Cadena de bicicleta
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Este artículo trata sobre la cadena de transmisión de una bicicleta. Para candados de cadena de bicicleta, consulte Candado de bicicleta .

Cadenas de bicicletas
Cadena de rodillos y piñón

Una cadena de bicicleta es una cadena de rodillos que transfiere la potencia de los pedales a la rueda motriz de una bicicleta , impulsándola así. La mayoría de las cadenas de bicicleta están hechas de acero al carbono o de aleación , pero algunas están niqueladas para evitar la oxidación o simplemente por motivos estéticos.

Historia

Los diseños de cadenas obsoletos que se usaban anteriormente en bicicletas incluían la cadena de bloques , la cadena de eslabones de salto y la cadena de palanca Simpson . Las primeras cadenas tenían un diseño simple y sin bujes. Estos tenían problemas de confiabilidad inherentes y un poco más de fricción (y pérdidas de eficiencia mecánica) que las cadenas modernas. Con estas limitaciones en mente, los hermanos Nevoigt, de la empresa alemana Diamant Bicycle Company , diseñaron la cadena de rodillos en 1898, [1]que utiliza casquillos. Más recientemente, el diseño de "cadena de rodillos sin buje" ha reemplazado a la cadena con buje. Este diseño incorpora la superficie de apoyo del buje en la placa lateral interior, y cada placa crea la mitad del buje. Esto reduce la cantidad de piezas necesarias para ensamblar la cadena y reduce los costos. La cadena también es más flexible hacia los lados, lo que es necesario para el cambio de marchas moderno, porque la línea de la cadena no siempre es recta en todas las selecciones de marchas. [2]

La primera patente de rodillo de casquillo sólido fue presentada por la empresa Renold Chain en 1880.

Los primeros ejemplos de bicicletas de cadena incluyen el Guillemot y Meyer de 1869, [3] el Lawson de 1879 , el McCammon de 1884, [4] el Starley Rover de 1884 y el Diamant de 1895. [1]

Antes de la bicicleta de seguridad , las bicicletas no tenían cadenas y los pedales solían estar conectados directamente a la rueda motriz, limitando así la velocidad máxima por el diámetro de la rueda y dando como resultado diseños con ruedas delanteras lo más grandes posible. Se inventaron varios mecanismos de articulación para aumentar la relación de transmisión efectiva, pero con un éxito limitado. El uso de la transmisión por cadena permitió la ventaja mecánica entre la transmisión y las ruedas dentadas impulsadas para determinar la velocidad máxima, lo que permitió a los fabricantes reducir el tamaño de la rueda motriz por seguridad. También permitió el desarrollo de engranajes variables , lo que permitió a los ciclistas ajustar sus engranajes. sobre la marcha, al terreno o inclinación de la carretera y su fuerza, obteniendo una cadencia eficiente y manejable a varias velocidades.

Eficiencia

Una cadena de bicicleta puede ser muy eficiente desde el punto de vista energético: un estudio informó eficiencias de hasta el 98,6%. [5] El estudio, realizado en un entorno de laboratorio limpio, encontró que la eficiencia no se ve muy afectada por el estado de lubricación. [5] Una rueda dentada más grande proporcionará una transmisión más eficiente porque mueve el punto de presión más lejos del eje, ejerciendo menos tensión sobre los cojinetes, reduciendo así la fricción en la rueda interior. Se descubrió que una tensión de cadena más alta es más eficiente: "En realidad, esto no está en la dirección que cabría esperar, basado simplemente en la fricción". [5]

Mantenimiento

La cadena de una bicicleta urbana protegida por una caja de cadena.

La mejor manera de lubricar la cadena de una bicicleta es una cuestión que se debate habitualmente entre los ciclistas. [6] Los lubricantes líquidos penetran en el interior de los eslabones y no se desplazan fácilmente, pero atraen rápidamente la suciedad. Los lubricantes "secos", que a menudo contienen cera o teflón , son transportados por un solvente que se evapora y permanecen más limpios en uso. La regla fundamental para una larga vida útil de la cadena es nunca lubricar una cadena sucia, ya que esto arrastra partículas abrasivas hacia los rodillos. [7]Las cadenas deben limpiarse antes de la lubricación. La cadena debe secarse con un paño después de que el lubricante haya tenido tiempo suficiente para penetrar en los eslabones. Un enfoque alternativo es cambiar la cadena (relativamente barata) con mucha frecuencia; entonces el cuidado adecuado es menos importante. Algunas bicicletas utilitarias tienen protectores de cadena completamente cerrados , que prácticamente eliminan el desgaste y el mantenimiento de la cadena. En las bicicletas reclinadas, la cadena suele pasar por tubos para evitar que se ensucie y para mantener la pierna del ciclista libre de aceite y suciedad.

