miércoles, 12 de octubre de 2011

El eje de la rueda: cierres

Tras el Giro de la rueda y una ya imposibles mis capítulos más aventureros del MTB, creo que reconvertiré mi blog un poco, intentaré pasar la travesía del desierto hacia no se que sea de otra manera. Aprovechando los conocimientos técnicos de estos años, voy a intentar escribir algunas cosas sobre la tecnología que se maneja en la bicicleta, porque la verdad, en este tiempo he tenido ocasión de leer auténticas barbaridades y chorradas sobre esto de la bicicleta, aunque también he encontrado gente que cuenta cosas muy interesantes. Si las ganas me aguantan, iré completando la vía iniciada con "el giro de la rueda", ahora intentaré ponerlo más claro y concreto.

Esta entrada va del eje de la rueda, concretamente de los cierres rápidos. Mi cierre delantero Mavic de Titanio rompió en el Soplao, quiere decir eso que no aguantó la tensión ocasionada por un movimiento extraño cuando me fui al suelo en "parado" al no poner el pie en el suelo, porque por impacto sobre la rueda no fue, porque no hubo. Siempre pensé que estos cierres debieran ser de acero, y ahora lo pienso de manera firme, claro, así que voy a aportar mis argumentos.

Los cierres usados en las ruedas actuales pueden ser de varios tipos, según el tipo de apriete en el eje sobre el buje, y pueden ser de varios grosores, siendo aún los más usados los de 5mm (5mm en el hueco del buje y 4,5mm en el eje), que es el paso de eje que admiten los bujes convencionales, aunque ahora hay bujes ya que admiten ejes de 9, 10 y 12mm de diámetro, además de los QR15 y QR20.


  • Trough Axle de 9 o 10mm pasan precisan de un buje con ese espacio interior para alojar el eje pasante de esas dimensiones, son muy seguros y más rígidos que los QR, pero más caros y exclusivos, pues son pocos los bujes que los pueden usar. La ventaja de este eje es su propia simplicidad: el propio cierre es eje resistente de la rueda, cosa que no pasa para los clásicos, que van en dos partes, el eje hueco resistente y el eje de cierre en el interior. El resultados es que asumen todas las fuerzas de la rueda en una única pieza, de ahí el grosor.

Estos ejes, aunque son estándares, su uso no está muy extendido en España, son una competencia a los de 15mm y 20mm, que mencionaré al final de la entrada. Estos ejes al ser más gruesos que los anteriores están hechos en aleación de Aluminio, material más ligero pero menos resistente. Muy usados por aficionados de centroeuropa y del all mountain.

  • eje clásico de apriete por tuerca, son los más clásicos, usados en las bicicletas de antes, y en algunas ruedas de bicis de ciudad, pero nada en MTB y poco en carretera, porque además de ser lentos de operar al quitar la rueda. Antiguamente eran poco seguros porque la tuerca pierde apriete en marcha con facilidad, por culpa de las vibraciones, más que los cierres QR. Son también los clásicos de palomilla o mariposa.
  • eje clásico de apriete de tornillo por manivela, llamados comercialmente "thru bolt"una alternativa a los de tuerca, pues no exigen llave para operarlos, al llevar una palanca acoplada al tornillo de apriete sobre el eje.
  • Los de 4,4mm son iguales que los anteriores salvo en la palanca. La palanca acoplada es particular de cada modelo y no es estándar, de plástico o metálica, si se rompe no suele haber recambios: cierre nuevo (lo se en primera persona, mis DT Swiss se rompieron contra una verja en Valmayor).

  • eje clásico de apriete por excéntrica o QR, son muy usados por ser muy eficaces y rápidos de operar, pero no permiten controlar bien la fuerza de cierre aplicada. Son los más extendidos en el mundillo deportivo, tanto de carretera como de MTB, son los conocidos como cierres rápidos o QR (del inglés quick release). Fueron puestos en uso por Campagnolo hacia 1930, dice la historia que la idea nació en un Giro de Italia, cuando alguien tuvo que quitar la rueda durante la carrera en medio de una tormenta de nieve.
    En el ámbito deportivo, los usados son los rápidos o QR, ya lo dice su nombre porqué. Estos pueden ser de Acero o de Titanio, y aquí es donde surge la disquisición, ¿cuál utilizar?, los de acero más baratos y resistentes, o los de titanio más ligeros y exclusivos (y caros).

