Le pedivelle a Z sono una buona idea?

Mi sono imbattuto in questo progetto kickstarter , che promuove una forma originale per le pedivelle:

Sostengono un arco più ampio di spinta utile durante la rotazione. Mentre il loro punto principale è reso discutibile dai sistemi di ritaglio, rimango incerto sulla loro affermazione in generale.

Questi possono davvero avere un impatto positivo su potenza / coppia? C'è qualche rischio dovuto all'aumento dello stress su alcune parti del corpo?

Se l'alluminio è sufficientemente rigido, non fa differenza: la pedivella potrebbe avere qualsiasi forma (un disco, una forma a S, ecc.), Ma la relazione tra i due punti di contatto rimarrebbe comunque la stessa, e questo è tutto ciò che conta.

L'unico effetto che la pedivella potrebbe avere è l'aggiunta di un po 'di molla alla pedivella, che potrebbe essere buona o cattiva per una manovella efficace. Ma l'alluminio produce molle scadenti e se si flette molto, presto si affaticherà e fallirà.

Il rischio che le parti del tuo corpo vengano tagliate da spigoli vivi quando la pedivella si guasta.

I commenti sul progetto Kickstarter hanno alcune buone spiegazioni sia del perché il design sia effettivamente identico a una manovella diritta, sia del perché il piano per realizzare versioni in fibra di carbonio sia pericoloso.

Ora leva: se hai provato a spingere verso il basso il pedale (come mostrato nel video) quando era esattamente il punto morto superiore e si fermava, non importa se è una normale manovella o la Z-Torque, non vorrà spostare. Sono due punti rigidamente collegati nello spazio, quindi non importa COSA usi per connetterli, la 'fisica' li tratta semplicemente come se fossero collegati da una barra diritta.

Prova semplice: se si sposta indietro la coppia Z di soli 2 gradi prima del punto morto superiore e si applica una forza (si potrebbe provare con un peso anziché con un piede per renderlo scientificamente valido), vedrai che non si sposta AVANTI come accadrebbe se la tua manovella funzionasse come dici tu (facendo avanzare la leva a causa della curva), ma INDIETRO INDIETRO lo stesso di una normale manovella.

Sembra diverso ma funziona LO STESSO.

..e perché è pericoloso:

2) Non puoi assolutamente adottare un design ottimizzato per la lavorazione "modellali in fibra di carbonio". La resistenza composita tessuta è altamente anisotropica. Semmai, il tuo disegno mostrato nella tua foto è più debole, non più forte, della parte lavorata, se stampato in fibra di carbonio (e con questo suppongo che intendi, "stampato in polimero colato con una impiallacciatura in fibra di carbonio sulla superficie anteriore ).

Una vera manovella in fibra di carbonio dovrebbe disporre la direzione della fibra (spesso a mano) in modo tale che la direzione della fibra (o direzione del grano) si allinei con la forza esercitata sul pezzo. Quindi tutta quella struttura a scala che hai modellato nella parte, la renderebbe MOLTO più debole. Avrebbe anche componenti metallici lavorati posati nella parte e incollati ai compositi per una superficie di accoppiamento metallo su metallo. Vedi http://www.zipp.com/support/identify/carbon_cranks.php per un esempio della tecnica di costruzione - nota l'uso di un ragno di alluminio a cui è legata la manovella reale.

[...]

5) Infine, e il punto più preoccupante: hai a che fare con un pezzo importante del treno di una bici. La modalità di fallimento su questo sarà probabilmente il ciclista che si avvia e la manovella lascia il posto e si interrompe. Questo è il risultato di un incidente grave, e forse che cambia la vita.

I test non distruttivi e l'esame dei materiali compositi non sono uno scherzo. Vi posso assicurare che la gente di Shimano e RaceFace ha anni di esperienza nella costruzione, convalida e test delle strutture composite che hanno costruito. Anche le modalità di rottura dei materiali compositi sono molto diverse rispetto al metallo tradizionale: la deformazione anelastica è molto ridotta.

Lo stampo e la configurazione mostrati sono buoni per la produzione di componenti cosmetici compositi (come il pedale del freno e del gas "Carbon fibre" del mio amico). Un pezzo del treno di trasmissione mission-critical, non tanto.

Il commento completo è la pena di leggere.

Questo è solo un rifacimento di un'idea molto vecchia e orribile. Vedi PMP Cranks et al .

