Pedal Kickback + B.S. (WM)

En esta entrada voy a hablar un poco sobre las ultimas pruebas que he estado haciendo con el Working Model. El tema que he estado investigando principalmente es el del pedal kickback, he comprobado que no es exactamente proporcional al chain extension y aunque parezca extraño, es un parametro que también está relacionado con el brake squat. Voy a empezar repasando la definicion clásica de chain extension y pedal kickback...

- Chain extension es la variación de la distancia entre el eje trasero y el eje de pedalier que se produce en la inmensa mayoría de sistemas de suspensión actuales. Es un valor que varía aproximadamente entre 10mm y 50mm y lo importante es que es un valor fijo, no depende del desarrollo que se esté utilizando en ese momento.

- Pedal kickback es el giro que hacen las bielas para absorber el incremento en la longitud de la cadena. El pedal kickback depende del tamaño del plato que estemos utilizando y es algo que se puede calcular utilizando una formula bastante sencilla (PK = CE/0.0174 CR).



Para que esta definición sea correcta hay que suponer que la rueda trasera está fija y que las bielas están libres, pero en la vida real la situación es un poco mas compleja. Por un lado las bielas no estan 100% libres y por el otro la rueda trasera no está 100% fija. Las bielas están condicionadas por nuestras piernas y existen varias posibilidades que varián el grado de libertad, no es lo mismo ir de pie que ir sentado pedaleando o que ir relajado sin pedalear. La rueda por su parte tiene la opción de girar hacia delante, haciendo avanzar a todo el conjunto o perder tracción, esa es otra posibilidad que no se puede descartar. El chain extension por lo tanto no es proporcional al pedal kickbak, es proporcional a la suma del pedal kickback y el wheel forwarth.



En las pruebas que he estado realizando he comprobado que el giro de la rueda trasera es un componente con bastante peso en la ecuación asi que dando una pequeña vuelta de tuerca he añadido un parametro mas al experimento: la frenada. Cuando frenamos la rueda trasera no puede girar hacia delante y entonces es cuando las bielas tienen realmente que absorber casi todo el chain extensión, evidentemente esto es un problema porque como hemos dicho antes las bielas no están completamente libres. Estamos en una situacion en la que las dos opciones están semibloqueadas y por lo tanto la suspensión tambien queda semibloqueada. Este problema no está generado por la frenada, o por el pedal kickback sino por una combinación de ambos.



El modelado de la cadena en el Working Model es un poco complicado asi que los experimentos los he realizado en un escenario simplificado: Un Drop. El cuadro utlizado es un Foes the Fly con pinza de freno flotante, esto me permite hacer pruebas modificando el anclaje de la pinza. El Dummy puede ir sentado (Dolor, mucho dolor XD) o de pie y puedo regular la dureza de las articulaciones. Por último tengo la opción de modificar la linea de la cadena. Tambien podría haber fugado con la altura del punto de giro principal, pero eso hubiese afectado un poco al Leverage Ratio asi que la opción de variar la linea de la cadena es mucho mas lógica.



La primera tanda de simulaciones que he hecho es relativamente simple. He supuesto que el Dummy está sentado y con las piernas en tensión, como si estuviese pedaleando. Nadie pedalea y frena al mismo tiempo asi que la rueda trasera tiene bastante libertad y jugando con la linea de la cadena lo único que se consigue es que el giro de la rueda sea mayor o menor...



En la segunda tanda de simulaciones he supuesto que el Dummy sigue sentado, pero esta vez con las piernas relajadas. En esta situación si hay que contemplar la posibilidad de que se esté frenando asi que en las simulaciones estoy jugando con dos parametros: Linea de la cadena (alta, media y baja) y freno trasero (Desconectado, 90% y 50% de brake squat).





Como podeis ver en las gráficas, llevar las piernas relajadas hace que el pedal kickback sea mucho mas evidente, pero aun asi, cuando el freno está desconectado la rueda trasera gira un poco hacia delante y en la situación mas desfavorable (pedal kickback alto y brake squat bajo) vemos como la suspensión trasera sufre un pequeño bloqueo.

En la tercera tanda de simulaciones el Dummy está de pie, y las piernas tienen una tensión intermedia, no tan fuerte como cuando pedaleamos pero no tan floja como cuando vamos sentados porque hay que mantener el cuerpo mas o menos estable.






