Progetto di Reclinata ad assetto variabile

Oggi ho finalmente ultimato il progetto di massima con tutte le quote corrette. Sono molto soddisfatto del lavoro svolto.
Ho creato anche una Gif animata per far vedere come si sviluppa la modifica dell'assetto nelle varie posizioni Tipo.
La posizione di partenza è quella "simil Rev" con sedile a 40° e movimento centrale all'altezza della seduta. C'è poi la posizione bassa con sedile a 25° ed infine le due più alte.
Con la seduta a 50° si ottiene lo stesso passo delle bici da corsa ed è quindi la configurazione migliore per i percorsi misti dove serve agilità o dove occorre praticità di guida. Inoltre l'angolo di seduta di 50-55 gradi è indubbiamente quello più comodo e pratico. Quello che si ha sui Trike e sui Velomobili per intenderci.
Poi c'è la posizione ancora più alta con l'eventuale "fuorisella" per le situazioni limite.

Edited by Gionata Zephyrus - 21/7/2022, 17:21

Devo fare i complimenti a Recumbent per il suo post. Lo faccio qui per non inquinare il suo intervento https://bicireclinateitalia.forumfree.it/?...083971#lastpost

Ne approfitto inoltre per riportare qui le sue analisi sul sistema Monocorona che userò.

"distribuzione denti: 10-12-14-16-18-21-24-28-32-36-42-52
salita “tosta” - definizione numero denti monocorona:
Zc = (6 v * 52 Zp * 1’000’000) / (50 RPM * 2092 C * 60) = 49,713 denti

la scelta in questa condizioni è di un Zc MAX = 50 denti ed è equivalente al 34/36 dell'indagine precedente

discesa pedalata - definizione max velocità:
v = (90 RPM * 60) * (50 Zc / 10 Zp) * (2092 C / 1’000’000) = 56,484 km/h

il pignone da 10 fa la differenza, alzando leggermente la velocità massima
questo può essere ok o viceversa ci potrebbe portare a riconsiderare la scelta della monocorona da 50, scendendo a qualcosa che ci porti a prestazioni analoghe a quelle di un 50/11 (51,349 km/h)

Zc = (51,349 v * 10 Zp * 1’000’000) / (90 RPM * 2092 C * 60) = 45,454 denti

supponiamo che esista una monocorona da 46 denti
questo permetterà di pedalare più agili lungo le salite “toste”, avendo pare condizione nelle discese pedalate rispetto ad una classica compatta utilizzata con il rapporto 50/11

la cadenza nelle salite “toste” salirebbe a
RPM = (6 v * 52 Zp * 1’000’000) / (46 Zc * 2092 C * 60) = 54,036 RPM

proseguendo con una monocorona da 46 denti:

salita pedalabile - definizione di Zp se volessimo puntare ad una determinata velocità (es.: 15 km/h) per salita pedalabile
Zp = (75 RPM * 46 Zc * 2092 C * 60) / (15 v * 1’000’000) = 28,870 denti

controllando nel pacco pignoni, verifichiamo che sarà possibile utilizzare ad esempio il 28 denti che è il più vicino oppure il 32, accetando di alzare la cadenza a

RPM = (15 v * 32 Zp * 1’000’000) / (46 Zc * 2092 C * 60) = 83,132 RPM

qui si inizia ad intravedere l’inconveniente di avere dei salti % più alti tra un pignone e l’altro, ma niente di drammatico

“piana” - verifica di avere il pignone necessario, anche qui ci viene utile la 2^ formula inversa in cui useremo Zc MAX = 50
Zp = (80 RPM * 46 Zc * 2092 C * 60) / (35 v * 1’000’000) = 13,197 denti
controllando nel pacco pignoni, verifichiamo che dovremo “accontentarci” di passare dal 12 al 14 a secondo se la “piana” sia leggermente in discesa o leggermente in salita … se non si è un professionista, è una situazione probabilmente ancora accettabile."


