Efecto del ciclo rotor sobre la estructura de la bicicleta
Gabriel Saitua 2021
Una de las resistencias que
debemos superar al desplazarnos en bicicleta es “la resistencia a la rodadura”
o fuerza de fricción, existente entre la cubierta de nuestra bicicleta y la
superficie del asfalto, cuando nos desplazamos sin resbalar.
Se trata de fuerzas de fricción
oblicuas, en sentido contrario al desplazamiento.
El coeficiente de rodadura es
estático en parada y dinámico durante el movimiento.
El coeficiente de rodadura
estático es un número que oscila entre 0 y 1. Para una rueda de bicicleta valores
son habituales valores entre 0´0025 y 0´0050.
Para desplazarnos es necesario
que la fuerza o torque que generamos sobre los pedales y que se transmite de
forma paralela al suelo, dividido por el peso de la
bicicleta y ciclista generado sobre el asfalto, debe ser inferior o igual al
coeficiente de rodadura estático.
Nos preguntamos
¿Cómo podría afectar la cinemática
del ciclo rotor bipala durante la aceleración sobre la resistencia dinámica?
Experimentación
Para aportar datos a ésta pregunta
realizamos una experiencia, para la cual utilizamos la APP Phyphox.
Desarrollada en el Segundo Instituto de Física de la Universidad Técnica de
Aquisgrán. Alemania. (RWTH AACHEN UNIVERSITY)
https://phyphox.org/download/
Consideramos los tres ejes de los
planos tridimensionales y registramos los datos de acelerometrías en los tres ejes espaciales: x,y,z, (teniendo
en cuenta la fuerza de la gravedad g). Figura 1.
En la experimentación realizada en taller, sin viento, colocando nuestro teléfono móvil con la aplicación en posición horizontal sobre el sillín de la bicicleta, encontrándose ésta elevada, apoyada y sin contacto con el suelo.
Figura 1.- Ejes del especio tridimensional. APP Phyphox
Figura 2.- Aeromotor bipala. Ciclo Rotor
Eólico. Rueda Mavic.
En la prueba realizamos en una
rueda Mavic con Aeromotor Bipala (figura 2), realizamos
5 vueltas continuadas en la catalina con un plato 50 dientes y con un
desarrollo total de 50/12, equivalente a una velocidad lanzada final >68Km/h.
sin resistencia sobe el suelo.
Tras la primera fase correspondiente
al movimiento de giro, y una vez transcurridos entre 15 a 20” se expresan los
registros de acelerometría sobre la estructura de la bicicleta y sillín.
Los resultados indican que los
registros de acelerometría (g) en (m/sg2) fueron débiles en los ejes x, y (figura 3).
Sin embargo, en el eje z, correspondiente
al eje del plano vertical, la frecuencia pulsátil de aceleración media fue de
10m/sg2, durante 15 segundos, con una pulsatilidad progresiva ascendente entre
7´5 y 14´5m/sg2 (figura
3 y 4).
Media 10m/sg2. Mínima 7´5m/sg2. Máxima
14´5m/sg2
Conclusiones
Los datos de acelerometría obtenidos
en la experimentación indican que la cinemática del aeromotor bipala afecta
esencialmente al eje z vertical. La aceleración pulsátil media de 10m/sg2 en el
eje vertical disminuye las fuerzas de fricción existentes entre la cubierta de
la bicicleta y el asfalto, facilitando de ésta forma nuestro desplazamiento.
Los registros de acelerometría
nos ayudan a comprender las mejoras que hemos apreciado en la práctica del
ciclismo en fases de aceleración, cuando usamos un aeromotor bipala en la rueda
trasera de la bicicleta. https://gabibici.blogspot.com/
Gabriel Saitua, Getxo 2021
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