    Las diferencias entre un cierre de Titanio y otro de Acero son básicamente la ligereza y la rigidez, porque en resistencia ambos materiales pueden llegar a ser semejantes en las calidades utilizadas. No tendré en cuenta es la ligereza, ya que según datos de fabricante (y míos), la diferencia es de apenas 6 gramos por cierre entre modelos idénticos o semejantes, cifra completamente trivial.

    La aleación de titanio más usada es la 6Al4V (6Aluminio-4Vanadio), mientras que en el caso del acero estructrual, las aleaciones más usadas son los aceros TT (mejora de propiedades por tratamiento térmico: temple y revenido, o quenching and annealing), en la bicicleta son famosas las aleaciones de Cromoly, que son aceros aleados al Cromo-Molibdeno, del tipo que se denomina de "autotemple". También hay cierres de Aluminio, pero en este caso solo en el tipo de cierres de palanca, como los DT Swiss, y el grosor es mayor y específico para los, para compensar la menor resistencia de ese material.

    cierre de Titanio:
    cierre de Acero:


    La Rigidez

    De las características estructurales, el acero es el más rígido, de mayor módulo de elasticidad, 210GPa, mientras que el Titanio y sus aleaciones dan un módulo de 115GPa, la mitad, esto quiere decir que a igualdad de tensión aplicada en el material, el acero se deforma la mitad que el titanio, o que para conseguir la misma fuerza de cierre en el eje hay que aplicar el doble de deformación en el titanio, osea hay que aplicar más carga en la palanca excéntrica.

    dibujo de rigideces

    Hagamos números considerando ambos cierres idénticos del tipo QR convencionales, de la misma marca, uno con eje de acero y el otro de titanio. Ambos son de idénticas dimensiones: 4.4mm de diámetro para un hueco en el eje del buje de 5mm, y una longitud de 110mm en la rueda delantera, y 135mm en la rueda trasera.


    El cierre más eficaz será el que soporta más fuerza en el eje de cierre con menor deformación y por tanto con menor apriete de la palanca excéntrica. Aquí está la diferencia entre ambos cierres: el titanio necesita más tensión en la palanca para conseguir la misma fuerza de apriete en el eje de la rueda. El acero presenta menos apriete de palanca que otro idéntico de titanio.


    Por otro lado, cuando las cargas dinámicas se apliquen a la bicicleta, las fuerzas sobre la horquilla y el cuadro deformaran más el eje de titanio que el de acero, lo que puede llegar a provocar la relajación (disminución) momentánea del apriete hasta valores peligrosos de rodadura, y pudiera quedar la rueda suelta del cuadro en algunos instantes...

    dibujo de oscilaciones


    La Resistencia

    Cuando giramos la palanca de cierre, la excéntrica de apriete aplica una deformación en el eje de más o menos de 1mm. Normalmente dan una deformación completa de 1,5mm si apretamos la contratuerca a tope, pero de hacer esto, no habría quien cerrase luego la palanca contra la horquilla, so pena de romper el eje con la tensión tan elevada que se generaría. He calculado que de aplicar esto, la carga sobre cada eje sería dos veces superior a la resistencia de ambos materiales

    Al aplicar el cierre con 1mm, esto implicaría en el caso del titanio una fuerza de 5000Newtons o 500kilos, y en el caso del acero la fuerza es de 9100Newtons o 910kilos.

    Tratar la resistencia de dos elementos estructurales es más complejo, hay muchas "resistencias" a tener en cuenta: a rotura sin más, a fractura en presencia de defectos, a fatiga... Consideremos solo el primer caso, la resistencia a rotura sin más.

    La aleación de titanio 6Al4V tiene una resistencia de en torno a 1000MPa, y una aleación de Cromoly tratada térmicamente, daría sobre 1100-1300MPa de resistencia. Ambas aleaciones son semejantes resistencia, y en tenacidad de fractura también, osea que ante defectos del material se comportan de manera parecida.

    Con estas cifras, se puede calcular la fuerza si aplicamos un cierre de 1mm en la excéntrica de la palanca, con estos resultados:

    cierre de acero: 2900N de fuerza en el eje y 1.9GPa de tensión en el material
    cierre de titanio: 1600N de fuerza en el eje y 1100GPa de tensión en el material

    Osea, que no se puede aplicar una cierre completo en la excéntrica con la contratuerca a tope, ya que esto provocaría la rotura del eje o su mecanismo, ya que se supera la capacidad resistente del material.

