Ruote: perchè flettono ?

SoftMachine

Maglia Iridata
10 Ottobre 2010
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Agente Bike
Esiste poi il principio detto Marketing dove le leggi della fisica non valgono.. una ruota non flette e permette il moto perpetuo con dei cuscinetti in ceramica (che normalmente si usano su macchinari industriali con alti numeri di giri..), l'aerodinamica del telaio permette a tutti di scalare un passo alpino a velocità da professionista ecc..



:asd:


o-o
 

Arcasimone

Scalatore
6 Giugno 2007
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sarzana
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ARKA CF 014 Shimano Dura Ace-
Esiste poi il principio detto Marketing dove le leggi della fisica non valgono.. una ruota non flette e permette il moto perpetuo con dei cuscinetti in ceramica (che normalmente si usano su macchinari industriali con alti numeri di giri..), l'aerodinamica del telaio permette a tutti di scalare un passo alpino a velocità da professionista ecc..
Su questi punti mi trovi dello stesso parereo-o,senza stare a tirar fuori la storia di mio cugggggino:mrgreen: un mio amico le ruote da 3mila e rotti euro(senza fare nomi) le ha appese al muro:cry non si possono usare se non per andare a prendre il caffè sul lungomare:bua:.
Ma la domanda era quanto questa flessione si può considerare accettabile,ma un'idea l'avevo già,ed e stata confermata:bua:

Thomos noto una punta d'irononia:asd:
Alhoa

Il mio pensiero non è diverso dal vostro:asd:,ma mi rendo conto che ci sono persone che lavorano e vivono di questo,quindi cerco di non scatenare una polemica
Fine O.T.:mrgreen:
 

Thomos

Velocista
22 Aprile 2004
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Brianza
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BMC Roadmachine, Scott Genius 730 (custom)
Scientificamente parlando (quindi usciamo dai sacri testi delle brochure ed entriamo nei giornaletti da parrucchiera di scienze delle costruzioni) TUTTO si deforma (dire che flette non è proprio corretto), anche il bullone dell'attacco manubrio.

Ogni materiale se gli viene applicato un carico si deforma in maniera proporzionale alla forza applicata, tolta la forza torna com'era prima.. sempre chè si rimane nel campo elastico. Superato infatti un certo limite di sollecitazione il materiale si "snerva" (termine spesso usato anche al bar) e quando viene tolto il carico non ritorna alla forma iniziale ma mantiene una "deformazione residua"

Ovviamente si progetta facendo in modo che le sollecitazioni rientrino sempre nel primo caso.. e quando vi vedete "max peso ciclista 80kg" è perchè superato quel peso è molto probabile ricadere nel secondo caso, e nei casi estremi nella rottura..

Se mettiamo in una bella frazione Forza applicata/sezione resistente otteniamo la tensione.. Se torniamo sulle ruote immaginiamo di appendere un raggio e di applicare un peso.. la tensione sarà il rapporto tra il peso e la sezione in mm del raggio. Quando leggiamo della resistenza dei raggi tipo 500N/mm2 vuol dire che se il nostro raggio ha sezione di 1 mm quadrato e gli leghiamo la morosa che pesa 50kg si rompe.. ma si snerva anche ben prima.. magari a 35kg..

Da 0 a 35kg però cosa succede? Semplice si allunga in maniera direttamente proporzionale alla forza applicata e ogni materiale risponde a modo suo. Qualcuno per sapere prima di che morte morire si è fatto delle belle prove di carico e ha messo su un grafico l'andamento della deformazione in funzione del carico (tensione) e si è inventato il modulo di Young (tensione/deformazione). Il famoso carbonio alto modulo (altro termine da brochure..) fa proprio riferimento a questo parametro, in pratica alta tensione piccola deformazione..

La tensione è definita dalla forza/superficie quindi per limitare l'allungamento o si cambia materiale (alluminio o acciaio o pbo o carbonio) o si varia la superficie (i raggi delle vostre R0 in alluminio sono molto più spessi di quelli delle R3, ecc..)

