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Ciclocomputador e RPM
Velochinas
De uns anos para cá, com a forte presença industrial chinesa e a natural redução de custo de tecnologias, equipamentos eletrônicos tornaram-se populares e baratos.
Velocímetros (aqui vamos falar dos eletrônicos, pois os mecânicos são divertidos mas pouco funcionais) ou ciclocomputadores são exemplo disso. Além de mais fáceis de encontrar, seu preço foi reduzido em uns 80%. O que antes era um artigo de luxo hoje é apenas mais uma bugiganga.
A tendência é, inclusive, esperar que estes dispositivos com sensores magnéticos no garfo e na roda da bicicleta sejam substituídos integralmente por sistemas baseados em gps. Embora pareça usar um helicóptero para atravessar a rua, qualquer smartphone já é capaz disso.
E os RPM?
Medir velocidade e distância é útil para diversão e referenciamento de mapas / planilhas de navegação. Porém, ao falar de treino físico, essas medidas podem ser enganosas e pouco úteis. Lembre se que 30km/h pode ser pouca velocidade com um vento a favor de 10km/h e muita velocidade caso esse vento seja contra.
Como em um carro de corrida, onde a informação mais importante é a rotação do motor, no ciclismo a medida de esforço do atleta é o que merece destaque. Este parâmetro é dado por um infinidade de valores que podem, de maneira simplificada, ser traduzidos por BPM do coração e RPM da pedivela. O primeiro situa a proporção de quanto seu corpo está gastando de energia e o segundo mostra a se a pedalada está está na faixa biomecânica eficiente. Lembrando que no conceito de ciclismo moderno 80% é preparo físico e 20% é estar na marcha correta (por isso cassetes de 11 engrenagens).
RPM x Ciclocomputador x Preços Abusivos
Monitores cardíacos para BPM seguiram a evolução da eletrônica e ficaram mais acessíveis. Já os ciclocomputadores com sensores de cadência (RPM da pedivela) ainda continuam num nicho de equipamento de performance, custando algo ainda que tenha embarcada a mesma tecnologia de um velocímetro de 3 dólares. Versões genéricas são raras e os de marcas tradicionais custam fábulas (umas 10 vezes mais que um ciclocomputador sem sensor de cadência).
Fazendo sensor de cadência na mão
Uma solução de baixo custo pode ser feita usando matemática e algumas conversões de unidade. O resultado é a possibilidade de usar um ciclocomputador barato exclusivamente para informar a RPM da pedivela.
Para isso, coloca-se um imã na pedivela e o sensor próximo a esta.
Parte-se do principio temos uma “roda imaginária” em uma Penny Farthing cuja velocidade seja 100km/h quando se estiver a 100RPM. Algumas contas e chegamos a uma roda cujo perímetro é de 16,666 metros. Praticamente nenhum velocímetro permite setar um perímetro tão grande. Então temos algumas alternativas:
- Caso o velocímetro mostre uma casa decimal, pode-se setar 1,667 metros ao invés de 16,667 metros. Porém aparecerá um valor 10 vezes menor. 100RPM no visor irá aparecer 10,0. Mas é fácil de se acostumar.
- Mais imãs. Uma solução interessante é grudar um imã em cada parafuso da coroa da pedivela (5 nas speed e 4 nas mtb, em geral). Na hora de setar o “perímetro”, divide 16,667 pelo número de imãs. Por exemplo numa speed com 5 parafusos, basta setar 16,667/5=3,333 . Este valor usualmente já é possível inserir como perímetro da roda.
E pronto. Seu mostrador de RPM estará montado e funcionando, com a vantagem de ter um mostrador grande e exclusivo, ótimo para treinos.
Pedivela e o comprimento
Você já deve ter se perguntado:
Comprimento da pedivela – ou braço de pedivela – é documento?
Teremos que estudar o problema do começo. A locomoção numa bicicleta é essencialmente rotativa. É através do giro das bi – cycle (duas rodas) que temos o movimento desejado. Por simples que pareça, temos aí um problema:
As rodas giram indefinidamente, quantas voltas se possa imaginar, enquanto que nós humanos temos articulações que permitem apenas frações de uma volta – ângulos menores que 360º.
Mecanismo das Quatro Barras
A solução deste problema se dá por via de uma interessante concepção chamada de mecanismo de quatro barras. Através deste curioso arranjo com quatro “links” de diferentes tamanhos é possível transformar movimentos alternativos – que não completam uma volta – em movimentos rotativos – giram indefinidamente -, como é o caso da pedivela – e manivelas em geral. A conversão no sentido contrário também existe, caso dos limpadores de parabrisas de carros.
As medidas de cada uma das barras influi diretamente na velocidade de rotação e no torque. Na situação da bicicleta temos as medidas humanas constituídas pelas pernas compondo duas – uma acima e outra abaixo do joelho – das quatro barras.
A terceira barra seria o braço da pedivela. A quarta barra é onde tudo está fixado ou, geometricamente, a distância da articulação do fêmur na bacia até a caixa central
Clicando na imagem a seguir você pode ver a influência dessas medidas no comportamento do mecanismo por meio de um software.
A medida básica para este sistema funcionar é que:
- o comprimento da bacia até o joelho seja maior que a do braço da pedivela e que;
- o comprimento do (selim até caixa central+distância da pedivela) seja menor que o comprimento da perna inteira.
Sem estes não temos a transformação de alternativo em rotativo. Na prática significa que com a perna esticada precisa tocar o pedal na sua posição mais baixa.
Afinal, é ou não é documento?
Existe uma certa expectativa em utilizar pedivelas com braço maior em pessoas maiores. Estes braços são disponíveis em comprimentos que variam de 165 a 177,5mm. Em geral encontramos as opções de 170 ou 175 para componentes mais acessíveis. Podemos fazer algumas considerações de força e torque para uma mesma pessoa utilizando pedivelas de comprimentos diferentes (e todos os demais componentes iguais para cada situação):
Pedivela longa em relação a pedivela curta:
- A perna irá fazer uma força menor para o mesmo torque na roda.
- Como a potência é igual, a perna irá se movimentar mais rápido.
- O ângulo de articulação do joelho e no glúteo será maior durante uma volta completa da pedivela.
- O pedal passará mais próximo do chão.
- Irá gerar um torque maior quando pedalar de pé – peso do ciclista multiplicado pelo comprimento do braço da pedivela -, mas com um deslocamento maior em cada rotação.
Ok. Habemus diferença.
De qualquer forma, a diferença é muito pequena, de difícil percepção – cerca de 3% -. Medidas mais significativas como relação de marcha – uns 12% de diferença de uma marcha para outra – ou calibragem dos pneus acabam mascarando alguma vantagem para um ciclista não profissional. A grosso modo, pode-se recomendar pedivelas maiores para pessoas maiores e passar para a próxima dificuldade que é encontrar a peça à venda do jeito que se deseja.