Quandoproduttori di mountain bikeLancia nuovi modelli, spesso sottolineano la migliore rigidità, peso, comfort o prestazioni aerodinamiche del nuovo modello . di questi parametri, la rigidità è il più importante, che è il fattore chiave per rendere una bici il più efficiente possibile in vigore in vigore . Tuttavia, ci sono molti dettagli nascosti sotto il concetto generale di rigidità .
Tra i molti punti di vendita che i produttori di mountain bike menzionano per vendere i loro prodotti, "una maggiore rigidità" appare sempre . Questo è in realtà un parametro di cui molte persone parlano ma poche persone capiscono cosa significa veramente . tuttavia, proprio come il peso della bicicletta, molte persone sopravvalutano il ruolo di aumento della rigidità . non è necessariamente più forte {} {3}
Cos'è la rigidità
Prima di iniziare ad analizzare cosa significhi questo parametro, la prima cosa da fare è chiarire cos'è la rigidità . in base alla definizione comunemente usata in ingegneria, la rigidità è la capacità di un elemento strutturale (nel caso di una bicicletta, il frame) per resistere alla deformazione causata dall'applicazione delle forze esterne .}
Ecco perché quando parliamo di rigidità, la maggior parte delle persone pensa immediatamente alla forza che applichiamo ai pedali e quanto il telaio si deforma lateralmente con ogni corsa del pedale .
Tuttavia, questa è solo una delle forze che colpiscono la cornice e altre forze, come gli effetti della forza centrifuga quando si curva, la reazione ai dossi sulla strada e altre irregolarità incontrate sulla strada, spesso non sono prese in considerazione .
Gli ingegneri che sviluppano le biciclette devono tenere conto di tutti questi aspetti per ottenere non solo un output estremamente forte della bicicletta, ma anche la corretta capacità di assorbimento dell'impatto, pur rendendo l'intera bicicletta il più leggera possibile .
Pertanto, quando parliamo della rigidità del frame, dobbiamo valutarla in diverse aree del frame, quindi scoprirai che questo parametro è più interessante dell'altro .
In simple terms, achieving the highest possible rigidity is not a problem. Simply stacking the materials, especially if the raw materials have a high tensile strength, will result in a more rigid structure. In addition to the material, the cross-section of the tube is also important. The larger the cross-section, the greater the rigidity. But the side effect is that the weight will Aumenta inevitabilmente .
La disposizione delle fibre di carbonio è ovviamente anche molto importante . L'attuale metodo mainstream si basa su diverse disposizioni di fibre unidirezionali, che sono caratterizzate da un'elevata rigidità nella direzione della disposizione delle fibre, ma è possibile perpendicola per la direzione perpendicolare posizionato .
Ottenere la vestibilità perfetta richiede un lavoro computazionale molto complesso, che fortunatamente viene svolto dagli ingegneri nel 21 ° secolo principalmente su computer ad alte prestazioni utilizzando il software di analisi degli elementi finiti (FEA), che consente agli ingegneri di generare centinaia di frame virtuali e simulare la loro risposta alle diverse forze applicate .}
L'obiettivo del design del frame è raggiungere l'equilibrio e aggiungere rigidità solo dove è necessario .
Pedalata rigida - rigidità laterale
First, the one we usually consider the most is lateral stiffness, which is measured in their labs by applying a load to the bottom bracket to simulate the forces applied by pedaling. This stiffness mainly measures the℃to which the bottom bracket area deforms every time our legs step on the cranks. Interestingly, lateral stiffness must be as high as possible, because by minimizing lateral displacement, La forza vettoriale che generiamo può essere la forza massima trasmessa alla ruota posteriore .
Inoltre, il triangolo posteriore deve anche essere abbastanza rigido da non deformarsi quando la catena trasmette la forza sul retro .
Questo è il parametro che i revisori delle bici cercano di valutare la facilità con cui una bici può accelerare rapidamente, e questa prestazione è particolarmente importante per gli scalatori e i velocisti che chiedono che la bici possa ancora mantenere il pieno potere quando si lancia un attacco o di fronte a uno sprint di grande gruppo ., tuttavia, a una velocità di crociera, la maggior parte delle cornici sul mercato possono essere molto efficienti, perché la potenza non è più diversa e non appassionati .
Per raggiungere l'obiettivo di elevata rigidità della staffa inferiore laterale, i produttori di biciclette si sono impegnati a selezionare staffe inferiori più larghe e covie da 30 mm . i catene sono spesso molto spesse, specialmente sui lati, ma non sono troppo spesse per evitare la compatibilità con la compatibilità posteriore . anche il braccialettante e sono spesso in modo da bilanciamento per l'equilibrio per evitare la diversificazione per evitare la compatibilità per evitare la compatibilità per le prezzi delle versioni posteriori . Sul lato dell'unità e sul lato non di guida . vengono utilizzate anche diverse disposizioni in fibra di carbonio per massimizzare questo effetto .