L'allungamento poi è % della lunghezza, quidi più è lungo il pezzo più l'allungamento in cm è maggiore

[URL="http://it.wikipedia.org/wiki/Modulo_di_Young"][url]http://it.wikipedia.org/wiki/Modulo_di_Young[/URL][/URL]

Quindi in sintesi si gioca su 3 fattori
  1. Materiale (quindi il suo modulo elastico): carbonio, alluminio, acciaio
  2. Sezione del materiale soggetto al carico (se aumenta, a parità di carico si riduce la tensione e quindi a parità di modulo di young anche la deformazione)
  3. Lunghezza del componente soggetto a sforzo
Tradotti in brochurese
  1. Raggi in carbonio, pbo, acciaio, alluminio
  2. Raggi sfinati, aerodinamici, da 2mm e NUMERO DI RAGGI
  3. Tipo di raggiatura, altezza flangie mozzo e altezza profilo
Se per ipotesi tralasciamo le deformazioni (minime) di mozzo e cerchio e teniamo a conto solo i raggi, con quanto descritto sopra otteniamo che:

Esempio 1

Flangia alta, profilo alto, raggiatura radiale

abbiamo raggi estremamente corti = cosa che limita la deformazione

Ma di solito a ruote di questo tipo mettiamo pochi raggi = cosa che aumenta la deformazione

Però se siamo furbi mettiamo raggi in acciaio aero di sezione generosa = cosa che limita la deformazione..

Esempio 2

Flangia bassa, profilo basso, raggiatura in 3°

Abbiamo raggi mooolto lunghi = cosa che aumenta la deformazione

Ma abbiamo tanti raggi = cosa che limita la deformazione

Possiamo usare tutti raggi con spessore 2mm = cosa che limita la deformazione..

Da quanto sopra SPERO sia chiaro che tutte le ruote flettono e che la buona progettazione permette un compromesso tra i vari parametri volto a rendere la ruota rispondente alle "richieste di progetto" (leggera, iperirigida, comoda, duratura ecc..)

Ed è il motivo per cui le ruote assemblate dalle grosse case (che si presuppone abbiano uffici tecnici con ing. meccanici che smanettanto) riescono ad avere i compromessi più prestazionali..

Per il resto è solo "bravura/esperienza" per certi e "culo" per altri..
 

RoBart

Maglia Amarillo
1 Ottobre 2007
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Bici
Tutte
Io tutti questi problemi di flessione non li ho mai avuti, mavic aksium, mavic ksyrium, campagnolo vento, campagnolo neutron e altre ruote che ho avuto su vecchie bici e su mtb.
Premesso che peso 70 kg, metto le tacchette a un paio di mm circa dal cerchio e non mi è mai successo di notare che il cerchio flettesse tanto da toccare le tacchette dei freni.
L'unica volta che è avvenuto controllo il cerchio e si era lesionato in corrispondenza di alcuni nippli (mavic ksyrium)
Secondo me è più un problema di raggi lenti, in una ruota assemblata come si deve la flessione se c'è è davvero minima.
 

Arcasimone

Scalatore
6 Giugno 2007
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Scientificamente parlando (quindi usciamo dai sacri testi delle brochure ed entriamo nei giornaletti da parrucchiera di scienze delle costruzioni) TUTTO si deforma (dire che flette non è proprio corretto), anche il bullone dell'attacco manubrio.

Ogni materiale se gli viene applicato un carico si deforma in maniera proporzionale alla forza applicata, tolta la forza torna com'era prima.. sempre chè si rimane nel campo elastico. Superato infatti un certo limite di sollecitazione il materiale si "snerva" (termine spesso usato anche al bar) e quando viene tolto il carico non ritorna alla forma iniziale ma mantiene una "deformazione residua"

Ovviamente si progetta facendo in modo che le sollecitazioni rientrino sempre nel primo caso.. e quando vi vedete "max peso ciclista 80kg" è perchè superato quel peso è molto probabile ricadere nel secondo caso, e nei casi estremi nella rottura..

Se mettiamo in una bella frazione Forza applicata/sezione resistente otteniamo la tensione.. Se torniamo sulle ruote immaginiamo di appendere un raggio e di applicare un peso.. la tensione sarà il rapporto tra il peso e la sezione in mm del raggio. Quando leggiamo della resistenza dei raggi tipo 500N/mm2 vuol dire che se il nostro raggio ha sezione di 1 mm quadrato e gli leghiamo la morosa che pesa 50kg si rompe.. ma si snerva anche ben prima.. magari a 35kg..