Eliminación

En la mayoría de las bicicletas verticales , la cadena pasa por el triángulo trasero derecho formado por el tirante derecho de la cadena y el tubo del sillín. Por lo tanto, una cadena debe estar separada (o "rota") a menos que el triángulo se pueda dividir (generalmente el soporte del asiento). La cadena se puede romper con una herramienta de cadena o en un eslabón maestro. Un eslabón maestro , también conocido como eslabón de conexión, permite insertar o quitar la cadena con herramientas más simples, o incluso sin herramientas, para su limpieza o reemplazo. [6]

Algunos diseños de cadenas más nuevos, como las cadenas de 10 velocidades Shimano y Campagnolo , requieren un pasador de repuesto especial para usar al instalar o reinstalar una cadena separada. Una alternativa a este proceso es instalar un enlace maestro, como un SRAM Power Link o un Wippermann Connex. [8]

Vestir

Cuatro tramos de cadena de bicicleta con el mismo número de eslabones pero con diferentes grados de desgaste. Muestran estiramiento de la cadena , consecuencia del desgaste.
Una herramienta de desgaste de la cadena que mide exactamente la longitud de un número determinado de eslabones de la cadena para detectar cuándo una cadena está excesivamente desgastada; los dos lados de la herramienta miden diferentes grados de desgaste

El desgaste de la cadena, a menudo llamado estiramiento de la cadena , se convierte en un problema con los ciclos extensos. El desgaste es la eliminación de material de los casquillos y pasadores (o medios casquillos, en el diseño Sedis, también llamado "sin casquillo", donde el casquillo es parte de la placa interior) en lugar del alargamiento de las placas laterales. [9] La tensión creada por el pedaleo es insuficiente para provocar este último. Debido a que el espacio de un eslabón a otro en una cadena desgastada es más largo que el 1 ⁄ 2pulgadas (12,7 mm), esos eslabones no encajarán con precisión en los espacios entre los dientes de las ruedas dentadas, lo que provocará un mayor desgaste de las ruedas dentadas y posiblemente un salto de cadena en los trenes de transmisión del desviador, en los que la tensión del pedaleo hace que la cadena se deslice hacia arriba sobre la parte superior. de los dientes de la rueda dentada y pasar a la siguiente alineación, lo que reduce la transferencia de potencia y hace que pedalear sea incómodo.

Dado que el desgaste de la cadena se ve fuertemente agravado por la suciedad que ingresa a los eslabones, la vida útil de una cadena depende principalmente de qué tan bien esté limpia y lubricada, y no depende de la carga mecánica. [7] Dependiendo del uso y la limpieza, una cadena puede durar solo 1,000 kilómetros (600 millas) (por ejemplo, en uso a campo traviesa, o uso en todo clima), 3,000 a 5,000 km (2,000 a 3,000 millas) para un desviador en buen estado. cadenas, o más de 6.000 kilómetros (4.000 millas) para cadenas de alta calidad perfectamente preparadas, cadenas de un solo engranaje o cadenas de engranajes de cubo con un protector de cadena de cubierta completa . [10] [11]

La cadena niquelada también confiere cierto grado de autolubricación a sus partes móviles, ya que el níquel es un metal relativamente no irritante . [ dudoso - discutir ]

Las tasas de desgaste de la cadena son muy variables. Una forma de medir el desgaste es con una regla o una regla de maquinista. [12] Otro es con una herramienta de desgaste de cadena, que normalmente tiene un "diente" de aproximadamente el mismo tamaño que se encuentra en una rueda dentada. Se colocan en una cadena con una carga ligera, y si el diente cae completamente, se debe reemplazar la cadena.

