Wheel Ratios (Tutorial)

En las próximas entradas voy a hablar un poco sobre dos conceptos sobre los que he estado investigando ultimamente, el primero es el Wheel Ratio, que consiste basicamente en medir la progresividad del sistema en la rueda trasera. Y el segundo es el Damping Ratio, un concepto del que no se suele hablar muy a menudo pero que también es bastante importante.

El Wheel Ratio (WR) como decía al principio mide la progresividad del sistema en la rueda trasera. Es decir, mide la progresividad del cuadro combinada con la del amortiguador. En las gráficas del Linkage el WR aparece en la grafica de fuerzas, y es lo que el programa llama gradiente (Derivada de la función fuerza...). Cuando utilizamos un amortiguador de muelle (Lineal), el Wheel Ratio y el Leverage Ratio nos dan exactamente la misma información (Es casi la misma gráfica, pero girada 180º). Algunos amortiguadores de muelle tienen un pequeño efecto "Camara de Aire" y el Bumper al final del recorrido también influye un poco, pero la diferencia va a ser pequeña y yo casi nunca suelo modelar los amortiguadores de muelle de un modo tan realista, asi que en ese caso da lo mismo hablar de Wheel Rate que de Leverage Ratio.

El Wheel Ratio sin embargo tiene mucha mas importancia cuando hablamos de cuadros con amortiguadores de aire y esto es algo de lo que suelo hablar bastante en el Blog. Cada vez que vemos un cuadro lineal o regresivo sabemos que le corresponde llevar un amortiguador de cámara pequeña y cuando vemos un cuadro muy progresivo sabemos que le corresponde uno con cámara gránde.

La gráfica del WR como ya hemos dicho combina la progresividad del amortiguador con la del cuadro, pero uno de los problemas en este caso es que la progresividad de un amortiguador de aire es mucho mas pronunciada que la del cuadro, por lo que el 90% de las gráficas van a tener la misma forma (U), en este aspecto las gráficas de LR son mas intuitivas.



En estos dos últimos gráficos podeis ver como dos cuadros con un funcionamiento completamente distinto tienen una gráfica de WR bastante similar (U).Pero para ver las diferencias no hay que fijarse en la forma de la gráfica sino en los valores que aparecen en la escala vertical derecha: La Liteville 601 llega en su parte final a un máximo de 37 N/mm mientras que la SC Bullit solo llega hasta los 27 N/mm por lo que está claro que la Liteville es mas progresiva. Otro punto muy importante es la zona baja de la gráfica, ya que es la que nos va a indicar el comportamiento del sistema en todo el tramo medio: en este punto la Liteville tiene un mínimo de unos 6 N/mm y la SC Bullit unos 4.5 N/mm, por lo que se puede decir que este tramo la Santa Cruz es mas absorvente.

Un problema típico cuando intentamos leer la gráfica del WR es que es bastante complicado leer los valores mínimos (6 y 4.5 en el ejemplo anterior) ya que el programa escala las gráficas y los valores máximos suelen ser bastante altos... La mejor forma de ver estas diferencias es utilizando directamente el programa Linkage, ya que al pasar el cursor sobre las gráficas aparece un cuadro en pantalla con todos los valores.



En esta última gráfica podéis ver como el WR a los 60mm de recorrido es de 4.30 N/mm para la SC Bullit y de 5.82 N/mm para la Liteville 601. Los datos tomados a ojo suelen estar mas o menos correctos, pero no suelen ser muy exactos. El problema evidentemente es que la mayoría de vosotros no teneis el Programa instalado y por eso este parámetro va a ser siempre un poco complicado de analizar... Pero no pasa nada, yo sigo pensando que la gráfica del Leverage Ratio nos da mas información y ademas es mas facil de leer.

Un saludo.

8 comentarios:

Josep Barberà dijo...

Como supongo que esperas a que saquemos conclusiones a lo que dices, para completar asi la entrada...
Vamos a ello:
- Veo repasando entradas anteriores, que no hay ningun amortiguador de aire "linealmente progresivo".
- La zona inicial del gradiente "poco sensible" puede deberse a la fricción incial de retenes, tóricas i demas elementos mecánicos.
- Entiendo que los amortiguadores HV tienen una gráfica menos pronunciada en su parte central... Como una U más en forma de medio circulo, digamos. Debido a ello consiguen linealizar más la gráfica de fuerzas final (a igual cuadro y condicion claro), suavizando la pendiente inicial, com la final de dicha curva, claro.

