Spiegata l'attrito a catena

Sappiamo che c'è attrito nella nostra catena e possiamo usare un buon lubrificante a catena Per aiutare a minimizzarlo.  Mantenere la tua catena pulita aiuta, ma il modo in cui e il perché l'attrito della catena non sono in gran parte compresi.  Una catena di biciclette è apparentemente un componente molto semplice quando in realtà è un pezzo di ingegneria estremamente complicato.  Qui spiegheremo cosa sta causando attrito, quanto, perché, come ridurre al minimo l'attrito e alcune idee sbagliate comuni sull'attrito della catena. 

Per ottenere una comprensione completa di ciò che sta causando attrito nella tua catena, dobbiamo dare un'occhiata a come viene effettivamente costruita una catena.  Esistono 4 componenti diversi per creare catene, due piastre interne, due piastre esterne, un rullo e un perno. 

Le due piastre interne tengono il rullo in posizione mentre i perni sono accuratamente rivettati nei luoghi esterni.  Ciò significa che il perno ruota all'interno del rullo, ma il perno è fissato alla piastra esterna.  Le stesse piastre interne stanno quindi ruotando attorno al rullo e al perno.  

COME Catene Si sono allontanati per accogliere più velocità nella trasmissione, devono anche avere più flessibilità orizzonale.  Ciò è raggiunto dagli spazi tra la piastra interna e i rulli e le piastre interne ed esterne.  Questa flessibilità è ciò che consente che lo spostamento si verifichi dalla catena che non deve essere perfettamente dritto per tutto il tempo.  Mentre è ottimo per il mutevole prestazione, questo può anche essere una fonte di attrito. 

Per capire cosa ti sta rallentando sulla bici, è probabilmente altrettanto importante capire cosa non lo è.  L'idea sbagliata più comune è che l'attrito provenga dal rullo e dalla cassetta o dall'interazione dell'anello a catena.  Questo è il tocco di metallo su metallo che puoi vedere, quindi sembra che sia qui che devi lubrificare per ridurre l'attrito.  Non è affatto ciò che sta accadendo.  In effetti, i rulli sono così ben progettati per atterrare tra i denti sulla cassetta o le capanne che si verificano praticamente zero attriti qui e non richiede lubrificazione ciò che mai.  

Il rullo scenderà in questo spazio e i denti tireranno intorno alla catena e rilascerà il rullo sul lato degli altri della rotazione con attrito quasi zero supponendo che la catena e la cassetta/catene non siano eccessivamente indossate.  Questo è parte del motivo per cui le istruzioni per la maggior parte del lubrificante a catena ti dicono di cancellare l'eccesso dopo l'applicazione.  Non vuoi alcun olio all'esterno della catena.  Tutto ciò che farà è attrarre sporcizia e grinta che troveranno la sua strada nel vero colpevole dell'attrito del sistema e causerà un attrito extra e un usura extra. 

La pulizia corretta della catena è un passo cruciale per ridurre l'usura della catena.  Quando la tua catena diventa sporcizia e grinta negli spazi della catena, questo non solo aumenta l'attrito, ma fa sì che la catena si consumhi molto più velocemente di quanto farebbe altrimenti.  Pulizia con un pennello o uno straccio, semplicemente non entrerà in così piccole lacune nel modo in cui la pulizia dell'immersione sarà.  Abbiamo più video di YouTube e istruzioni su come pulire correttamente la catena.  I nostri due preferiti sono il metodo bottiglia Gatorade e il metodo più pulito ad ultrasuoni.  Una volta che abbiamo una catena che è adeguatamente pulita, possiamo fare i passi successivi per aiutare a ridurre l'attrito e l'usura della catena. 

Una delle principali fonti di attrito in una catena è l'interazione delle piastre interne e dei rulli.  In questo grafico qui sotto, stiamo guardando una sezione trasversale della catena.  Le piastre interne sono effettivamente piegate sui bordi e l'interfaccia con il rullo.  Ruoteranno attorno al rullo e avranno uno spazio di circa un quarto dello spessore di un pezzo di carta da quaderno.  Questa è in realtà la cosa che stiamo misurando quando misuriamo l'usura della catena.  Mentre queste due superfici si consumano l'una contro l'altra, la catena si allunga perché c'è più divario in ogni collegamento.  Questo attrito si verifica ogni volta che i collegamenti della catena si piegano.  Pensa ogni volta intorno all'anello a catena, sia le ruote della puleggia che la cassetta.  Questa è una delle parti più difficili della catena da pulire e lubrificare.  Questo è anche uno dei motivi per cui si vedono gli specialisti delle prove a cronometro in particolare usano le più grandi catene che possono davanti e le ruote di puleggia di grandi dimensioni nella parte posteriore.  Piegare la tua catena attorno a un anello a catena da 55 t ha curve meno gravi di una catena da 50 t, il che significa anche che potresti essere nel 15T nella parte posteriore anziché nella 11 o 12, il che significa che si piega meno grave anche lì.  Ora aggiungi una ruota della puleggia che è 19T anziché una ruota puleggia da 10T standard, ci sono ancora curve meno gravi.  