Veinte medios eslabones en una cadena nueva miden 10 pulgadas (254 mm) y se recomienda reemplazarlos antes de que la cadena vieja mida 10 + 1 ⁄ 16 pulgadas (256 mm) (0,7% de desgaste). [6] Un límite más conservador es cuando 24 medios eslabones en la cadena vieja miden 12 + 1 ⁄ 16 pulgadas (306 mm) (0.5% de desgaste). Si la cadena se ha desgastado más allá de este límite, los piñones traserosTambién es probable que se desgasten, en casos extremos seguidos por los platos delanteros. En este caso, es probable que el 'salto' mencionado anteriormente continúe incluso después de reemplazar la cadena, ya que los dientes de las ruedas dentadas se habrán desgastado de manera desigual (en casos extremos, en forma de gancho). Reemplazar cassettes de piñones y platos desgastados después de perder la ventana de reemplazo de la cadena es mucho más costoso que simplemente reemplazar una cadena desgastada.

Tamaños

Vista despiezada de algunos eslabones de cadena de bicicleta. (1) Placa exterior; (2) Placa interior; (3) Pin; (4) Buje; (5) Rodillo.

La cadena en uso en bicicletas modernas tiene un 1 / 2 pulgadas (12,7 mm) de paso , que es la distancia desde un centro de pin a otro, ANSI estándar # 40, donde el 4 de "# 40" indica el paso de la cadena en octavos de pulgada; y es estándar 606 (métrico) # 8, donde el 8 indica el paso en dieciseisavos de pulgada. El diámetro del rodillo es de 5 ⁄ 16 pulgadas (7,9 mm).

1976: Shimano hizo brevemente su propio sistema específico de pista Dura-Ace de 10 pasos con un paso de 10 mm ( 3 ⁄ 8 pulgadas  ) (aproximadamente) desde aproximadamente 1976 [13] a 1980 [14], llamado Shimano Dura-Ace 10 paso. El sistema de paso Shimano 10 es incompatible con el estándar ANSI # 40 (1/2 "), por ejemplo, cadenas, piñones, etc., [15] [16] y fue ilegalizado por la Asociación Japonesa de Keirin , lo que ayudó a su desaparición. [13]

Ancho

Las cadenas vienen en  anchos de rodillo de 3 ⁄ 32  pulg. (2,4 mm), 1 ⁄ 8  pulg. (3,2 mm), 5 ⁄ 32  pulg. (4,0 mm) o 3 ⁄ 16 pulg. (4,8 mm), el ancho interno entre las placas internas. Las  cadenas de 1 ⁄ 8 pulg. (3,2 mm) se utilizan normalmente en bicicletas con una sola rueda dentada trasera: aquellas con frenos de montaña , engranajes de cubo , engranajes fijos como bicicletas de pista o bicicletas BMX . Las cadenas con  rodillos de 3 ⁄ 32 pulg. (2,4 mm) de ancho se utilizan generalmente en bicicletas condesviadores como bicicletas de carreras , de turismo y de montaña . [17] Las ruedas dentadas fijas y las ruedas libres también están disponibles en  anchos de 3 ⁄ 32 pulgadas (2,4 mm), por lo que las bicicletas de piñón fijo y de una velocidad se pueden configurar para usar  cadenas más estrechas y ligeras de 3 ⁄ 32 pulgadas (2,4 mm). Finalmente, las cadenas con  rodillos de 5 ⁄ 32 pulgadas (4.0 mm) de ancho se utilizan en bicicletas de carga y triciclos .

Con las bicicletas equipadas con desviador, el ancho externo de la cadena (medido en el remache de conexión) también es importante, ya que las cadenas no deben ser demasiado anchas para el engranaje o rozarán con el siguiente piñón más grande, o demasiado estrechas como para caer entre dos. piñones. Las cadenas también se pueden identificar por la cantidad de piñones traseros que pueden soportar, de 3 a 13, y la lista a continuación permite medir una cadena de origen desconocido para determinar su idoneidad.