Y preguntas claro:
- Un CCDB permite conseguir mediante sus multiples regulaciones, un comportamiento prácticamente de muelle actuando sobre ese unbral inicial, y sobre el tramo final, suavizando el Damping ratio ahi?.
- Es posible cambiar el comportamiento de cualquier cuadro, sea prog, regr, o lineal... Eligiendo adecuadamenta el amortiguador que contrarreste dicho comportamiento con un opuesto a lo largo de todo el recorrido de esos LR' S?.

Ufff!, un saludo.

Antonio Osuna dijo...

No, el tramo inicial de todos los amortiguadores de aire depende del diseño de la cámara de aire negativa. Si no fuese por esa cámara la gráfica no empezaría desde cero, sino que podrías tener una precarga de unas 200 Libras mas o menos...

Como las cámaras negativas suelen tener unos 5mm de longitud, esto quiere decir que el primer tramo va a durar unos 15-20mm de carrera, a partir de ahí la presion en la cámara negativa es mínima y no influye casi nada, solo tienes a la positiva...

Luego si te refieres al CCDB de aire, pues no tengo las medidas oficiales, y tampoco las he calculado a partir de las fotos que han salido, pero por lo que comenta todo el mundo se puede considerar un amortiguador con cámara LV, no se parece mucho al de muelle. Y el hidraulico es lineal, lo puedes regular de todas las formas que quieras pero va a ser lineal.

Lo de compensar cualquier cuadro... pues en teoría es posible. Simplemente hay que diseñar un amortiguador en el que el muelle y el hidraulico vayan siempre "al mismo nivel". Pero en la realidad no es posible, nadie fabrica un amortiguador con la compresión y el rebote sensibles a la posición, por poner un ejemplo... y los LV son demasiado progresivos, tampoco creo que sea posible compensarlos.

Un saludo.

Chris dijo...

Antonio,

I imagine there must be some assumptions used in Linkage about spring rate and damping rate for the WR curves to be determined.

Also, more than just spring rate and LR appear to involved in getting to the Gradient curve. I could be wrong about that but simple configuration variations in Linkage suggest that axle path is relevant too.

What (if any) parameters other than those determining the WR (i.e. blue or Forces curve, which combines spring rate, damping rate and LR I suppose) determine the Gradient?

Also, does the Gradient curve describe actual suspension response to bump force? I ask that question for reassurance. I am finding it a bit perplexing to find big variations in the Gradient curves between bikes that seem quite similar and small variations between bikes with very different LRs etc.

Un saludo

Antonio Osuna dijo...

Hello Chris,

Linkage only takes into account the leverage ratio and the spring rate of the shock. Damping depends mostly on velocity, not on shock travel so the real forces can be very different... On a G-out the shock compress very slowly and you can bottom out the shock with the same force that you see in the Linkage graphs. On a jump the speed of the shock is much higher and the damping force can be the same as the spring force, so bottoming out is twice as hard.

Gradient curve describe actual suspension response to bump force? Not exactly, because it doesn't take into account the speed, but it's better than nothing.

Best regards,
Tony.

Chris dijo...

Thanks for the clarification Antonio.

I was still a bit unclear on where wheel path might figure in all this (the way I put things earlier is a bit naive though). I recall very well Ken Sasaki's comments on the centrality of axle-path tangent to suspension performance made long ago. So I looked a little deeper. It appears that "forces" can be viewed from different perspectives - see http://www.bikechecker.com/linkagedoc/diagrams.htm - where the Linkage designer refers to the "the vertical case" and "the axle-path tangent directional case". I imagine these are configuration options in the full program.

So is anything gained or lost when we look at the forces from these different perspectives?

Cheers
Chris

Antonio Osuna dijo...

Well KS was very anal about small changes in the Axle path, but that's because small changes can have huge effects on pedal efficiency. When we look at it from a "force point of view", small changes are not very important. You can see differences when you go to the extreme cases like the Zerode, Jedi, etc... but most of the time it's not very important.

Best regards,
Tony.

Josep Barberà dijo...

Con el programa instalado en nuetro Pc podemos coger infinitas bicis de la biblioteca, y superponerlas en una misma gráfica para hacer comparaciones?.

Saludos.

Antonio Osuna dijo...

El programa tiene un límite, depende de la version que tengas pero vamos que llega un momento en el que no se entiende nada. La unica manera de meter 30-40 modelos en una grafica es uniendo varias graficas con Photoshop...

 

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