    ...

    Como se puede apreciar están las ideas por ordenar, los párrafos y las ideas están algo inconexas aún y la redacción está sin pulir, y faltan algunos datos para acabar de dar rigor a mis afirmaciones, y dibujos por añadir que lo aclararían, pero con el Game Over he quedado K.O, no tengo fuerzas para seguir en esto. Tal vez en el futuro, retome el hilo y acabe la entrada en condiciones, ahora he perdido el interés por la bicicleta, tal vez cuando lo recupere, cuando vea las cosas de otro color, finalice la entrada como se debe. Salud.


    viernes, 7 de enero de 2011

    Somos ciclistas, No delincuentes

    Hace tiempo que no publico ninguna entrada en el blog, y aunque estamos en temporada invernal, siempre algo más aburrida para la bicicleta, no he dejado de rodar por el campo madrileño descubriendo nuevos caminos y rutas o repitiendo las conocidas.

    De casualidad encontré el otro día la imagen de arriba y me he visto arrastrado a escribir unas líneas sobre ese tema, y además como veis, lo he añadido a los gadgets de mi blog. Esta inquietud la tengo desde hace tiempo, el futuro de la bicicleta de montaña y los negros nubarrones que amenazan nuestra afición en forma de prohibiciones, son como tantas otras cosas un síntoma de la debilidad en la que nos estamos sumergiendo en esta Sociedad, cada vez más superficial, y que demasidas veces solo actúa por la vía rápida y el recurso fácil.

    En el número de noviembre de Solo Bici se publica el artículo de opinión "Bienvenidos a Prohibilandia..." de Francisco Camuñas, director de la revista, y el logo que utilizo arriba lo publicaron ellos, como a mi me ha parecido interesante, lo voy a añadir a mi blog, por ello hago esta referencia a quien lo creó. El artículo de la revista, además, no tiene desperdicio.

    Otros antes ya han ido aportando datos suficientes sobre las limitaciones que cada día se aplican a la bicicleta, y yo voy a completarlo con algunas cosas más. En el ForoMTB podemos encontrar multitud de hilos y artículos acerca de la problemática del MTB, así que no voy a repetirme y ahí se pueden encontrar más datos.

    En el lado de nuestro deporte las clases dirigentes parecen estár empeñadas en prohibir cualquier cosa si eso les ahorra conflicto, y en ello están las bicicletas de montaña cuando ruedan por la geografía española. Las razones para la persecución de nuestro deporte se escudan en el loable objetivo de proteger el campo y la montaña de su deterioro, del maltrato al que la bicicleta somete al campo... y es que deben pensar que somos un grupo agresor sobre la Naturaleza de semejante categoría que motos o coches 4x4, igualito igualito... Alguno creerá que el residuo de la barrita energética es tóxico, o que hay de erosión con una rueda de bicicleta, cuando resulta que un simple tormenta de vereano causa un daño 1000 veces mayor al de 1000 bicicletas una detrás de otra. ¿Será que las máquinas de las obras que desgarran nuestros caminos son menos dañinas que la rueda de una bicicleta? recordad la senda Schmidt hace un par de años, que pensarán esos mismos a los que pagamos todos y que ni saben como se escribe Schmid... ¡si el audaz montañero madrileño-centroeuropeo Eduardo Schmidt levantara la cabeza!

    Para medir esto tenemos ya los casos concretos de Barcelona con la sierra de La Collserola, zona declarada Parque Natural hace poco, o lo que pasa en Valencia y Castellón con la Sierra Calderona. En el futuro en un grado aún mayor veremos que pasa con el Parque Nacional de la Sierra del Guadarrama, definitivamente nos van a acabar echando de la Naturaleza a los bikers de las ciudades más grandes del país, no se si con objeto de que volvamos a unas carreteras ya colapsadas de coches y contaminación, o es que la inteligencia y el conocimiento de las autoridades que nos gobiernan no dan para más... alguno pretenderá que circulemos solo por los carriles bici, tan mal usados por su discurso politico protozoico y populista.