Da 0 a 35kg però cosa succede? Semplice si allunga in maniera direttamente proporzionale alla forza applicata e ogni materiale risponde a modo suo. Qualcuno per sapere prima di che morte morire si è fatto delle belle prove di carico e ha messo su un grafico l'andamento della deformazione in funzione del carico (tensione) e si è inventato il modulo di Young (tensione/deformazione). Il famoso carbonio alto modulo (altro termine da brochure..) fa proprio riferimento a questo parametro, in pratica alta tensione piccola deformazione..

La tensione è definita dalla forza/superficie quindi per limitare l'allungamento o si cambia materiale (alluminio o acciaio o pbo o carbonio) o si varia la superficie (i raggi delle vostre R0 in alluminio sono molto più spessi di quelli delle R3, ecc..)

L'allungamento poi è % della lunghezza, quidi più è lungo il pezzo più l'allungamento in cm è maggiore

[URL="http://it.wikipedia.org/wiki/Modulo_di_Young"][URL="http://it.wikipedia.org/wiki/Modulo_di_Young"][url]http://it.wikipedia.org/wiki/Modulo_di_Young[/URL][/URL][/URL]


Quindi in sintesi si gioca su 3 fattori
  1. Materiale (quindi il suo modulo elastico): carbonio, alluminio, acciaio
  2. Sezione del materiale soggetto al carico (se aumenta, a parità di carico si riduce la tensione e quindi a parità di modulo di young anche la deformazione)
  3. Lunghezza del componente soggetto a sforzo
Tradotti in brochurese
  1. Raggi in carbonio, pbo, acciaio, alluminio
  2. Raggi sfinati, aerodinamici, da 2mm e NUMERO DI RAGGI
  3. Tipo di raggiatura, altezza flangie mozzo e altezza profilo
Se per ipotesi tralasciamo le deformazioni (minime) di mozzo e cerchio e teniamo a conto solo i raggi, con quanto descritto sopra otteniamo che:

Esempio 1

Flangia alta, profilo alto, raggiatura radiale

abbiamo raggi estremamente corti = cosa che limita la deformazione

Ma di solito a ruote di questo tipo mettiamo pochi raggi = cosa che aumenta la deformazione

Però se siamo furbi mettiamo raggi in acciaio aero di sezione generosa = cosa che limita la deformazione..

Esempio 2

Flangia bassa, profilo basso, raggiatura in 3°

Abbiamo raggi mooolto lunghi = cosa che aumenta la deformazione

Ma abbiamo tanti raggi = cosa che limita la deformazione

Possiamo usare tutti raggi con spessore 2mm = cosa che limita la deformazione..

Da quanto sopra SPERO sia chiaro che tutte le ruote flettono e che la buona progettazione permette un compromesso tra i vari parametri volto a rendere la ruota rispondente alle "richieste di progetto" (leggera, iperirigida, comoda, duratura ecc..)

Ed è il motivo per cui le ruote assemblate dalle grosse case (che si presuppone abbiano uffici tecnici con ing. meccanici che smanettanto) riescono ad avere i compromessi più prestazionali..

Per il resto è solo "bravura/esperienza" per certi e "culo" per altri..
Complimenti!o-o
Una vera tesi di Laurea.
 

ste85

Passista
29 Giugno 2007
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49
38
Caltignaga (NO) - Montecchio M. (VI)
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Cervèlo S2 + C'dale CAAD9 + Ridley Scandium + Trek Superfly AL 29"
Mi permetto di correggerti: quello che scrivi è vero, ma il problema è mooolto più complesso di una semplice "prova di trazione" del raggio come l'hai semplificata.
A fare la differenza sono:

1) sezione, geometria e materiale del cerchio, la cui deformazione è tutt'altro che trascurabile (se il cerchio fosse infinitamente rigido i raggi si potrebbero allungare/accorciare solo con un movimemto del mozzo lungo l'asse);
2) tensione dei raggi (a parità di tutto il resto con una tensione maggiore si ha una maggiore rigidità della ruota perchè il raggio non è soggetto a semplice trazione ma a trazione+flessione)
 