Modificato per ulteriori informazioni:

RE: pedivelle PMP

Il pensiero di un momento mostra una pedivella dritta e una manovella a L ha sempre la stessa relazione tra pedali, catena e movimento centrale. Pertanto, non vi è alcun vantaggio per le pedivelle L. E una pedivella L ha sempre più materiale di una pedivella diritta, quindi è sempre in svantaggio per peso, resistenza, rigidità e / o costo.

Le pedivelle PMP hanno un ragno imbullonato alla manovella destra, con la conicità quadrata formata da entrambi i pezzi. La rastremazione quadrata viene caricata pesantemente e, trasformandola in pezzi, specialmente con alcuni bulloni leggeri per tenerli insieme, è probabile che aumenti notevolmente i carichi e quindi porti a guasti prematuri. Quindi potrebbe non essere saggio guidarli, anche per valore artistico o umoristico.

RE: pedivelle Z Torque

La pedivella Z Torque riesce a prendere una cattiva idea e a peggiorare le cose: il ragno manovella non è semplicemente imbullonato al braccio destro. Invece, è circa 1/3 del cono quadrato, mentre il braccio è l'altro 2/3. Questo mette una giuntura nel mezzo di una giuntura molto sollecitata - così fortemente sollecitata che i mandrini in acciaio temprato a volte si rompono qui.

Z-Torque ha anche un'altezza da terra molto inferiore rispetto a una manovella diritta, molto meno persino di una manovella PMP.

E poi c'è questo dal loro video :

I partecipanti hanno raggiunto un consumo di ossigeno massimo simile, uscite di potenza di picco ed efficienze grossolane con la Z-Torque e le normali configurazioni della pedivella (Tabella 1). Inoltre, i valori nominali dello sforzo percepito (RPE) a 150 e 200 W, la frequenza cardiaca (FC) alla potenza di picco, 150 e 200 W e la cadenza a 150 e 200 W non erano significativamente differenti. Tuttavia, i partecipanti hanno percepito che il loro sforzo era significativamente inferiore alla massima potenza erogata con la manovella Z-Torque.

Anche il loro studio e il materiale non hanno mostrato differenze significative tra la manovella Z e una manovella normale. La nozione "percepita" è errata perché non è un test cieco / doppio cieco.

Purtroppo questo non aiuta. Le immagini di esempio dimostrano incomprensione della meccanica classica elementare e, più precisamente, della statica . Il momento, noto anche come coppia, è definito come

M = F * d

dove

F = the force applied
d = the perpendicular distance from the axis to the line of action of the force.

La forma della pedivella non ha alcun effetto su nessuno dei due. Fè la forza proveniente dalla gamba / piede ed dè definita esclusivamente dalla distanza tra pedale e mozzo, moltiplicata per il seno dell'angolo tra Fe il vettore definito dal pedale e dal mozzo.

Nella seconda immagine di esempio,

la mano spingendo viene erroneamente posizionato in avanti in modo che dsia aumentata, e che farà aumentare momento. Tuttavia, il pedale è dritto sopra il mozzo, quindi spingendo verso il basso si crea ancora un momento zero.

Se la manovella normale è A, pensi che l'aggiunta di armi Bed Ce desiderate fare la differenza (tranne l'aggiunta di massa)? Rimuovi Ae hai un sistema a "Z".

Aggiunge solo peso extra e probabilmente è meno affidabile a causa della maggiore flessione. Il "braccio di leva" per vantaggio meccanico è lo stesso che sarebbe per un braccio che andava dritto al pedale. Questo è come quelle pubblicità per "valorizzazione maschile".

Questo design non aggiunge nulla di nuovo, molte manovelle simili a questa sono state sviluppate durante gli oltre 100 anni di progettazione del ciclo e tutte non sono riuscite a raggiungere il presunto vantaggio di potenza e diventare mainstream.

Compra questo se ti piace l'aspetto e la flessibilità del mandrino del pedale acquistalo.

No.

• Hai meno spazio per la ruota anteriore quando la parte più lunga della pedivella è orizzontale rispetto al suolo.

• Hai meno altezza libera dal suolo quando la parte più lunga della pedivella è più vicina al suolo.

• Flex perde sempre potenza, e anche se questi erano perfettamente rigidi, non vi è alcun vantaggio meccanico poiché la forza non viene applicata sull'estremità della Z ma invece nello stesso posto di una manovella tradizionale.

Queste pedivelle sono tuttavia perfette per pedivelle (persone eccentriche) o raschiatori che desiderano un po 'di sanguinamento e non si preoccupano della sicurezza o dell'efficienza.