[Nota: este es el número 12 de una serie de 20]
Diseñar ruedas parece engañosamente simple. Elige piezas que se adapten a la bicicleta, la conducción y el presupuesto. Asegúrate de que el taladro del buje y la llanta coincidan y que la longitud de los radios sea la correcta. Con demasiada frecuencia, el proceso de diseño se simplifica tanto que se pierden oportunidades increíbles.
Una excepción es el mundo de las fixie, donde la estética de una rueda recibe especial atención. Claro, la belleza es solo superficial, pero bravo por esos diseñadores que se toman el tiempo de, al menos, estar a la moda. Me encantan las bicicletas cuyas ruedas marcan la diferencia.
Sin embargo, hay muchísimas más posibilidades. Las bicicletas son estructuras imponentes, incluso monas a veces. Pero lo importante es el paseo. Habría poca demanda de bicicletas si no pudiéramos subirnos a ellas y disfrutar de una experiencia vívida y útil. Y cuando conduces, no estás mirando tu bicicleta. Tu paseo es una combinación de imágenes sensoriales, y la bicicleta es responsable de muchas de ellas. En particular, la sensación de la carretera se ve muy afectada por las ruedas.
La mayor influencia reside en el neumático. El tamaño, la presión, el grosor de los flancos y la forma de la banda de rodadura se combinan para contrarrestar la sensación del cuadro y otros componentes. Un cuadro rígido y sin vida puede ser suave y resistente con la combinación adecuada de neumáticos. Afortunadamente, esto es cada vez más conocido, y los ciclistas y competidores de largas distancias optan por neumáticos de tamaño generoso y presión moderada en lugar de neumáticos pequeños y duros. Como resultado, sus recorridos son más rápidos, más largos y más placenteros.
El siguiente factor que influye en la conducción es la llanta. El material, la sección transversal y el peso influyen enormemente en la conducción. Las llantas más ligeras y con menos profundidad pueden absorber grandes cantidades de vibración. La madera es la reina de la comodidad. Las llantas de aluminio con V profundo son visualmente fabulosas, pero para largos kilómetros, no son útiles para los cansados impactos de la carretera. La mayoría de las llantas de carbono están diseñadas para lograr la máxima rigidez a expensas de la comodidad para ser lo más ligeras posible. Cada llanta es una combinación especial de estética y rendimiento dinámico. Conduce, toma notas, lee y habla sobre llantas siempre que puedas. Como te diría un chef, los aceites de oliva (ni ningún ingrediente) son iguales. Como diseñador de llantas, piensa en las consecuencias de tu elección de llanta. ¡No se trata solo de estética y economía!
El siguiente gran efecto en la conducción son los radios. Tienen cuatro maneras de cambiar la sensación:
(1) Un mayor número de radios proporciona a la llanta mayor resistencia y rigidez. Cuando una estructura es casi inadecuada, como suele ocurrir con las piezas de bicicleta que priorizan el peso, la resistencia y la rigidez son fundamentales. Nada refuerza la resistencia de una llanta como el número de radios. Sin embargo, si la llanta está completamente cargada de radios (número alto), su capacidad de movimiento con cargas disminuye. La vivacidad, la flexibilidad y la capacidad de amortiguar y modular los impactos desaparecen. Nada como una llanta de aluminio con una sección profunda o muchos radios para una conducción sin vibraciones. Una rueda así no es una causa perdida. Un buen neumático con buena energía puede disimular gran parte de esa deficiencia.
(2) Los radios de calibre fino son mucho más elásticos. En comparación con la fibra de carbono, por ejemplo, el acero inoxidable es superelástico. Cada radio es un resorte con una constante proporcional a su grosor. Los radios de 14 g tienen un área de sección transversal un 23 % mayor que los de 15 g y son mucho menos elásticos. Los radios ligeros y conificados pueden no ser más fáciles de fabricar, pero ofrecen la mejor conducción. Es una lástima que la mayor parte de la industria lo haya olvidado. Usted, como diseñador de ruedas, puede utilizar esta característica en cualquier momento.
(3) El material de los radios también influye. La fibra de carbono es potencialmente mucho menos elástica que el acero, pero puede configurarse de otra manera. Es mejor evitar que los radios de aluminio se muevan debido a su resistencia a la fatiga. Por lo tanto, las ruedas con radios de aluminio suelen ser muy rígidas.
(4) La tensión de los radios afecta la conducción con la misma seguridad que la presión de los neumáticos. Hoy en día, la mayoría de las ruedas se fabrican con la tensión máxima tolerable. Existen mejoras en rigidez y durabilidad, pero, como en tantas situaciones dinámicas, un beneficio en un aspecto es un coste en otro. Las ruedas rígidas y apretadas son menos cómodas, sufren menos lesiones y exigen más al buje y la llanta. No olvide que la tensión de los radios es SU decisión. No hay una solución universalmente correcta o incorrecta. Modifíquela según sea necesario.
Los centros también son parte de la mezcla, pero los dejaré fuera de esta discusión ya que su influencia es baja.
Ahora que te lo he recordado, por favor, piensa en tu próximo juego de ruedas teniendo en cuenta todas las opciones. No seas un tonto que construye ruedas idénticas como un iPod con una sola melodía. Las ruedas pueden ser tan diversas como la música. Al fin y al cabo, son nuestros instrumentos. Diséñalas con creatividad, aplícales ritmo y respiración profunda, y el resultado seguro que merecerá la pena.
Los comentarios se aprobarán antes de mostrarse.
Dr. OCTTO
noviembre 02, 2021
Hi Ric,
Thanks for your kind words. The Dr had some great mentorists in the bicycle wheel field (fanatyks, some might say)!
Aluminum rims are also elastic bodies with a spring-constant. In a wire-spoked bicycle wheel, the rim and spokes form a single structure with single spring-constant, due to friction forces between the spokes and rim and hub flanges [*] (and therefore