Pulire questa superficie è più o meno impossibile senza una piena immersione pulita a causa delle sue dimensioni ridotte.  Ottenere il lubrificante qui è molto difficile e perché la capacità del lubrificante di penetrare queste lacune è così cruciale.  Per i lubrificanti a base di cera in particolare, questa è una distinzione chiave.  A SILCA la nostra cera a caldo è un processo immersivo, quindi questa non è una preoccupazione, ma offriamo anche il nostro lubrificante a catena super segreto che è stato il primo lubrificante a goccia a base di cera a dimostrare efficace nel penetrare nel penetrare questi tipi di lacune in una catena per zero attrito Ciclismo.  

Le piastre interne sono la superficie che ruota attorno al perno fisso.  Una grande chiave per ridurre l'attrito qui è avere queste altamente lavorate per essere le superfici più lisce possibili.  Un perno davvero liscio abbinato alla superficie più liscia possibile sulla piastra interna significa che ci sarà il minor attrito possibile.  Aiutiamo anche a ridurre l'attrito e l'usura di questo processo aggiungendo un lubrificante per mantenere il metallo in movimento sul lubrificante piuttosto che su altre superfici metalliche.

Un'altra grande fonte di attrito nella catena è l'interazione tra le piastre interne ed esterne.  Come abbiamo già guardato nei grafici, ci sono lacune tra le piastre.  Ciò potrebbe portarti a credere che non tocchi.  Probabilmente hai sentito parlare della linea a catena, della catena incrociata, ecc. Ed è qui che può davvero entrare in gioco.  Se siamo su una bici da pista, probabilmente non è molto una fonte di attrito perché la nostra linea a catena è sempre quasi perfetta e la catena va sempre in linea retta.  Ora, quando iniziamo a parlare di cavalcare sulla strada, spesso ci troviamo in un attrezzatura non ottimale quando guardiamo a catena.  

La flessibilità richiesta alle catene è qualcosa che abbiamo toccato in precedenza.  Per cavalcare sul tuo grande anello e il terzo al più grande ingranaggio nella parte posteriore, la catena deve piegarsi e ciò ridurrà il divario tra le piastre facendoli strofinare reciprocamente.  Questa è una superficie molto più ampia di metallo sul contatto metallico rispetto ad altre parti della catena, quindi è estremamente importante avere un buon lubrificante per fermare l'attrito. 

Qui possiamo vedere le parti evidenziate gialle della piastra interna e della piastra esterna che si sfregerebbero l'una contro l'altra causando attrito in uno scenario a catena incrociata.  

Abbiamo parlato dell'importanza di quanto sia liscia la superficie del perno e delle piastre interne per ridurre l'attrito tra di loro.  Una delle cose interessanti della scienza dei materiali è che non esiste una cosa perfettamente liscia, perfettamente rotonda, ecc. Le catene di acciaio sono arrotolate in acciaio che è laminato per la prima volta, quindi laminato a freddo per portare il metallo allo spessore specificato.  Mentre sembra molto liscio a occhio nudo, tutte le superfici metalliche hanno imperfezioni e le misuriamo per i loro picchi e vallate o valore RZ. 

Qui vediamo una rappresentazione visiva del metallo dopo ogni passo nel processo di rotolamento in cui diventa più fluido nel tempo, ma mai perfettamente liscio. 

In una catena vediamo circa 0,6 micron Rz.  Ciò significa che c'è più o meno una differenza di .6 micron tra la parte superiore e la parte inferiore di quei picchi sul metallo.  La vera bellezza del lubrificante a base di cera è che la cera farà un ottimo lavoro nel colmare tali lacune ridurre l'attrito, ma quando aggiungiamo disolfuro di tungsteno al nostro lubrificante, prende questo effetto ad un altro livello. Il WS2 (disolfuro di tungsteno) che utilizziamo è anche di circa .6 micron.  Ciò consente al WS2 di riempire le imperfezioni del metallo alle stesse dimensioni delle imperfezioni.  Crea quasi la finitura superficiale più perfetta possibile.  Ora le superfici che si stanno sfregando insieme sono un WS2 ultra basso anziché due superfici metalliche imperfette. 

Quando usiamo questi modificatori di attrito come WS2, cambiamo permanentemente o semi-permanentemente la superficie del metallo.  Questa è la vera salsa segreta nel nostro lubrificante a catena super segreta e perché i nostri lubrificanti funzionano così bene per ridurre l'attrito e indossare nella trasmissione.  

Come sempre, adoriamo domande e commenti, quindi per favore lascia il tuo qui sotto, guarda il nostro video di YouTube sull'argomento e facci sapere cosa possiamo rispondere per te dopo!