[IL TELAIO – ECCO I MOTIVI DELLE NOSTRA SCELTE] 1 febbraio 2020 Vitalber s.a.s. di Marco Nicola Vitale & C. – Comerio, Italia 1 Un miglior materiale vuol dire sempre maggior durata nel tempo, ma anche più rigidità e migliori prestazione. Progettare un monociclo può essere fatto in molti modi, ma solo pochi di essi sono quelli giusti. Innanzitutto la FORMA che definisce l’utilizzo. Nel monociclo possiamo dividere i telai in due macro-famiglie: telai QUADRI, fatti per eseguire trick che richiedono un appoggio dei piedi (Freestyle, Flatland, One Foot Race), telai TONDI, che eliminano il fastidio dello spigolo quando l’uso non richiede appoggi sul telaio (mountain unicycling, trial, road). Ovviamente esiste l’uso “COMBINATO” soprattutto nella taglia 19”-20”, dove è giustificato l’uso di un telaio quadro anche per specialità dove si potrebbe farne a meno. La prima caratteristica da considerare è la ROBUSTEZZA, che deve permettere l’utilizzo dello strumento senza incorrere in cedimenti. La robustezza richiesta varia a seconda dell’utilizzo, del peso e della forza del monociclista. Purtroppo molte volte abbiamo visto monocicli, seppur sufficienti da un punto di vista di robustezza per una ragazza di ca. 50 kg, rompersi nel giro di pochi minuti se prestati ad un amico con una struttura fisica più forte e pesante. La prossima caratteristica importante è la RIGIDEZZA della struttura. La rigidezza è determinata da: MATERIALE, cioè dipende dalla quantità di materiale e dal materiale stesso. FORMA DELLA SEZIONE, in un tubo la forma della sezione definisce la rigidezza e la robustezza finale. All'aumentare del diametro a parità di peso, diminuisce lo spessore ed aumentano rigidezza e robustezza (non possiamo usare spessori troppo ridotti perché il monociclo è spesso sottoposto ad urti imprevedibili. VINCOLI, facciamo un esempio: a parità di forma e materiale un palo vincolato ai due estremi ha una maggiore rigidezza di un palo ancorato ad un solo estremo. Cosa è la RIGIDEZZA? In generale si dovrebbe usare il termine rigidità quando si parla di un materiale, di rigidezza quando si parla di una struttura. Un'alta rigidità si ricerca quando si vogliono basse deformazioni, una bassa rigidità quando è richiesta flessibilità. Cosa è la ROBUSTEZZA? Questo aggettivo, che deriva dal Latino “robustus”, si riferisce a ciò che è solido, forte o vigoroso. E’ la capacità di un corpo di opporsi alla deformazione elastica provocata da una forza applicata, quindi di resistere bene alle sollecitazioni, senza flettere, deformarsi né rompersi.
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[IL TELAIO – ECCO I MOTIVI DELLE NOSTRA SCELTE] 1 febbraio 2020
Vitalber s.a.s. di Marco Nicola Vitale & C. – Comerio, Italia 1
Un miglior materiale vuol dire sempre maggior durata nel tempo,
ma anche più rigidità e migliori prestazione.
Progettare un monociclo può essere fatto in molti modi,
ma solo pochi di essi sono quelli giusti.
Innanzitutto la FORMA che definisce l’utilizzo.
Nel monociclo possiamo dividere i telai in due macro-famiglie:
telai QUADRI, fatti per eseguire trick che richiedono un appoggio dei piedi (Freestyle,
Flatland, One Foot Race),
telai TONDI, che eliminano il fastidio dello spigolo quando l’uso non richiede appoggi sul
telaio (mountain unicycling, trial, road).
Ovviamente esiste l’uso “COMBINATO” soprattutto nella taglia 19”-20”, dove è giustificato l’uso
di un telaio quadro anche per specialità dove si potrebbe farne a meno.
La prima caratteristica da considerare è la ROBUSTEZZA,
che deve permettere l’utilizzo dello strumento senza incorrere in cedimenti. La robustezza richiesta varia a seconda dell’utilizzo, del peso e della forza del monociclista. Purtroppo molte volte abbiamo visto monocicli, seppur
sufficienti da un punto di vista di robustezza per una ragazza
di ca. 50 kg, rompersi nel giro di pochi minuti se prestati ad
un amico con una struttura fisica più forte e pesante.
La prossima caratteristica importante è la RIGIDEZZA della
struttura. La rigidezza è determinata da:
MATERIALE, cioè dipende dalla quantità di materiale e
dal materiale stesso.
FORMA DELLA SEZIONE, in un tubo la forma della
sezione definisce la rigidezza e la robustezza finale. All'aumentare del diametro a parità di peso, diminuisce lo spessore ed aumentano rigidezza e robustezza (non possiamo usare spessori troppo ridotti perché il monociclo è spesso sottoposto ad urti imprevedibili.
