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Il movimento centrale

Il movimento centrale è l'asse che permette la rotazione delle pedivelle e si trova all'interno della scatola del movimento centrale, autentico punto nevralgico del telaio.

Il sistema si innesta nel telaio e si blocca tramite due calotte a vite.

L’albero è sostenuto all’interno da due cuscinetti a sfere, che garantiscono un auto allineamento nella scatola del telaio, e che rendono più fluida la rotazione.

A livello di geometria si presenta con una sezione circolare pressoché costante (si allarga solamente per i due spallamenti che sostengono i cuscinetti), e termina alle estremità con due quadri conici, i quali,a loro volta, permettono il calettamento delle pedivelle.

La conicità rende ancor più vincolati pedivella e perno, tanto che per l’estrazione della pedivella è richiesto un particolare estrattore.

Puleggia anteriore e pedivella destra

Questa è una delle novità proposte in sostituzione della classica guarnitura, termine che indica l’insieme delle moltipliche anteriori della bicicletta, se esiste un cambio, oppure la corona anteriore solidale alla pedivella di destra per mezzo delle razze che partono da essa (tecnicamente chiamate “ragno”) mediante viti con testa a brugola di 5 mm.

Abbiamo pensato di rifarci al modello classico, progettando una puleggia dentata da 130 mm, forata nel centro per il calettamento sul perno del movimento, e che presentasse tre braccetti disposti sulla periferia a distanza 120°  per fissare la pedivella.

Solitamente il numero dei bracci, o razze, della pedivella varia da 4 per le bici da mountain-bike a 5 per le bici da strada. La nostra alternativa prevede 3 bracci soltanto, struttura che comunque risulta stabile (vedi parte dedicata all’analisi FEM), e che introduce un qualcosa di nuovo rispetto a quanto oggi offre il mercato.

La pedivella destra è un monoblocco il cui interasse (foro attacco pedale- foro attacco perno) misura 175 mm, misura variabile a seconda della statura del ciclista. Simmetricamente alla puleggia mostra i tre bracci di aggancio ad essa.

Avremmo potuto creare con un unico pezzo l’insieme della guarnitura, ma abbiamo preferito separare i due componenti, nel caso si voglia modificare il rapporto di trasmissione: aumentando o diminuendo il diametro della puleggia.

Puleggia posteriore e ruota libera

Al posto della ruota dentata posteriore che garantisce la trazione della ruota, abbiamo inserito una puleggia dentata, il cui diametro, influenzato da quello della puleggia anteriore, misura 50 mm.

La scelta di questa grandezza è venuta fuori in fase di dimensionamento per rispettare il rapporto di trasmissione del veicolo (rapporto tra il diametro della ruota piccola e quello della ruota grande).

Altro organo fondamentale per la pedalata è la cosiddetta ruota libera, il sistema meccanico che permette di smettere di pedalare mentre la bicicletta prosegue nella sua marcia, e senza che i pedali seguano la rotazione della ruota.

Nel passato era nato come organo a se stante, inserito in un secondo momento nel pacco pignoni; oggi è integrato nel mozzo. Noi abbiamo deciso di inserirlo all’interno della puleggia, il cui foro interno, opportunamente scanalato, consente di avere trazione se la rotazione dei pedali avviene nel senso di marcia, o , altrimenti, tiene ferma la puleggia esterna facendo ruotare il meccanismo al suo interno. È caratterizzata in questo caso dal classico suono a ticchettio.

La cinghia

La cinghia è l’elemento che trascina il moto dalla puleggia motrice a quella condotta.

In relazione alle pulegge progettate, è di tipo a dentatura: il contatto non avviene sui fianchi come per una cinghia trapezoidale, ma tra dente e dente.

L’angolo di avvolgimento è funzione dei diametri della pulegge e dell’interesse tra le due secondo la relazione:

,

in cui φ rappresenta l’angolo che la cinghia assume al momento di staccarsi dalla puleggia rispetto alla direzione normale a quella dell’interesse, e in cui il segno + vale per la puleggia di diametro maggiore, mentre il segno – per quella di diametro inferiore.

Al contrario della catena, inoltre, che è progettata in modo da garantire un ottimo lavoro anche quando non lavora perfettamente in linea, la cinghia deve essere assolutamente in asse con le due pulegge, in modo da ridurre al minimo gli attriti.

È composta di gomma.

Riassunto dimensioni principali componenti