¿Por qué cuesta tanto cuando la tienes grande?

Cuando la tienes grande y quieres ir al servicio… no, este artículo no va sobre urología. Aquí vamos a hablar un poco sobre cambios de marcha en las bicicletas. Pero antes no está mal introducir la temática con la denominada relación de transmisión de dos poleas.

Si tenemos dos engranajes circulares de distinto diámetro conectados entre sí, ya sea directamente engranadas o mediante una correa, existe una relación matemática (relación de transmisión) entre el número de vueltas que dan cuando se ponen a girar simultáneamente. Uno de los engranajes será el motriz E1, mientras que el otra será el arrastrado E2 (el que recibe el movimiento). Una relación de transmisión n:m significa que el engranaje E1 dará n vueltas mientras que el E2 dará m vueltas. Por ejemplo, dos engranajes conectados con una relación de transmisión de 4:5, en este caso el engranaje motriz da 4 vueltas cuando el arrastrado da 5 vueltas.

Fuente: wikipedia.

 

Volvamos ahora al caso de las bicicletas con cambios de marcha. En cualquier bicicleta con cambios, puedes observar dos tipos de ruedas dentadas: los piñones (pequeñas y en la rueda trasera) y los platos (más grandes y acoplados al pedal). Los piñones y los platos, que hacen las veces de engranajes, están conectados por la cadena, que hace el papel de correa. El cambio de marchas significa un cambio en la relación de transmisión. Aunque en el caso de las bicicletas no es tan interesante el diámetro de los engranajes, pues son los dientes de platos y piñones los que nos darán las relaciones deseadas. Por ejemplo, si tenemos un plato de 44 dientes conectado a un piñón de 20 dientes, la relación será de 44:20. Dicho de otro modo, la relación de transmisión será de 2,2. Es decir, cuando el plato da una vuelta (una pedalada), el piñón dará 2,2 vueltas.


En la jerga ciclista se le denomina desarrollo al producto de la relación de transmisión por el perímetro de la rueda, es decir, el desarrollo es la distancia que recorremos por cada pedalada.

El perímetro de la rueda se calcula con la expresión p=piD, donde pi es 3,14 y D el diámetro. El desarrollo vendrá dado en las mismas unidades en las que sustituyas el diámetro.

 

A mayor desarrollo tendremos que realizar mayor potencia (fíjate que es recorrer mucho espacio en poco tiempo), pues se gasta más energía en tiempos más cortos. El desarrollo será tanto mayor cuanto mayor sea la relación de transmisión, y ésta será mayor cuanto mayor sea el tamaño del plato respecto al tamaño del piñón. Es por esto que cuesta mucho cuando la tienes grande, la relación de transmisión, claro. En granabike.com puedes encontrar una tabla de desarrollos que relaciona piñones con platos.

Esta bicicleta en concreto tiene tres platos y nueve piñones, lo cual da 18 combinaciones distintas. El plato grande tiene 44 dientes y el piñón chico 12 dientes, la relación de transmisión será de 3,67. El diámetro de la rueda es de 559 mm, por lo que el desarrollo es de 6,44 m. Es decir, al dar una pedalada se recorren 6,44 m.

Por último, si eres ciclista aficionado, igual te interesa la siguiente hoja de cálculo en la que puedes obtener la relación de transmisión de tus cambios y el desarrollo en función del radio de tus ruedas (hacer clic en la imagen):

Fuente del autor, en box.net.

6 pensamientos en “¿Por qué cuesta tanto cuando la tienes grande?

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    • Buena pregunta. Y una buena pregunta merece una buena respuesta. Soy físico, no ingeniero mecánico y no me atrevo a responder. Si acaso, a lanzar propuestas. Lo que sí está claro es que la distancia entre dientes (creo que se llama paso) debe ser igual entre piñones y platos por motivos técnicos de fabricante y usuarios: así se habla de dientes y no de diámetros. Me atrevo a decir que una mayor distancia entre dientes no permitiría el rodamiento. Fíjate que se usan dientes para evitar deslizamiento entre la “correa” (en este caso no sería correa sino cadena) y los platos y piñones. Voy a lanzar la pregunta por algún foro a ver si alguien nos ilustra.

    • Hola.

      Las distancias entre dientes no pueden ser otras de las que son, pues la cadena tiene unas determinadas medidas y dichas medidas deben encajar entre los dientes tanto del plato como de los piñones.

      Por tanto, un plato de 42 dientes, por ejemplo, no lo puedes hacer con igual radio que un plato de 53.

      Siempre que quieras cambiar número de dientes, has de cambiar el radio, bien sea del plato, bien del piñón.

      Espero haber contestado a tu pregunta.

      Salud!

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