VINCOLI, facciamo un esempio: a parità di forma e materiale un palo vincolato ai due estremi
ha una maggiore rigidezza di un palo ancorato ad un solo estremo.
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Nel mondo del Mountain Unicycle (Muni) un altro punto
sollecitato, oltre alla profondità dell’incastro tubo verticale-
gambe, è la zona dove è vincolato il freno a disco.
In questi anni l’uso del monociclo da Muni è cambiato
molto, grazie al freno a disco.
Di fatto la gestione dell’equilibrio (in avanti e in dietro) è
passata dai pedali al freno, questo però presuppone un
utilizzo molto più continuo del freno e richiede una
reattività del sistema frenante precisa e puntuale.
Il dimensionamento della gamba e del supporto di
montaggio del freno a disco nonché la qualità del materiale
e delle saldature sono gli elementi che caratterizzano i telai
MAD4ONE.
Il freno a disco nel punto in cui è
vincolato al telaio sviluppa carichi
altissimi e spesso anche alte
temperature. La commistione di
questi due effetti porta ad un
affaticamento del materiale molto
veloce, provocando inizialmente
vibrazioni che compromettono la
puntualità della frenata al limite
della pericolosità e successivamente
alla rottura del telaio o del supporto
di montaggio del freno.
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Concludiamo con due parole su due altri materiali di alta gamma che a nostro avviso nel mondo
del monociclo oltre all’alto costo hanno delle caratteristiche che li rendono poco interessanti ….
CARBONIO
La fibra di carbonio può avere molti intrecci, e a seconda di questi e della lavorazione si possono
ottenere a parità di peso caratteristiche di resistenza e di torsione ben differenti.
I punti di forza del carbonio sono: la resistenza alla trazione, la rigidezza, l’alta resistenza alla
fatica, la resistenza all’invecchiamento e alla corrosione, ma ha anche dei punti deboli: ovvero la dinamica di rottura. E’ sufficiente un urto anche modesto nel punto sbagliato per rompere la
resina che racchiude le fibre di carbonio e compromettere istantaneamente la solidità del telaio.
Alcuni esempi:
Un manubrio da bici in alluminio si piega se ci si schianta contro un albero, uno in carbonio
può fessurarsi, ma allo stesso tempo mantenere una solidità ed un’apparente integrità
strutturale. Quando però andremo a caricare l’elemento con sollecitazioni importanti (es
atterraggio da un salto), questo potrà cedere di schianto.
Stringere un telaio in carbonio in una morsa porta bici fissata al tettuccio dell’auto, può
provocare la rottura delle fibre senza che queste presentino un qualche difetto.
In questi due casi parliamo di utilizzi impropri, ovvero sollecitazioni o impatti anche elevati sulla
struttura in carbonio per i quali la stessa non è stata progettata e realizzata.
Con il carbonio puoi fare cose rigidissime o flessibilissime, un classico esempio fuori dal nostro
mondo sono le canne da pesca, un pescatore ti può raccontare però quanto sono delicate ….
TITANIO
Esistono diversi tipi di titanio (grado 1,2,3, 4) e leghe di titanio (grado 5 al 38). Come per altri
materiali le caratteristiche meccaniche nonché di lavorabilità e saldabilità variano molto a seconda
del tipo di titanio utilizzato. Ha comunque un peso specifico a metà strada tra l’alluminio e l’acciaio
mentre le caratteristiche meccaniche variano molto a secondo del tipo ma non superano mai le
leghe di acciaio.
Considerando l’elevato costo del materiale e delle lavorazioni nonché il rapporto peso-prestazioni
meccaniche riteniamo che la giusta lega di alluminio e il corretto progetto possano oggi offrire
caratteristiche analoghe a costi molto inferiori.
Ultima cosa, ma non per importanza …..
la LIBERTA’ conta!
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Nel nostro caso se parliamo di “Libertà” intendiamo “Compatibilità”.
Il monociclo è composto da 3 insiemi di elementi (sella-telaio-ruota).
La nostra grande attenzione è quella di rispettare il più possibile gli standard che si sono affermati nel
nostro Mondo nel corso degli anni. Cioè tutti i componenti che realizziamo hanno un’interfaccia standard in
modo tale che si possono montare senza problemi con altre parti presenti sul mercato.
Solo il Mad4One RACE EVOLUTION, nato nel 2011, (5 medaglie d’oro con S.Kobayashi al Mondiale 2012 a
Bressanone - Unicon XVI), e ulteriormente perfezionato nel 2018 (8 medaglie d’oro con Niklas Wojtek e
Alina Czimek al mondiale 2018 in Corea – Unicon XIX), ha un’interfaccia appositamente sviluppata.
Perché in questo caso ci siamo allontanati dal concetto ISIS e quindi dall’approccio standard?
Per aumentare l’efficacia della spinta sui pedali abbiamo voluto ridurre la distanza dei piedi dalla linea di
marcia e per raggiungere questo obiettivo abbiamo realizzato un’interfaccia mozzo-pedivella meno