  • 6 velocidades: 7,3 mm ( 9 ⁄ 32 pulgadas ) (Shimano HG), 7,1 mm ( 9 ⁄ 32 pulgadas ) (SRAM, Shimano IG)
  • 7 velocidades: 7,3 mm ( 9 ⁄ 32 pulgadas  ) (Shimano HG), 7,1 mm ( 9 ⁄ 32 pulgadas  ) (SRAM, Shimano IG)
  • 8 velocidades: 7,3 mm ( 9 ⁄ 32 pulgadas  ) (Shimano HG), 7,1 mm ( 9 ⁄ 32 pulgadas  ) (SRAM, Shimano IG)
  • 9 velocidades: 6,5 a 7,0 mm ( 1 ⁄ 4 a 9 ⁄ 32  in) (todas las marcas)
  • 10 velocidades: 6,0 a 7,0 mm ( 1 ⁄ 4 a 9 ⁄ 32 pulgadas  ) (Shimano, Campagnolo)
  • 10 velocidades (estrecho) - 5,88 mm ( 7 ⁄ 32  in) (Campagnolo, KMC)
  • 10 velocidades (estrecha, dirección) - 5,88 mm ( 7 ⁄ 32 pulgadas  ) (Shimano CN-5700, CN-6700, CN-7900)
  • 11 velocidades: 5,5 a 5,62 mm ( 7 ⁄ 32 a 7 ⁄ 32 pulg.  ) (Campagnolo, KMC, Shimano CN-9000)
  • 12 velocidades - 5,3 mm ( 13 ⁄ 64 pulgadas  ) (SRAM)
  • 13 velocidades - 4,9 mm de ancho - Campagnolo Ekar [18]

El Wikibook, "Mantenimiento y reparación de bicicletas" , tiene más detalles sobre este tema.

Largo

Las cadenas nuevas generalmente vienen en una longitud estándar, lo suficientemente larga para la mayoría de las aplicaciones de bicicletas verticales. Se debe quitar el número apropiado de eslabones antes de la instalación para que el tren de transmisión funcione correctamente. Los eslabones de conexión del pasador se pueden empujar hacia afuera con una herramienta de cadena para acortarlos, y se pueden agregar eslabones adicionales para alargarlos. [19]

En el caso de los cambios de velocidades, la cadena suele ser lo suficientemente larga como para que pueda cambiarse al plato delantero más grande y al piñón trasero más grande sin atascarse, y no tan larga que, cuando se cambia al plato delantero más pequeño y al trasero más pequeño piñón, el desviador trasero no puede absorber toda la holgura. Cumplir con estos dos requisitos solo es posible si el desviador trasero es compatible con la gama de marchas que se utiliza en la bicicleta. En general, se acepta como desaconsejable utilizar las combinaciones de engranajes grandes / grandes y pequeños / pequeños, una práctica conocida como encadenamiento cruzado, debido a la tensión y el desgaste de la cadena. [20]

En el caso de bicicletas de una sola velocidad y engranajes de buje , la longitud de la cadena debe coincidir con la distancia entre la manivela y el buje trasero y los tamaños del plato de la cadena delantera y el piñón trasero. Estas bicicletas suelen tener algún mecanismo para pequeños ajustes como punteras horizontales , extremos de pista o un mecanismo excéntrico en el buje trasero o el eje de pedalier . En casos extremos, puede ser necesario un medio eslabón de cadena.

Variaciones

Para reducir el peso, se han fabricado cadenas con pasadores huecos y con cortes en los eslabones. [21] También se han fabricado cadenas de acero inoxidable para resistencia a la corrosión [22] y titanio para reducir el peso, pero son caras. [23] Una tendencia reciente son las cadenas de varios colores, y al menos un fabricante ofrece un modelo de cadena específicamente para bicicletas eléctricas . [24]

Fabricantes

Los fabricantes notables de cadenas de bicicletas incluyen:

