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Noticia: Comparativa ruedas goitiberas.
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En el mercado ya podemos encontrar varias opciones de ruedas para
goitiberas. Vamos a compararlas en términos de costes, pesos y
rendimiento.
Como las ruedas de deportes de inercia no son aceleradas desde el eje por un medio de propulsión ( motor, pedales, etc ) sino desde el borde del neumático al rodar por una pendiente, las implicaciones del momento de inercia de las mismas en la aceleración y velocidad punta de nuestro vehículo son distintas a las de un coche o una bicicleta.
3) COMPARATIVA RUEDAS GOITIBERAS
Lo primero que tenemos que considerar es la medida del buje. A nivel internacional, el más habitual es el SBS con un diámetro de 45mm y 6 tornillos en una circunferencia de 58mm de diámetro. De hecho, se ha convertido el estándar empleado por otras marcas como las carrilanas Speeddown.bz, las llantas ultraligeras Dagani o los adaptadores para frenos de doble pistón MRX Kart.
En cuanto a las llantas, encontramos opciones en chapa, aluminio y magnesio. La chapa es la opción más económica, logrando las ruedas de aluminio Dagani el menor peso pero a base de rebajar material adoptando un diseño de palos contra la clásica rueda sólida de magnesio de SBS Sejkora. Al final del artículo vamos a realizar un estudio de la influencia del momento de inercia de las mismas en la velocidad.
En neumáticos para llanatas de 8" tenemos dos familias principales, los de diámetro externo 12,5" - pequeños, finos y ligeros al estilo de las cubiertas de las bicis de carretera - y los grandes de 16" con mucho balón y peso más elevado. Todos los neumáticos son de construcción diagonal, de lonas, por lo que su perfil natural es redondeado. Aquellos de perfil cuadrado - como las ruedas de remolque - se construyen añadiendo grandes cantidades de goma en los flancos por lo que el peso se dispara sin grandes ventajas dinámicas.
Es importante tener en cuenta la presión máxima admitida - alrededor de 4,5 bar es la más habitual - así como el grado de dilatación de la cámara interior.
CÁLCULO VELOCIDAD FINAL
En la tabla adjunta vamos a calcular la velocidad final que adquiriría una carrilana rodando en una recta de 500m al 6% - 30 metros de desnivel - sin tener en cuenta la resistencia aerodinámica, los rozamientos mecánicos - rodamientos, rozamiento de pastillas de freno, alineación de las ruedas... - ni la resistencia a la rodadura. Pulsando en la imagen encontrarás la deducción de la fórmula. Puedes encontrar más información en el capítulo 2 del curso de puesta a punto.
Vamos a analizar los 4 bloques de la tabla de velocidades:
1) En e primer bloque comparamos cuatro ruedas del mismo peso en las que solo varía el ratio de ditribución de la masa "K". Un "K" reducido implica más masa cerca del eje - por ejemplo, un disco macizo tiene K=0,5. Si toda la masa estuviese en el diámetro exterior - como un aro de mínimo espesor - "K" sería 1. Podemos comprobar que acercar la masa al eje aumenta ligeramente la velocidad.
Échale un vistazo a esta interesante carrera entre 4 objetos del mismo peso y diámetro:
- Esfera hueca: Rojo
- Esfera maciza: Naranja
- Cilindro hueco ( aro ): Verde
- CIlindro macizo ( disco ): Azul
¿ Te atreves a adivinar el orden de llegada antes de iniciar el vídeo pulsando en la imagen ?
Sin embargo, como toda rotación de las ruedas "desperdicia" energía cinética rotacional, lo más rápido sería deslizar con las ruedas frenadas sobre una superficie de rozamiento cero ( como un esquiador si la nieve no tuviese rozamiento ).
