Fricción en cadena explicada

Sabemos que hay fricción en nuestra cadena, y podemos usar un buen lubricante de cadena para ayudar a minimizarlo.  Mantener su cadena limpia ayuda, pero el cómo y el por qué de la fricción de la cadena no se entienden en gran medida.  Una cadena de bicicletas es aparentemente un componente muy simple cuando en realidad es una pieza de ingeniería extremadamente complicada.  Aquí explicaremos qué está causando fricción, cuánto, por qué, cómo minimizar la fricción y algunos conceptos erróneos comunes sobre la fricción en la cadena. 

Para obtener una comprensión completa de lo que está causando fricción en su cadena, debemos echar un vistazo a cómo se construye realmente una cadena.  Hay 4 componentes diferentes para compensar cadenas, dos placas internas, dos placas externas, un rodillo y un alfiler. 

Las dos placas internas mantienen el rodillo en su lugar, mientras que los alfileres están cuidadosamente remachados en los lugares externas.  Esto significa que el pasador está girando dentro del rodillo, pero el pasador se fija en la placa externa.  Las placas internas también están girando alrededor del rodillo y el pasador.  

Como cadenas Se han vuelto más estrechos para acomodar más velocidades en la transmisión, también tienen que tener más flexibilidad horizonal.  Esto se logra mediante los espacios entre la placa interna y los rodillos y las placas internas y externas.  Esta flexibilidad es lo que permite que el cambio ocurra por la cadena no tenga que ser perfectamente recto todo el tiempo.  Si bien es ideal para cambiar el rendimiento, esto también puede ser una fuente de fricción. 

Para entender lo que te está ralentizando en la bicicleta, probablemente sea tan importante entender lo que no lo es.  La idea errónea más común es que la fricción proviene del rodillo y el cassette o la interacción del anillo de la cadena.  Este es el toque de metal sobre metal que puede ver, por lo que parece que aquí es donde necesita lubricar para reducir la fricción.  Eso no es lo que está sucediendo en absoluto.  De hecho, los rodillos están tan bien diseñados para aterrizar entre dientes en el cassette o los platos que prácticamente cero la fricción está sucediendo aquí y no requiere lubricación.  

El rodillo caerá en esa brecha y los dientes tirarán de la cadena y liberarán el rodillo en el lado de los demás de la rotación con casi cero fricción suponiendo que la cadena y el cassette/cadenas no se usan excesivamente.  Esta es parte de la razón por la cual las instrucciones para la mayoría de las cadenas de lubricante le indican que elimine el exceso después de la aplicación.  No quieres ningún aceite en el exterior de la cadena.  Todo esto hará es atraer tierra y arena que se abre paso en el verdadero culpable de fricción del sistema y causar fricción adicional y desgaste adicional. 

La limpieza adecuada de la cadena es un paso crucial para reducir el desgaste de la cadena.  Cuando su cadena obtiene suciedad y arena en los huecos de la cadena, esto no solo aumenta la fricción, sino que hace que la cadena se desgaste mucho más rápido de lo que sería de otra manera.  Limpiar con un cepillo o un trapo, simplemente no se meterá en tan pequeños espacios como la limpieza de inmersión.  Tenemos múltiples videos e instrucciones de YouTube sobre cómo limpiar adecuadamente su cadena.  Los dos favoritos nuestro son el método de botella Gatorade y el método de limpiador ultrasónico.  Una vez que tenemos una cadena que está correctamente limpiada, podemos dar los siguientes pasos para ayudar a reducir la fricción y el uso de la cadena. 

Una de las principales fuentes de fricción en una cadena es la interacción de las placas internas y los rodillos.  En este gráfico a continuación, estamos viendo una sección transversal de la cadena.  Las placas internas en realidad están dobladas en los bordes e interfaz con el rodillo.  Girarán alrededor del rodillo y tendrán una brecha aproximadamente un cuarto del grosor de un papel de cuaderno.  Esto es en realidad lo que estamos midiendo cuando medimos el desgaste de la cadena.  A medida que esas dos superficies se usan entre sí, la cadena se alarga porque hay más espacio en cada enlace.  Esta fricción ocurre cada vez que la cadena se dobla.  Piense cada vez que alrededor del anillo de la cadena, tanto las ruedas de la polea como el cassette.  Esta es una de las partes más difíciles de la cadena para limpiar y lubricar.  Esta es también una de las razones por las que se ve a los especialistas en contrarreloj en particular usar los platos mayores que pueden en la parte posterior.  Doblar su cadena alrededor de un anillo de cadena de 55T tiene curvas menos severas que una cadena de 50T, eso también significa que podría estar en el 15T en la parte posterior en lugar de los 11 o 12, lo que significa que también se dobla menos severa allí.  Ahora agregue una rueda de polea que sea 19T en lugar de una rueda de polea estándar de 10T, nuevamente hay curvas menos severas.  