  • Campagnolo
  • Rohloff AG
  • Cadena KMC
  • Shimano
  • SRAM
  • Wippermann

Ver también

  • Engranaje de bicicleta
  • Bicicletas sin cadena

Referencias

  1. ↑ a b lydia.net (4 de septiembre de 2014). "Die ganze Geschichte" . www.diamantrad.com (en alemán). Archivado desde el original el 7 de enero de 2017 . Consultado el 30 de diciembre de 2016 .
  2. ^ https://www.sheldonbrown.com/chains.html
  3. ^ "Bicicleta de Guilmet y Meyer, 1869" . Imágenes de Bridgeman . Consultado el 3 de enero de 2015 .
  4. ^ "Bicicleta de seguridad McCammon" . El Museo de las Ciencias . Archivado desde el original el 15 de mayo de 2012 . Consultado el 3 de enero de 2015 .
  5. ↑ a b c Spicer, James (19 de agosto de 1999). "La sonda de potencia del pedal muestra que las bicicletas desperdician poca energía" . Archivado desde el original el 6 de marzo de 2008 . Consultado el 13 de febrero de 2008 .
  6. ^ a b c "Sheldon Brown: mantenimiento de la cadena" . Archivado desde el original el 5 de diciembre de 2008 . Consultado el 3 de diciembre de 2008 .
  7. ^ a b Brandt, Jobst. "Cuidado de la cadena, desgaste y saltos" . Archivado desde el original el 9 de diciembre de 2008 . Consultado el 3 de diciembre de 2008 .
  8. ^ "Sheldon Brown: cadenas de Harris Cyclery" . Archivado desde el original el 16 de diciembre de 2008 . Consultado el 3 de diciembre de 2008 .
  9. ^ Sheldon Brown . "Mantenimiento de la cadena: Cadena" Estirar " " . Consultado el 20 de agosto de 2013 .
  10. ^ "KMC: Cómo minimizar el desgaste de la cadena" . Archivado desde el original el 23 de abril de 2013 . Consultado el 27 de julio de 2013 .
  11. ^ "KMC: Cuándo mantener su cadena" . Archivado desde el original el 23 de abril de 2013 . Consultado el 27 de julio de 2013 .
  12. ^ "Cómo utilizar la regla para medir el desgaste de la cadena" . Foro de componentes RoadBikeReview . Consultado el 24 de abril de 2012 .
  13. ^ a b "Historia de Dura-Ace" . Consultado el 30 de diciembre de 2016 .
  14. ^ 6 de mayo de 2013, progettopistavintage.blogspot.dk Cita: "... En algún momento de la década de 1970, la gente de Shimano tuvo la gran idea de reducir el paso de la cadena a 10 mm ... En algún momento de 1980, la serie de paso de 10 mm se interrumpido...."
  15. ^ Bikeforums.net: ¿por qué se detuvo Shimano 10 mm pequeño paso de la cadena Cita:" ... 10 mm requiere cadena nueva, nuevos centros, nuevas ruedas dentadas, engranajes nuevos, nuevos chainwhips Básicamente cualquier cosa que tocó el tren motriz era incompatible con 10-. lanzar con la excepción de las arañas en sus brazos de manivela ... "
  16. ^ Shimano # Productos Shimano Cita: "... Cadena métrica: cadenas diseñadas por Shimano con un paso de 10 mm en lugar del paso convencional de media pulgada ..."
  17. ^ Sheldon Brown. "Cadena" . Consultado el 14 de mayo de 2012 .
  18. ^ https://bikepacking.com/news/campagnolo-ekar-13-speed/
  19. ^ "Reemplazo de cadena: bicicletas de cambio" . Park Tool . 24 de agosto de 2015 . Consultado el 21 de julio de 2018 .
  20. ^ "Cross Chaining: lo bueno, lo malo y lo feo" . Ciclismo noble . 27 de marzo de 2018 . Consultado el 21 de julio de 2018 .
  21. ^ Warren Rossiter (1 de junio de 2007). "Cadena de carretera KMC x10sl Gold" . BikeRadar.com. Archivado desde el original el 23 de marzo de 2013 . Consultado el 26 de marzo de 2013 . KMC ha logrado esto con el perfil reducido y las placas ranuradas (algo que Campag también hace con la cadena Ultra de 10 velocidades) y pasadores huecos que conectan todo.
  22. ^ "Interbike Tech: Retro Fondriest, paquete de hidratación solar, nutrición orgánica y más" . VeloNews. 20 de septiembre de 2012 . Consultado el 26 de marzo de 2013 . Wippermann afirma que su cadena ConneX de acero inoxidable Black Edition es la cadena de cambio más resistente y resistente a la corrosión del mercado.
  23. ^ Daniel Carruthers (4 de enero de 2010). "Resumen de la semana de la bicicleta de Taichung" . BikeRadar.com . Consultado el 26 de marzo de 2013 . Cadena de titanio de YBN ... a US $ 180 (aproximadamente £ 110), es poco probable que vea demasiados de estos.
  24. ^ "KMC lanzó componentes para Bosch e-Bike Drive System" . Bike Europe. 27 de enero de 2012 . Consultado el 6 de febrero de 2013 .

enlaces externos

  • Mantenimiento y reparación de bicicletas de Wikilibros : consulte la sección sobre cadenas
  • La guía completa de cadenas : general, no específica para bicicletas
  • Cómo calcular la longitud de la cadena (video tutorial)
  • Animación del sistema de engranajes Shimano
  • Cómo apretar la cadena de una bicicleta (Guía completa)
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