Como podéis ver estás gráficas han salido bastante similares a las segundas. Si el freno se situa en la posición de brake squat alto el sistema sigue funcionando sin demasiados problemas, la pinza de freno acompaña el giro del basculante y esto es suficiente para evitar que el kickback aumente demasiado y la suspensión se empieze a bloquear. Con el freno en la posición de brake squat alto la rueda gira muchisimo menos y esto eleva mucho el pedal kickback, pero ahora el Dummy está un poco mas en tensión y vemos como la suspensión se bloquea casi en un 50% en la posición mas desfavorable.

Que conclusiones se pueden sacar de estos experimentos: muchas. Para empezar estamos viendo como el Brake Squat y Pedal Kickback trabajan en equipo para bloquear la suspensión trasera, algo que hasta ahora creía que se debía exclusivamente al Brake Squat. Normalmente los sistemas tipo monopivote con mucho Brake Squat también tienen mucho Pedal Kickback, y los sistemas tipo FSR siempre han tenido muy poco Pedal Kickback y en ocasiones un BS realmente bajo (Demo, Dare, etc...) y tal vez por eso se han ido creando leyendas sobre porque unos sistemas funcionaban de una forma o de otra... Hoy en dia vemos que la situación ha cambiado, por una parte los sistemas tipo FSR, Split Pivot, ABP... están empezando a ganar en efectividad de pedaleo, y tenemos pivotes virtuales que consiguen una buena efectividad de pedaleo con un Kickback muy bajo. Os acordais por ejemplo de la Engine Lab con la pinza invertida, bien pues la explicación ahora creo que es evidente.

Un saludo.

19 comentarios:

bighit_1 dijo...

Bueno, creo que empiezo a entender mejor algunas cosas. Hace días estuve haciendo pruebas con la supreme, montado de pié y haciendo que se hunda la suspensión, frenando y sin frenar, y luego lo mismo pero sentado y con los pies fuera de los pedales para dejarlos completamente libres y las conclusiones que saqué me parece que coinciden bastante con estos resultados.

¿Se podría decir entonces que las bicis con mucho kickback se aceleran haciendo pumping?, por que es otra "leyenda urbana" pero por las pruebas que hice y por tu estudio empiezo a pensar que es cierta. Por que si vas de pie con bastante carga sobre los pedales, coges una curva peraltada y hundes la suspensión, cuando se genera el movimiento de giro en las bielas como consecuencia del kickback alto lo contrarrestas con la fuerza de las piernas y esta fuerza pasa a la rueda, haciéndola girar y acelerando la bici "sin pedalear". ¿Estoy muy desencaminado?

Gracias y un saludo!

Antonio Osuna dijo...

Pues si, si las bielas estuviesen rigidas se notaría bastante, pero simplemente con el peso de nuestras piernas sobre los pedales ya se puede decir que una parte importante se transforma en movimiento.

Un saludo.

Josep dijo...

Impresionante. Necesitaré unos dias, para asimilar y fijar conceptos!.

Un abrazo...

borja dijo...

Hola Antonio soy Estudiante de Ing. Industrial en he visto tus estudios y he pensado que me podrían servir para elaborar mi PFC proyecto final de carrera,
Si no te importa me podrías mandar los ficheros working models que has hecho paara verificar si el SISTEMA FSR funciona, así como las simulaciones .... el material del que dispongas....
y poder ampliarlo y realizar un estudio un poco mas detallado con mas variables... De hecho me interesa mucho pues dispongo de una bicicleta con los primeros sistemas FSR, que salieron de
SPEZIALIZED y me motiva hacer un estudio de ella, que me pueda servir para concluir mi carrera.

ESPERO TU RESPUESTA.
Gracias.
Borja.artes.artes@gmail.com

Antonio Osuna dijo...

Te contesto en tu Email....

Chris dijo...

Antonio, it has taken me a long time to start getting my head around your important working model experiment. I hope I get it now. Your findings seem to me to be very favourable towards the notion of braking neutrality (as defined by Ken Sasaki i.e. 100% brake squat). However, you have also acknowledged elsewhere that lower levels of brake squat probably deliver a more active suspension. Could you say something more on how all this fits together?

Antonio Osuna dijo...

Well, I've done a couple of experiments about braking. And all of them have been very interesting.

100% of Brake Squat is going to give you a Neutral geometry, but not neutral suspension (That's 0% Brake Squat), it's like adding a little bit more of preload to the shock. A lower amount of Brake Squat is going to work a tiny bit better, but the problem is not that.