    Un blog con entradas interesantes en estas cuestiones es el de Mountainbikeymas, que en su artículo la-que-se-nos-viene-encima relata un hecho acontecido este otoño en uno de los lugares clásicos del mtb madrileño, La Hoya de San Blas, donde las aplicaron la legislación de la CAM que más adelante añado. Adiós a las fabulosas sendas y zetas de bajada trialera que allí hemos podido disfrutar en el pasado (la senda de casa de guardas y la del mirador de buitres). Que sepais todos, que el GR10 baja desde Morcuera por esa misma senda de la casa de guardas, y por la que en teoría debiéramos poder circular (creo ¿?), pero como los agente de medioambiente de esa zona son como son (no los voy a calificar), pues estamos en manos de su particular fe (no se si unas veces la buena y otras la mala).

    En Prádena (Segovia), mi pueblo, tengo un muy buen amigo que es agente forestal de Castilla-León, la verdad es que mis conversaciones con él sobre el tema no tienen desperdicio, pero al final resultará siempre que ellos son los que tendrán la última palabra. Allí en Prádena, después de tantos años recorriendo en solitario el campo y la sierra de los Montes Carpetanos, sin encontarme muchas veces a nadie, resulta que ahora me van a echar por culpa del dichoso Parque Nacional del Guadarrama, con el único pretexto de no dañar un monte que ya hace años está despoblado y abandonado, y me pregunto: ¿yo dañar? ¿a quién o a qué? si soy un respetuoso vecino que cumple con sus deberes ciudadanos de forma escrupulosa y justa, ¿porque ahora voy a ser delincuente por gozar con mi bicicleta de montaña en el monte?. Ahora será aún peor, de tan solitario quedará aquel monte, se convertirá en una desconocida e inacesible selva de zarzas y matojos (yesca propiciatoria de los incendios forestales en tiempo seco). Y de esta guisa más de medio pueblo que me cae dentro del parque.

    En ese mismo blog se relata como sin embargo, pagando, todo es posible (otra vez parados por los forestales), recuerdo que hace dos años esto mismo ya me pasó en una ruta del club allí mismo, o también como por allí cerca en una edición del maratón Sierra Norte, los entonces karacoles hubieron de cambiar el trazado de la prueba en tan solo un día. Todo porque los que pegan tiros por el campo matando animalitos, esos si que pueden por que pagan una licencia para hacerlo aunque sea solo cuatro meses al año (...€€€), Yo no mato nunca animalito alguno y también pago mis impuestos como cualquier otro ciudadano, osea que ni punto de comparación. Pero claro, Garzón, los príncipes de Mónaco o FeFe Tapías no montán en bicicleta de montaña.


    Aportaciones documentales

    Voy a añadir varios documentos para reflexiones futuras. En primer lugar el Plan de Ordenación de Recursos Naturales o PORN del P.N. del Guadarrama, concretamente la única hoja en la que se menciona explicitamente a la bicicleta de montaña, para prohibir claro... (es la versión buena publicada en el BOCM a principios del año pasado). Si leeis otras líneas del texto, el esquí sin embargo está permitido, el de travesía (aceptable), y el otro, el esquí ecológico de Valdesquí o Navacerrada... €€€.
    En algún lugar se hace mención a un extraño "uso tradicional de los caminos", y la pregunta es: ¿que es o que se entiende por uso tracicional? Total, yo deduzco que: "la bicicleta de montaña no es considerada de uso tradicional y de incidencia ambiental baja en el ámbito del P.N. Guadarrama, como si lo son el senderismo, el montañismo o el equí, e incluso el parapente".
    También añado la Ley y Reglamento de Montes de la CAM de 1989!!! y su modificación de 1992, por la que se regulaba el uso de la bicicleta de montaña en Madrid:

    Resumo, estos textos oficiales de la CAM dicen:

    "prohibición de circular fuera de los caminos y vías de tránsito autorizadas. En este
    sentido, deberán tenerse en cuenta las normativas por las que se regulan la circulación y práctica de deportes con vehículos a motor y con bicicletas o velocípedos en general"

    "la bicicleta se limitará a las vías de tránsito autorizadas y a las rutas, pistas y áreas específicamente acondicionadas o que se acondicionen para ello mediante la correspondiente señalización"

    En resumen: "podemos circular por las vías pecuarias españolas", por todas las cañadas de ganado, las cañadas reales de La Mesta, por todas las veredas, cordeles y coladas de la geografía española. La Ley Orgánica 3/95 Vías Pecuarias en su artículo 17 (página 4 del boe) establece los usos deportivos de la vía como uso complementario permitido siempre que no se utilicen vehículos a motor, como veis aquí el legislador fue más inteligente que en la Comunidad de Madrid tres años después. La pena es que son demasiados los infractores de esta Ley y muy pocos los sancionados por ello, porque cuando uno va por una via de esas descubre con que alegría algunos listos se han quedado con ese trozo de tierra comunal.