Leggendo le sue analisi mi accorgo che quindi la scelta di Sram di abbinare il 46 davanti al 10-50 o 52 è sensata.
E' certamente sensata su una bici da corsa tradizionale.

Qui voglio riportare la mia esperienza sul discorso rapporti di trasmissione. Nelle Reclinate sportive e nei Trike sportivi, il range di rapporti da corsa mi sono sempre stati stretti. Il 50-11 non era sufficiente a mantenere la spinta nei tratti in leggera pendenza negativa, mentre il 34-28 era inutilizzabile sulle salite impegnative. Addirittura col 34-36 ricordo, ed è capitato, di essere sceso e di aver fatto parte di alcune salite a piedi.

Questa bici è un discorso a parte perchè promette di essere competitiva in salita ma in pianura con leggera pendenza il discorso resta invariato. Anzi con la posizione reclinata a 20-25° (più un'eventuale coda) credo di poter tenere circa i 60Km/h su strada leggermente in discesa.

E quindi veniamo al punto. Come dimostra Recumbent con un monocorona 10-52 ed un 50 o 53 davanti si potrebbe risolvere il problema perchè nelle salite toste si avrebbe un rapporto simile al 34-36 classico mentre in pianura-discesa si riuscirebbe a tenere il 60Km/h circa.
Questo è uno dei vantaggi che mi ha fatto scegliere il Monocorona per il mio progetto.

Si esatto Recumbent, vorrei mantenere un rapporto simile al 34-36 perchè se anche in qualche occasione non è bastato, credo basterà ed avanzerà con questa nuova bici. Comunque è meglio averlo di riserva.
Sulla carta il 50-10 o il 50-19 è la scelta migliore, mi lascia un rapporto simile al 34-36 e al contempo mi garantisce delle velocità di tutto rispetto. Poi come dici se mi rendo conto che il 10 rimane praticamente inutilizzato posso sempre passare al 46 standard.

E' anche vero che con il 46 davanti ed il pacco pignoni 9-52 si avrebbe un range davvero notevole sia in salita e sia in pianura.
Questo sempre parlando di ruota da 28"

In questi giorni ho completato la progettazione Cad della nuova bici.
Ho definito l'angolo massimo di variazione dell'assetto, ho definito tutta la parte legata al sedile: attacchi, angoli, tipo di sedile da utilizzare, altezza da terra e regolazioni per varie altezze.
Ho definito altezza del movimento centrale e distanza dal centro della ruota.
Ho definito anche l'avancorsa minima e massima e l'offset della forcella anteriore con relativa inclinazione del canotto sterzo.

Cosa più importante, e non è stato facile, ho trovato il punto di rotazione ideale per il carro posteriore che varia di fatto l'assetto della bici. Con questo punto ottengo:

- In assetto "standard" simil Rev con sedile a 40° un'interasse di 117cm e sedile a 54cm da terra.
- In assetto basso con sedile a 25°, reclinabile fino a 20°, un'interasse di 128cm e sedile a 40cm da terra.
- In assetto alto con sedile a 50°, regolabile fino a 55°, un'interasse di 100cm (come una bici da corsa) e sedile a 63cm da terra.

Ho anche stabilito le caratteristiche del pistone a gas e in settimana lo ordinerò. Nell'attesa sto disegnando tutte le superfici della bici ed in questo mi è venuto in aiuto Rhino 7 con le sue nuove funzionalità.
Disegnare tutta la superfice anteriore completa, con lo spessore, le geometrie interne e con il canotto sterzo vi assicuro che non è facile usando un classico modellatore Nurbs.
Rhino 7 ora per fortuna implementa la modellazione Sub-D come Blender per intenderci e questo facilità enormemente le cose. Con un pò di pratica ora sto modellando con grande soddisfazione tutto il telaio. Sarà per giunta un solido e quindi stampabile, volendo, anche in 3D.