Thomos

Velocista
22 Aprile 2004
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Brianza
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Mi permetto di correggerti: quello che scrivi è vero, ma il problema è mooolto più complesso di una semplice "prova di trazione" del raggio come l'hai semplificata.
A fare la differenza sono:

1) sezione, geometria e materiale del cerchio, la cui deformazione è tutt'altro che trascurabile (se il cerchio fosse infinitamente rigido i raggi si potrebbero allungare/accorciare solo con un movimemto del mozzo lungo l'asse);
2) tensione dei raggi (a parità di tutto il resto con una tensione maggiore si ha una maggiore rigidità della ruota perchè il raggio non è soggetto a semplice trazione ma a trazione+flessione)

Lo so ma ho cercato di semplificarlo..o-o
 

Thomos

Velocista
22 Aprile 2004
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Brianza
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Mi permetto di correggerti: quello che scrivi è vero, ma il problema è mooolto più complesso di una semplice "prova di trazione" del raggio come l'hai semplificata.
A fare la differenza sono:

1) sezione, geometria e materiale del cerchio, la cui deformazione è tutt'altro che trascurabile (se il cerchio fosse infinitamente rigido i raggi si potrebbero allungare/accorciare solo con un movimemto del mozzo lungo l'asse);
2) tensione dei raggi (a parità di tutto il resto con una tensione maggiore si ha una maggiore rigidità della ruota perchè il raggio non è soggetto a semplice trazione ma a trazione+flessione)

in merito alla 1) in realtà no è del tutto corretta, il raggio non è perpendicolare all'asse di rotazione ma è inclinato di un certo angolo dato dalla larghezza tra le flange.. questo poprio perchè con la tensione del raggio una componente di questa possa essere scomposta in senso parallelo all'asse di rotazione ed opporsi alle compoenti di sollecitazione su quella direzione..

Se si semplifica il sistema la forza laterale applicata sul copertone è come fosse un carico applicato su una mensola (dove il punto di vincolo è l'asse del mozzo) pertanto determina che un raggio venga maggiormente tensionato (quello corrispondente al lato superiore della mensola), ed essendo una sorta di tensostruttura (per altri versi un traliccio) il singolo elemento non è soggetto a flessione ma solo a trazione.. (il raggio per conformazione sua non ha resistenza a flessione, o meglio è trascurabile).

E' un sistema relativamente complesso, servono semplificazioni per comprenderne i meccanismi alla base..
 

Blackfire

Novellino
19 Dicembre 2015
66
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IMPERIA
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Bici
Ridley - Noah Fast - -- - Helium SL -
Scusate volevo sapere se capita anche a voi quando vi alzate sui pedali con le ruote in carbonio di sentire che flettono e sfiorano il freno. Ho due set in carbonio perfettamente centrate, davanti quando mi alzo sui pedali sento che la ruota sfiora il pattino; e piu il fastidio del danno. Scrivo qui xke il mio si vende sostiene che le ruote in carbonio hanno raggi che flettono e puo capitare. Premetto ho anche una bici da salita con delle normallissime ruote e questo nn succede!
 

andytnt80

Scalatore
4 Ottobre 2007
6.211
69
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Scusate volevo sapere se capita anche a voi quando vi alzate sui pedali con le ruote in carbonio di sentire che flettono e sfiorano il freno. Ho due set in carbonio perfettamente centrate, davanti quando mi alzo sui pedali sento che la ruota sfiora il pattino; e piu il fastidio del danno. Scrivo qui xke il mio si vende sostiene che le ruote in carbonio hanno raggi che flettono e puo capitare. Premetto ho anche una bici da salita con delle normallissime ruote e questo nn succede!

Dipende che ruote sono...
Generalmente non flettono anzi sono piuttosto rigide, certo che se sono ruote da poco potrebbero flettere...
 

guido76b

Maglia Gialla
2 Marzo 2012
10.228
1.622
Lombardia
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Bici
BMC Team Machine slr01
Pongo la mia domanda anche qui...
Non ho mai avuto ruote full carbon.
Mi chiedo se siano ruote che si possono usare tranquillamente tutti i giorni, o meno? Intendo se sono indicate in inverno, con le strade che abbiamo, o in uscite/gare piovose? Oppure sarebbe opportuno, in determinate situazioni, sostituirle con un paio di ruote in alluminio?
 

alexicaro

Novellino
7 Settembre 2017
12
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canyon cf slx
ciao ho letto con interesse il thread e sono chiarissime tutte le spiegazioni tecniche sulel motiviazioni della flessione, ma non ho capito una cosa:
Io ho una vecchia colnago master e le ruote mavic sono rigide come il marmo, non flettono minimamente.