    Cuando veais un mapa del IGN vereis que a veces pone "colada, o vereda", por ahí podemos circular sin restricción, son de uso tradicional sin duda (¿y por los GR también? ¿se pueden considerar de uso tradicional?... no estoy seguro). Sobre senderos encontré este manual de la Federacion de Montañismo, pero solo tiene un párrafo en la página 6 donde menciona "actividades complementarias de vehículos no motorizados...", vacío legal de nuevo. Añado mapa-muestra extraido de la zona de Pedraza-Segovia donde se pueden ver diferentes caminos clasificados como cañada, colada y vereda, todos ciclables según la legislación actual... son vías pecuarias de uso tradicional.

    Enlaces de interés con información adicional:
    *. "webiker senderista I"
    *. "wbiker senderista II"
    *. "biciglotones"
    *. "cuarzo, feldespato y mica"
    *. "¿que son las vías pecuarias?"
    *. "mapas de vías pecuarias por provincias"
    *. "wikipedia: http://es.wikipedia.org/wiki/Vía_pecuaria"
    *. "wikipedia: http://es.wikipedia.org/wiki/Cañadas_Reales"

    En resumen: estamos en manos de los agentes forestales, de su gracia y de su sentido común (y del nuestro también). ¿Y si alguien se fuera al juez a plantearle que decida sobre ello? con esta ambigüedad probablemente ganaríamos, pero nos gastaríamos la pasta para nada, pues a continuacion el político de turno modificaría de nuevo la Ley para adecuarla a sus prohibiciones y usos, y ahora ya si el juez no nos daría la razón. Mi amigo eldelmotordegarbanzos dice que cuando salgamos al campo con la bici, llevemos siempre estos papeles impresos, porque como veis no está claro en muchas ocasiones si podemos o no, y lo mismo ni el agente forestal lo sabe con precisión.

    No todo es culpa de los demás, hay también razones que juegan en nuestra contra, debido a nuestro comportamiento en ciertas ocasiones: nosotros también nos saltamos a veces las normas elementales de uso común. Si el paraje está específicamente protegido y nos empeñamos en no respetarlo, pues mal hecho, no deberíamos pisar ni rodar por ahí. Esto ocurre por ejemplo en La Pedriza, zona protegida desde hace muchos años, y cuyos senderos utilizan algunos compañeros biker de forma indebida, haciéndonos perder la razón que en muchas otras ocasiones si tenemos.

    Otra razón es que cuando circulamos por una senda, debiéramos ceder el paso a los viandantes, o al menos debiéramos reducir nuestra velocidad, tomar precuaciones, y de forma amable pedir excusas por las posibles molestias causadas. Un ¡Buenos días, perdón por las molestias! es a la larga más eficaz que la arrogancia. No siempre somos así de considerados o afables con senderistas y paseantes , y de esta manera nos granjeamos muchas antipatías de esas otras personas con las que también hemos de compatir la Naturaleza, urbanidad y civismo ciudadano al fin. Recomiendo la entrada de un blog ya mencionado: "un poco de educacion cívica"

    No obstante, volviendo al lema del inicio, veo pronto como habremos de acudir a concentraciones reivindicativas sobre el uso de la bicicleta de montaña al estilo Bici Crítica en el centro de Madrid, pues creo que los políticos de turno pretenderán cualquier día de estos que solo montemos por esos fabulosos carriles bici en los que están desgastando los presupuestos municipales. Algún día debiera hacer una entrada de blog acerca de esos carriles y el derroche absurdo en algunos de ellos, en obras tan inútiles como mal ejecutadas, peligrosas y nada útiles, que son en realidad todo un ejemplo de desidia y despilfarro, y es que conocemos tantos tramos de carril bici realizados con el culo del responsable de turno... En fin, que esto es ya otro asunto.