A proposito di programmi, vorrei chiedere a Recumbent di più su questi software che creano delle mesh calcolando le linee delle forze e le geometrie. Esiste qualcosa di Free da poter utilizzare?
Così magari riesco ad evitare di caricare allo stesso modo tutta la superfice del telaio ma riesco a calibrare meglio pelli di carbonio e quindi il peso.

Ho capito grazie Recumbent. Rhino 7 l'ho acquistato e quindi da quel punto di vista sono a posto.
Ti contraddico solo per il discorso .stl stampabile in 3D. Non basta avere un .stl per stampare il 3D perchè l'oggetto deve avere prima dell'esportazione le caratteristiche di solido chiuso. I modellatori di superfici come Rhino faticano enormemente a realizzare un solido chiuso.
Un'oggetto come il carro anteriore che sto progettando, con la modellazione Nurbs tradizionale non l'avrei mai potuto disegnare. Figurarsi poi renderlo un solido chiuso.
Con la modellazione Sub-d invece l'ho disegnato, velocemente ed è un solido chiuso stampabile.

L'ho fatta arancione dato che è il colore preferito da JackLanterna

Edited by Gionata Zephyrus - 21/7/2022, 17:22

Grazie Recumbent, la linea mi piace ed inoltre non è solo fine a se stessa, ha tutta una serie di motivazioni tecniche.
Il cilindro a gas è effettivamente un'incognita, sulla carta funziona ma dovrò provare dal vivo. E' quello montato sulla destra è giusto, ed alla sua estremità avrà un ammortizzatore viscoelastico. Devo ancora valutare se usare un Silentblock o un ammortizzatore tipo quelli di Ice che però sono più complicati da utilizzare.
In questo modo non solo avrà una geometria variabile ma sarà anche ammortizzata.

Avevo già usato la tecnica del polistirene fresato al CNC con la Ezio e non se sono rimasto troppo contento. Tutta la parte interna l'ho dovuta modellare a mano e poi il polistirene è rimasto all'interno aumentando il peso.
Mi piacerebbe stampare in 3D tutta la parte anteriore e poi usare la stampa 3D come stampo riutilizzabile. Vediamo se è fattibile dato che la mia stampante non è enorme.

Il canotto sterzo sarà come quello della Ezio, avrà una piastra superiore che si fissa al telaio anteriore e si avvita al canotto sterzo. Devo ancora studiarla e disegnarla. Questa soluzione a mio avviso migliora di molto la rigidità durante la spinta della pedalata.

Per la ruota anteriore l'idea è quella di usare una piastra di alluminio tagliata al laser poi fissata al carbonio mediante incollaggio e viti.

Proseguo col monocorona si, le ruote nel frattempo sono arrivate e sono molto belle. Bello anche il corpetto Xdr per il gruppo Sram. Al momento la coppia di ruote pesa 1650gr.

Per il carro posteriore penso di usare una forcella fatta e finita con perno passante in modo da bloccare perfettamente la ruota sulla forcella. Dai calcoli strutturali la forcella sarà sollecitata a trazione e tutta la compressione la prende il pistone a gas. Sono quindi tranquillo.

Edited by Gionata Zephyrus - 8/12/2020, 11:11

A quanti kg pensi di arrivare?
Domanda posta in previsione di un uso in montagna.

Ciao Marco, per stimare i pesi è presto, ad occhio le uniche differenze e quindi componenti in più rispetto ad una reclinata in carbonio tradizionale stanno nel pistone a gas con relativi attacchi e nello snodo del carro posteriore. Ad occhio stimo un'aggravio di peso di 1-2Kg e quindi credo di poter restare entro i 10-11Kg.
Man mano che avrò tutti i componenti potrò fare una stima più precisa.

A mio parere se anche dovesse pesare 12Kg sarebbe un peso accettabile a fronte degli innumerevoli vantaggi che offre.

Edited by Gionata Zephyrus - 8/12/2020, 19:33

Certo. Poi se uno vuole un mezzo "estremo", dedicato, da 8 kg circa,è un altro discorso