Ho appena acquistato una Canyon con le MAVIC KSYRIUM PRO EXALITH SL WTS e perdiana flettono sensibilmente fino a toccare il pattino nel fuorisella. A mano poi esercitando un poco di pressione flettono facilmente.

Ora mi chiedo:
Ma quanto perdo in prestazioni ad esempio sullo scatto o in salita? io sono abituato con la mia vecchia bici a una rigidità magari scomoda ma che mi ha sempre dato tantissimo, ora sentendo questa "morbidezza" resto un po' confuso.
Tenete conto che faccio un sacco di fuorisella soprattutto in salita.
Posso eventualmente tirare i raggi?

Grazie
 

alexicaro

Novellino
7 Settembre 2017
12
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canyon cf slx
Ciao
Ho appena acquistato una Canyon con le MAVIC KSYRIUM PRO EXALITH SL WTS e perdiana flettono sensibilmente fino a toccare il pattino mentre sono in fuorisella. A mano poi esercitando un poco di pressione fsi vede chiaramente come flettano arrivando a toccare il pattino. Io vengo da una vecchia colnago in cui non si muoveva neanche la leva del freno a momenti tanto era rigida.

Domanda:
Quanto perdo in prestazioni ad esempio sullo scatto o in salita? io sono abituato con la mia vecchia bici a una rigidità magari scomoda ma che mi ha sempre dato tantissimo, ora sentendo questa "morbidezza" resto un po' confuso.
Tenete conto che faccio un sacco di fuorisella soprattutto in salita.
Devo eventualmente tirare i raggi?

Grazie
 

davlak

Maglia Gialla
30 Giugno 2011
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fiumicino
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3 Cannondale
a me pare strano che quelle ruote flettano così tanto.
comunque tieni presente che se i pattini sono molto a filo è del tutto normale che sotto sforzo tocchino le piste.
tuttavia c'è un'altra possibilità, che prendo in considerazione per via del fatto che è capitata a me: che i raggi non siano a tensione nominale.
a volte su ruote per mercato OEM capita, a me è successo con delle Bontrager Paradigm Elite per cui non mi meraviglierei più di tanto.
in ogni caso non è possibile valutare in termini numerici quanto ti possa costare in watt, ma certo se fai molto fuorisella è meglio trovare una soluzione.
 

flavio-resana

Maglia Gialla
16 Ottobre 2009
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Resana (TV)
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Bianchi Specialissima CV
Ciao
Ho appena acquistato una Canyon con le MAVIC KSYRIUM PRO EXALITH SL WTS e perdiana flettono sensibilmente fino a toccare il pattino mentre sono in fuorisella. A mano poi esercitando un poco di pressione fsi vede chiaramente come flettano arrivando a toccare il pattino. Io vengo da una vecchia colnago in cui non si muoveva neanche la leva del freno a momenti tanto era rigida.

Domanda:
Quanto perdo in prestazioni ad esempio sullo scatto o in salita? io sono abituato con la mia vecchia bici a una rigidità magari scomoda ma che mi ha sempre dato tantissimo, ora sentendo questa "morbidezza" resto un po' confuso.
Tenete conto che faccio un sacco di fuorisella soprattutto in salita.
Devo eventualmente tirare i raggi?

Grazie


è una domanda a cui non ho ancora trovato risposta.
Flettono? probabilmente "rilasciano" parte della energia assorbita?

guarda, io con le R0 carbon mai sentito toccare i pattini nemmeno spingendo a tutta in fuorisella e nonostante i pattini siano veramente molto vicini.

Mi è capitato, invece, con le DT SWISS ed altre ruote (mai provato Mavic).

Risponderti tecnicamente è abbastanza semplice, ma non capisco come una ruota così possa flettere in maniera evidente; forse un allentamento dei raggi?
;nonzo%