Trasmissione epicicloidale per biciclette – Corvaglia
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Università degli Studi di Bologna FACOLTA’ DI INGEGNERIA Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica Disegno Tecnico Industriale STUDIO E SPERIMENTAZIONE DI UNA TRASMISSIONE EPICICLOIDALE INNOVATIVA PER BICICLETTE Tesi di Laurea di QUINTINO CORVAGLIA Relatore: Prof. Ing. LUCA PIANCASTELLI Correlatori: Prof. Ing. Franco Persiani Prof. Ing. Gianni Caligiana Prof. Ing. Alfredo Liverani Dott. Davide Barogi Dott. Stefano Piolanti Dott. Giuseppe Poletti Anno Accademico 2003-2004 L’idea della MOMEC •Maggior numero di rapporti di trasmissione • Ridotto ingombro delle corone (vantaggio per ciclo cross e turismo) •Peso invariato Sulla boccola portapignoni sono alloggiate quattro coroncine che permettono una vasta gamma di scelta dei rapporti di marcia e di conseguenza alla possibilità di adattarsi ad ogni tipo di pendenza del terreno Analisi Visiva Riduzione del diametro dei pignoni rispetto a quelli standard Sono stati contattati alcuni ciclisti per un test sul campo, pur riscontrando un miglioramento di massima, non riuscivano a sviluppare rapporti superiori a 5.6 (rapporto N. 8 della tabella) Sono state effettuate delle prove presso il “Dipartimento di medicina dello sport” dell’Azienda USL di Bologna. Nel Dipartimento di medicina dello sport si è preso come riferimento il “TEST CONCONI” sviluppato nel 1975 come test da campo per valutare la potenza aerobica in atleti di durata. Il perché: “Comprendere” i risvolti che differenti soluzioni tecniche ( MOMEC e tradizionale), hanno sul muscolo umano,sulla fatica e di conseguenza sulle prestazioni. TEST CONCONI CONCONI TEST Il prof. Conconi individuò una relazione tra velocità e frequenza cardiaca. Le coppie di punti così ottenute generano una curva SA = soglia anaerobica, rappresenta quel valore di frequenza cardiaca relativo ad un preciso valore di velocità (Km/h) e di potenza (Watt) in cui il metabolismo corporeo passa dall’aerobico all’anaerobico. Oltre questo valore si ha un accumulo di acido lattico che mette in crisi la contrazione muscolare e quindi la prestazione. VD = velocità di deflessione, corrisponde al massimo consumo di O2 quando sono già innescati i meccanismi anaerobici Referto Medico • I test sono durati più a lungo raggiungendo un più elevato livello di velocità con il Mezzo B prima dell'interruzione per esaurimento da fatica • Sulla base dei risultati rilevati il ciclo B Consente di avvertire più tardivamente la fatica e quindi di prolungare lo sforzo con livelli di FC e ventilazione inferiori e con SA più ritardata. Fisiologia Muscolare • In ogni muscolo, le fibre sono stimolate singolarmente o a gruppi. L’insieme del nervo e delle fibre muscolari da esso stimolate è chiamato unità motrice • La forza totale sviluppata dipende da quante unità motrici si contraggono simultaneamente • La forza generata dalla contrazione muscolare è legata anche alla velocità del movimento intorno all’articolazione. “Quanto più veloce è il movimento tanto più bassa sarà la forza generata dal muscolo in contrazione” Formula di Willis ωn − ω p τ0 = ω1 − ω p Nel nostro caso ωn = 0 → τ 0 = Z1 τ0 = − Z3 ωp ω p − ω1 ω1 Z1 + Z 3 40 + 80 τ= = = =3 ωP Z1 40 16 Rapporti Zcorona zpignone τtotale 12 28 1,29 12 26 1,38 12 124 1,50 14 23 1,83 14 20 2,10 22 18 3,67 22 16 4,13 28 15 5,60 Z1 z2 τ 39 28 1,39 39 26 1,50 39 24 1,63 39 23 1,70 39 20 1,95 54 18 3,00 54 16 3,38 54 15 3,60 Il campo di rapporti utilizzabili è maggiore 32 Rapporti Punti critici del test 9 Esiguo numero di ciclisti testati; 9 Rapporti di trasmissione usati nei test non perfettamente identici τA = 53/15 = 3.60 τB = 3 x (17/15) = 3.40 Vantaggi 9 Aumenta il numero di pedalate con Epicicloidale lo sforzo diminuisce 9 Minore ingombro dei pignoni anteriori 9 Aumento del numero dei rapporti di trasmissione Aumenta la resistenza a fatica Ciclo Standard: 2 pignoni anteriori e 8 posteriori Ciclo Epicicloidale: 4 pignoni anteriori e 8 posteriori