Controllo di precisione - Rigidità torsionale
Un parametro più importante ma meno menzionato è la rigidità torsionale . Questo definisce quanto il frame gira sotto forze diverse . questa torsione influisce sull'allineamento delle ruote anteriori e posteriori e quindi ha un impatto significativo sulla gestione della bici, specialmente quando la curva .}
Quando si curva ad alta velocità, la bici applica la forza centripeta all'interno della curva, che crea una forza centrifuga che tende a spostarci fuori dalla curva . a causa delle differenze nella struttura della forcella e del triangolo posteriore, le forze sul anteriore e sul bordo non sono le stesse, che fa sì che i wheel fossero incassati nella loro muoversi in linea {1
Per il pilota, lo descriveremmo come una manipolazione imprecisa . in pratica, quando il cavaliere traccia una linea nell'angolo come un pennello, la bici non ti dà la risposta stretta che si desidera . sul contrario, quando una bici si comporta bene attraverso il parametro, non è solo facile da disegnare una curva, anche con una mozione semplice, si può tagliare il centro al centro di taglio, quando si fa a fare una bici, quando si ottiene una biga Centro della curva, corregge gradualmente il tuo angolo longitudinale della curva con una progressione molto uniforme e la reazione a improvvisi cambiamenti nella direzione della parte anteriore della bici nella linea di curva
In order to prevent the frame from twisting easily, manufacturers usually strengthen the fork body and use a larger steering tube. In fact, the headset bearing has been increasing year by year, from the traditional 1 inch to the 1.5 inch bearing that is often seen in the lower bowl. This is also the reason why the downtube of a bicycle is usually the widest cross-section, because it è la principale parte di supporto della struttura del telaio.
But there is another aspect to consider. It is that lateral and torsional stiffness must be balanced to give the frame the best performance without any compromise. On the other hand, too much lateral stiffness at the front and rear axles can make the bike difficult to ride when the road conditions are not perfect, because it will rebound after every road impact. So there are more aspects to consider than just Questi .
Guida liscia - Rigidità verticale
Se l'obiettivo dei punti precedenti è quello di raggiungere la rigidità più forte possibile, allora nel piano verticale, è l'opposto: una certa rigidità per evitare l'effetto di rimbalzo, ma allo stesso tempo, sufficiente capacità di deformazione per risolvere le irregolarità della superficie della strada .
Questo è un parametro molto difficile da adattare perché è influenzato dal peso del pilota e la progettazione della bicicletta tiene conto di diversi tipi di ciclisti . Naturalmente, è ora possibile inferire la dimensione media di un pilota di una certa dimensione attraverso l'analisi dei grandi dati dei ciclisti, in modo che gli ingegneri possano regolare questo parametro più accuratamente .
In generale, come la rigidità laterale, la sezione trasversale del tubo del telaio e la disposizione del tessuto in carbonio avranno un impatto significativo sulla rigidità verticale . La regolazione della rigidità verticale si sforza anche di raggiungere un perfetto equilibrio tra assorbimento di vibrazione e efficienza di trasmissione della forza senza influire sulla rigidità laterale .}
La rigidità verticale di solito influisce sull'aerodinamica, poiché il tubo aerodinamico aumenterà la sezione trasversale verticale del tubo, aumentando così la rigidità verticale e riducendo la sezione orizzontale, che influirà sulla rigidità laterale, che è completamente opposta a ciò che la cornice cerca .
La soluzione a questo problema di solito si basa su un tubo di coda virtuale troncato e aumenta l'area trasversale orizzontale del tubo, ma ciò non solo influenza il peso, ma anche le prestazioni aerodinamiche .
E se la bici è troppo rigida o troppo morbida?
Come abbiamo detto all'inizio, se il valore assoluto della rigidità è importante, è molto facile rendere una bicicletta estremamente rigida con materiali moderni ., tuttavia, pochi di noi possono durare più di un'ora su una bici del genere, non solo perché le modifiche alla superficie della strada saranno rapidamente in frantumi le braccia e le spalle, ma anche perché la reazione a qualsiasi piccola operazione è troppo veloce, costringendo a essere nervosi per tutto il tempo {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
In effetti, in un certo periodo della storia, una volta avevamo una bici del genere, e sebbene si sentivano estremamente meravigliosi quando ci sei calpestato per la prima volta, specialmente quando accelerato, divenne presto chiaro che una bici del genere non era pratica nel mondo reale . mentre i chilometri passarono, mi feriva più di tutti i feriti a tutti i feriti, non mi feriva di essere feriti da tutti i feedback, seppure troppo la fiducia nella cornice {1} I modelli di corse all-alluminum che erano popolari all'inizio del 21 ° secolo . quelli erano reali "due ruote e un palo, nient'altro da fare" .
All'altro estremo, ci pensavamo come "bici da cotone" . probabilmente il tipo di bici che richiedono un output continuo ad alta intensità per mantenere la velocità di crociera e sentirai che più della metà del tuo potere è sparito, per non parlare della risposta di un vecchio uomo quando si accelerano .}
Tali biciclette evocheranno anche i ricordi dell'incubo delle persone quando in curva e tracciano . credo che i ciclisti che possiedono bici da strada in acciaio di fascia media possono capire cosa intendo . sebbene possiamo chiamare tali bici "eleganti in forma e lussuose nella trama", che comprendono comprendono .}
After the above introduction, we know that in most cases, higher rigidity will definitely be more popular, but it must be rigorously tested in every area of the frame and finally achieve a perfect balance of various indicators. In short, the overall rigidity of the frame has increased significantly over the years. On the latest generation of models, you may only need to step on it a few times, while on the same model that may be ten years ago, you may need to Passalo molto di più . attraverso un tale confronto, puoi sentire in modo molto intuitivo l'enorme impatto dello sviluppo della conoscenza del design del frame, l'arricchimento degli strumenti di progettazione e il miglioramento della qualità del materiale sulle prestazioni della bicicletta .