Quizá hayas notado que el radio de la rueda no aparece en la fórmula: el diámetro de la rueda no influye en la velocidad alcazada - ni en la aceleración sufrida - ya que, aunque una rueda más grande tiene mayor momento de inercia, gira a menos revoluciones por minuto exactamente en la misma proporción. Solo influyen la masa del conjunto, la masa de las ruedas y el ratio K.
2) Vamos a modificar el peso de la rueda y del conjunto - tomando ejemplos reales - manteniendo un ratio K de 0,8.
3) Ahora vamos a modificar tanto el peso de la rueda y el conjunto como el ratio K - evidentemente se trata de una aproximación en función de los pesos relativos de buje, disco, tornillos, llanta, cámara y neumático. Aquí ya tenemos datos interesantes:
En C4, el cambio de una llanta de chapa a una de magnesio no representa ninguna ganancia de velocidad respecto al momento de inercia. El ahorro de peso en buje y llanta queda compensada por el empeoramiento del coeficiente K - ya que, ahora, la distribución media de la masa se desplaza hacia el exterior.
Sí que se nota el cambio a un neumático de 16" a 12,5" con una ganancia de unos 1,3 Km/h. Sin embargo, habría que incluir en el análisis otros factires como resistencia a la rodadura, absorción, agarre, duración o bajada de altura del chasis. Ya era conocido el fenómeno de que las ruedas de 12,5" tienen una aceleración ligeramente mayor aunque son más nerviosas a altas velocidades, por lo que son más competitivas en circuitos con rectas cortas como urbanos o con muchas horquillas.
La tendencia de los pilotos británicos de emplear ruedas de bicicleta de 20" no está claramente justificada. Pese a que su peso es ligeramente inferior a la combinación de llanata de magnesio y neumático Rubena de 12,5", su construcción de radios y llanta de aluminio hace que la mayor parte de su masa se concentre en la parte exterior - algo parecido a un aro - por lo que tienen un K menos favorable y una velocidad teórica 0,5 Km/h inferior.
Sí que se notan importantes pérdidas de velocidad en la categoría Gx por sus ruedas mucho más pesadas ( recuerda que el radio no influye ). Una G1 tiene la ventaja de tener solo 3 ruedas - y una de ellas de moto, más ligera - con una velocidad máxima teórica de unos 3 Km/h menos que la combianción estándar C4 de llanta de magnesio y neumático de 16". En el caso de una G2 con 4 ruedas de coche esta diferencia aumenta hasta unos 5 Km/h.
Como ejemplo incluimos también un longboard con sus ligerísimas ruedas, que logra una velocidad de unos 0,4 Km/h mejor que la mejor de las carrilanas teniendo en cuenta solo el efecto del momento de inercia.
4) Por último, vamos a comparar una carrilana Cx sin lastrar - 150 Kg aproximadamente en total - y lastrada al máximo - 200 Kg. _ con las mismas ruedas. Lograremos una mejora de unos 0,5 Km/h por la disminución de la importancia relativa del momento de inercia de las ruedas respecto al peso del conjunto. Tendríamos además que añadir la disminución del efecto que la resistencia aerodinámica tiene sobre una carrilana más pesada por lo que, en condiciones normales ,nos interesa emplear el peso máximo admitido.
CONCLUSIONES:
- La influencia del momento de inercia de las ruedas es mucho menor en los Deportes de Inercia que en otros deportes donde tenemos que acelerarlas por otros medios.
- El diámetro de la rueda no influye en la Energía cinética rotacional que genera ya que gira proporcionalmente más lento.
- Sí que influyen el peso de las ruedas, el ratio K de distribución de su masa entre el eje y el exterior del neumático y el peso total de la carrilana.
- Es mucho más importante disminuir el peso del neumático que el de la llanta y, aun menos, el del disco de freno o el buje.
- A la hora de confeccionar nuestras ruedas tenemos que considerar muchos otros factores como coste, resistencia, compatibilidad o resistencia.
- En un vehículo más pesado se nota menos el ligero efecto perjudicial del momento de inercia de sus ruedas
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