Body Weight... (WM)

En esta entrada os dejo los resultados de otro experimento bastante interesante que me ha despejado una duda sobre el tema de la influencia del peso de las piernas en el pedaleo. El escenario es el mas simple del mundo: un tramo llano completamente liso. El desarrollo elegido es un 32-16, la velocidad inicial es de unos 10Km/h y la cadencia de pedaleo de unas 40RPM. El Dummy pedalea con fuerza y va acelerando hasta llegar a una velocidad de 40Km/h y una cadencia de 150 RPM. El cuadro está en torno al 100% de Anti-squat y en teoría no debería existir ningun balanceo, pero como veréis en las gráficas el balanceo existe, y se incrementa a medida que aumenta la cadencia.








Como podéis ver en la primera gráfica el Balanceo empieza siendo mínimo y poco a poco va a subiendo, hasta que llega un momento en el que se estabiliza. Para confirmar la sospecha de que no tenía nada que ver con el porcentaje de Anti-squat he repetido el experimento eliminando el peso de las piernas y sumandoselo al torso... y el resultado lo podéis ver en la segunda gráfica: el sistema prácticamente ni se inmuta, por lo tanto queda demostrado que el balanceo no viene de la aceleración, sino del movimiento del cuerpo. En el experimento de la subida con dos tramos el desarrollo era un 22-32 y la velocidad de unos 10-12 Km/h, en principio no es ninguna exageración pero ahora tengo la sensación de que la cadencia es un poco alta y creo que por eso me salia ese pequeño balanceo en el tramo liso...

Por último os dejo la curva de potencia de una pierna con el modelo actual. Los motores se encienden y apagan de un modo bastante brusco asi que la gráfica es bastante facil de entender. Seguramente se podría mejorar, pero creo que ya tiene un parecido aceptable con la realidad.

Un saludo.

9 comentarios:

rubenigl dijo...

Dentro de mi ignorancia, entiendo que ese balanceo también se produciría (a un nivel infinitamente menor) si simulas las cubiertas como un sistema elástico, como creo que he leído en el blog, ¿no?

Antonio Osuna dijo...

Si, en el experimento con la valvula de inercia se veia incluso a simple vista, el amortiguador estaba bloqueado, pero el neumatico oscilaba un poco.

Un saludo.

Chris dijo...

Thank you for this interesting analysis Antonio.

The "load transfer" account of suspension sag/bob does seem to be inadequate for pedalled two wheel vehicles.

But how should we interpret the information from your test? Perhaps, the bobbing is due to rider weight and body movement (and in particular movement of the rider's legs) alone. Or maybe the uneven application of power (an unavoidable given with a pedal driven drivetrain) establishes some variability in the operation of the suspension, alternatively hardening and softening the suspension a bit at different points in each crank revolution giving rise to a pumping of the suspension that gets further amplified by rider body movement.

I imagine sorting all this out wouldn't be so easy.

Un Saludo

Antonio Osuna dijo...

Hello Chris,

I think that the experiment is very easy to understand. I can run a model in two different ways, with or without weight on the legs, so I can tell if the bobing comes from the Acceleration or from body movements.

In this scenery (flat, 32-16...) the bike is dialed, and as I suspected all the bobing comes from body movements, because when I remove the weight it doesn't move at all. So the load transfer calculation is right. 100% Anti Squat means zero bobing from acceleration, but it doesn't stop the bob coming from body movements.

In the other scenery (Climb, 22-32...) things are a little bit different. The bike bobs more and when I remove the weight of the leg there is still some bob left, that comes from acceleration. It's not too much but it's there, It's something like 25-30% of the total.

Best Regards,
Tony.

Chris dijo...

Antonio,

Yes, the flat surface scenario you outlined showed rider body movement and weight were necessary conditions for bobbing to arise for the dialed 100% Anti Squat bike.

But the bicycle rider is both a moving mass and the power source for the bike and separating these elements may not be so straightforward.

An experiment that would sell me (you may think this a little crazy or silly) is to simulate a motorcycle-like bike where power application as the cranks are rotating is flat or steadily rising but not oscillating and where the riders feet are not the source of power but rather are bound to the bikes pedals to simulate the effects of moving mass. The rider in this scenario would look the part but would be a slave to some balanced motor. If the bike bobs as before then moving mass alone explains the bobbing. If the bike is bob free then the picture is more complicated. Or maybe this experiment is too fanciful.

Un Saludo

Antonio Osuna dijo...

If I turn off the power, set a initial speed and let the bike coast with the cranks just following the wheel as if the bike was a fixie... it bobs.

I've just checked another thing: clamp the bike to the background, spin the wheel and measure the COG position. It bobs up and down 0.15" and that's why there is some bob, the COG is moving. One leg goes up and the other go down, but they don't cancel each other exactly...

Chris dijo...

Como siempre muy interesante. Gracias Antonio.

VENTIN dijo...

Tio esta pagina es una pasada, te lo curras un monton!!
Nose como sera la fuerza que ejercen las piernas en las bielas, pero si la resultante es un fuerza funcion del tiempo con componente vertical y el punto de aplicacion no esta en el centro del sistema, las normales de las ruedas con el suelo aumentaran en relacion a la fueza variable vertical, pero una mas k otra, esto se comprueba con un modelo rigido, asi k si le incorporamos amortiguaciones se debe de producir una oscilacion
eso es lo k me sale a mi con papel y lapiz xDD
Te enrollarias a mandarme el modelo con el dummy
adri_freeride_@hotmail.com no me doy con el WM jeje
Un saludo y gracias por la pagina.

FSiano dijo...

Veo que se comentan 2 experimentos:

1- Terreno llano. Bici con 100% de AS (teóricamente no habría balanceo debido a la transefrencia del peso hacia atrás dedida a la aceleración horizontal oscilante debida al pedaleo). Se acelera hasta alcanzar una velocidad.

Resultado: Hay algo de "bob" en el sistema. Debe producirse por el movimiento de las piernas.

2- Para confirmar lo anterior, se "elimina" el peso de las piernas. Efectivamente, no hay "bob" en la suspensión.

Me huebiera gustado repetir ambos experiementos pero con una bici con un % de AS muy bajo y poder comparar y ver qué provoca más "bob" en la suspensión, si el efecto de la aceleración horizontal oscilante del pedaleo o el propio movimiento del ciclista.

Y luego también hacerlo con una bici con un % de AS algo superior al 100%, y ver si se "cancela" algo de la oscilación del sistema provocada por el movimiento del cuerpo/piernas al pedalear, como afirmar ciertos diseñadores de suspensiones.


Por otro lado, en un comentario Antonio dice (en inglés):

"En el otro escenario (subida, 22-32...) las cosas son un poco diferentes. La bici se balancea más y cuando quito el peso de lad piernad todavía hay algo de bob que viene de la aceleración. No es demasiado, pero está ahí, es algo así como 25-30% del total."

Si al quitar el peso de las piernas sigue habiendo algo de balanceo, incluso teniendo la bici un 100% de AS, por qué se produce? ¿Podría estar relacionado con lo que comento en esta entrada del blog (resumen: si la gráfica de %AS es muy decreciente con el recorrido, y en una fuerte pendiente la suspensión trasera va más húndida por la transferencia de peso, el valor de %AS puede ser mucho menor, por lo que habría balanceo):

http://linkagedesign.blogspot.com.es/2013/10/grafica-anti-squat-tutorial.html?showComment=1498650091906#c964567473037694890

Si no me equivoco, los test de esta entrada están hecho con una de las bicis Jeronimo. Éstas, efectivamente, tenían una curva de %AS fuertemente decreciente. Cuadraría.


 

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