to err on the side of caution once the stakes are high, such as flying down the side of a mountain at 60mph. Think Boeing 737, or closer to home, carbon steerers.

Josh Deetz
Josh Deetz

febrero 12, 2024

Thanks for the usual detailed consideration of the complexities and issues surrounding rim tire interface as well as tension changes. Having measured an unusually high number of rims for stiffness in all directions including inflation force simulation I can say it seems a somewhat varied affect. The shape of the rim influences the change in tension from a given inflation pressure. No shapes can eliminate this, but some forms can reduce this considerably. One of the factors we noticed in measurements was the age old habit of making tire well using a single large radius tends to amplify this effect in all rim materials. When tire wells are convoluted or corrugated in form this tension change is reduced. We have some working theories as to why this is, and continue to measure and compare. With carbon rims it is especially difficult because even for a single brand single model of rim the bulk modulus can vary quite a lot. This has shown up in wide scatter in measurement of the changes from rim to rim. As for the bead, the beads do not constrict the rim and cause changes through such a force. As the tire is inflated the brake walls and hooks flex outward essentially lengthening the U form of the rim thereby reducing the ERD through changes in profile shape. I am of the opinion that this is the primary driver of the tension change, not the pressure compressing the circumference of the rim, although this force is a factor it isn’t the dominant factor. Additionally the profile form change is dominant in metallic rims, while in some CFRE rims it can be dominant but depending on the construction constriction becomes a meaningful factor. This is my 2 cents.

Gregory Thomas
Gregory Thomas

octubre 24, 2022

It’s my understanding that air pressure doesn’t affect the spoke tension drop very much. It’s almost entirely due to the tire bead squeezing down on the bead shelf part of the rim.

Anonymous
Anonymous

noviembre 02, 2021

According to folks at DT, going above 120kgf on a bare wheels, can crack hub flanges when a flat happens and tension increases quickly. Locking nipples, such as Sapim Securlock or DT Prolock seem to help prevent low tension spokes from unwinding.

Anonymous
Anonymous

noviembre 02, 2021

I have read elsewhere that hub manufacturers need to take into account spoke tension so that their bearing races are not pulled too far apart once there is tension on the hub flanges. If they do this and then the wheel is detensioned once a tire is inflated on the wheel, does this again negatively affect the bearing races (causing too much friction)? Are there known hub manufacturers who take both these forces into account? Is there a particular point of inflation where the detensioning becomes acute (80 psi)?

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