Limpiar esta superficie es más o menos imposible sin una inmersión completa debido a su pequeño tamaño.  Obtener lubricante aquí es muy difícil y por qué la capacidad del lubricante para penetrar estos huecos es tan crucial.  Para los lubricantes basados ​​en cera en particular, esta es una distinción clave.  En Silca, nuestra cera Hot Melt es un proceso inmersivo, por lo que esto no es una preocupación, pero también ofrecemos nuestro lubricante de cadena super secreto que fue el primer lubricante de goteo basado en cera que resulta efectivo para penetrar este tipo de huecos en una cadena por cero fricción Ciclismo.  

Las placas internas son la superficie que gira alrededor del pasador fijo.  Una gran clave para reducir la fricción aquí es que estos estén altamente mecanizados para ser las superficies más suaves posibles.  Un pasador realmente liso combinado con la superficie más suave posible en la placa interna significa que habrá la menor fricción posible.  También ayudamos a reducir la fricción y el desgaste de este proceso agregando un lubricante Para mantener el metal en movimiento en el lubricante en lugar de en otras superficies metálicas.

Otra fuente importante de fricción en la cadena es la interacción entre las placas internas y externas.  Como ya hemos visto en los gráficos, hay brechas entre las placas.  Eso podría llevarte a creer que no se tocan.  Es probable que haya escuchado sobre la línea de cadena, la cadena cruzada, etc., y aquí es donde eso realmente puede entrar en juego.  Si estamos en una bicicleta de pista, es probable que esto no sea una gran fuente de fricción porque nuestra línea de cadena es casi perfecta todo el tiempo y la cadena siempre va en línea recta.  Ahora, cuando comenzamos a hablar sobre viajar en la carretera, a menudo estamos en una marcha subóptima cuando miramos la línea de la cadena.  

La flexibilidad requerida de las cadenas es algo que tocamos anteriormente.  Para montar en su gran anillo y el tercero a más grande en la parte posterior, la cadena necesita doblarse y eso reducirá la brecha entre las placas que les hace frotar realmente entre sí.  Esta es una superficie de metal mucho más grande sobre el contacto de metal que otras partes de la cadena, por lo que es extremadamente importante tener un buen lubricante para evitar que ocurra esa fricción. 

Aquí podemos ver las porciones amarillas resaltadas de la placa interna y la placa exterior que se frotarían entre sí causando fricción en un escenario de cadena cruzada.  

Hablamos sobre la importancia de cuán suave es la superficie del pasador y las placas internas para reducir la fricción entre ellas.  Una de las cosas interesantes de la ciencia de los materiales es que no existe tal cosa como las cadenas de acero perfectamente suaves, perfectamente redondas, etc. son acero enrollado que se enrolla primero, luego se enrolla en frío para llevar el metal al grosor especificado.  Si bien se ve muy suave a simple vista, todas las superficies metálicas tienen imperfecciones, y las medimos por sus picos y valles o valor RZ. 

Aquí vemos una representación visual del metal después de cada paso en el proceso de rodadura donde se vuelve más suave con el tiempo, pero nunca perfectamente suave. 

En una cadena vemos alrededor de 0.6 micras de Rz.  Esto significa que hay más o menos una diferencia de .6 micras entre la parte superior e inferior de esos picos en el metal.  La verdadera belleza del lubricante a base de cera es que la cera hará un gran trabajo al llenar esos vacíos para reducir la fricción, pero cuando agregamos disulfuro de tungsteno a nuestro lubricante, lleva este efecto a otro nivel. El WS2 (disulfuro de tungsteno) que usamos también es de aproximadamente .6 micras.  Esto permite que el WS2 llene las imperfecciones del metal al mismo tamaño que las imperfecciones.  Crea casi el acabado superficial más perfecto posible.  Ahora las superficies que se frotan juntas son un WS2 ultra bajo en lugar de dos superficies metálicas imperfectas. 

Cuando usamos estos modificadores de fricción como WS2, estamos cambiando de forma permanente o semipermanente la superficie del metal.  Esta es la verdadera salsa secreta en nuestro lubricante de cadena súper secreta y por qué nuestros lubricantes funcionan tan bien para reducir la fricción y el desgaste en su transmisión.  

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