In this experiment you can see that the real problem is chain extension. A single pivot with 100% of brake squat is going to have a lot of Chain Extension and Pedal Kickback too because they all go together and that's the reason why the suspension lookouts when you are braking.

If you use an idler for example you can have a huge Brake Squat, but very little Chain extension (Almost Zero...), so the bike works pretty good. There are a few bikes of this kind with floating brakes, but others don't use and if you read the reviews they work very well too.

Read reviews about the Zerode for example.... 150% Brake Squat, and just 7º of Kickback, the same as a Super low single pivot with 25% of Anti-Squat. You won't find any complaints about the braking.

On the other hand you have bikes like FSR and low single pivots with low AS and low BS, they work very well, but it's not because of the low BS, it's because they have low AS and very little Pedal kickback.

Hope it helps.
Tony.

Chris dijo...

It helps Antonio. It helps a lot.

Thanks
Chris

Dídac Garcia dijo...

Hola Antonio,

cuando mencionas la fórmula del Pedal Kickback, haces referencia a CE y CR, que representa cada término?

Antonio Osuna dijo...

CE sería Chain Extension, lo que se alargan las vainas, y CR sería Chainring Radius, el radio de los platos. Pero vamos que la formula es lo de menos... En esta entrada la idea principal era explicar como la extensión de la cadena puede girar la rueda en vez de los platos, y que al frenar, se puede llegar a bloquear la suspensión.

Un saludo.

Dídac Garcia dijo...

Muchas gracias por aclararme la duda, es que estoy haciendo un trabajo, en el que estoy creando un sistema de suspensión, y paso por una fase de análisis y quería analizar el pedal kickback y en ningún sitio encontraba la fórmula para hacerlo... A parte, la idea principal también es muy interesante, igual que todo el blog.
Te felicito por el gran trabajo que haces, y te doy las gracias por atenderme personalmente.

Un saludo.

Dídac Garcia dijo...

Por cierto, otra duda, el radio de los piñones influye en el PK ? Y el 0.0174 a que se debe ?
Gracias de antemano.

Antonio Osuna dijo...

Esa cifra es simplemente 2π/360. En teoría el radio de piñones no influye mucho, a no ser que hagas el estudio teniendo en cuenta de que el Pedal kickback no tiene porqué absorver el 100% del incremento en longitud de la cadena...

Un saludo.

Josep Barberà dijo...

Recuerdas las discusiones que tuvimos por privado, sobre esto... que si parte del efecto sin dar pedales era absorbido por el núcleo, que si bla, bla, bla.

Muy interesante, más de lo que parece a simple vista, y que podria poner patas arriba muchos diseños de suspensión. Aunque si es cierta tu teoria que no dando pedales no hay efecto de retroceso, seria un inventito inútil.

Ingenioso además, pues aprovechan un sistema de enganche ya existente en el mercado. Lo malo, es que ello aboca a llevar otro mando en el manillar... a este paso parecerá la cabina de un boeing.

Saludos.

Josep Barberà dijo...

Vaya, tanta palabreria no conduce a nada bueno.

El enlace a lo importante...
http://esmtb.com/2016/09/01/canyon-disconnect-pedal-kick/

Saludos.

Josep Barberà dijo...

I aquí, más desarrollado...
http://www.pinkbike.com/news/canyon-project-disconnect-eurobike-2016.html

Saludos.

Unknown dijo...

Hola Josep,

This is the best news ever. Its significance for MTB kinematic design should be apparent to all readers of this blog. I wait with bated breath on further news about if and when this will be making an appearance. Of course, riders wouldn't want to engage this special clutch while climbing - the effect of doing so would very likely be both comedic and ugly.

Un saludo
Chris

Mi isla de La Palma, vista con otros ojos. dijo...

josep y en este video que sacas en claro?

https://www.facebook.com/romain.olmos/videos/10210432038063208/

Josep Barberà dijo...

A mi Ángel, es que este sistema siendo una mejora para no notar el mal efecto del kcbck, me parece una trituradora de carne. Además de un comedor de transmisiones.

El saber que allí debajo hay un plato y unas coronas dentadas que estan en constante movimiento, me pone nervioso.
Sobre lo segundo... cuánto menos puede durar una transmision entera, sabiendo que siempre esta girando?.
Y por último, que pasa con ella(la transmisión), cuando entra un palo a gran velocidad?.

Cositas que hay que tener en cuenta.

Saludos.

 

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