Mengapa pada crankset ruas jalan tingkat menengah tipikal, cincin luar (cincin lebih besar) akan menjadi aluminium, sedangkan cincin dalam (cincin kecil) adalah chro-mo?
Menurut saya, jika aluminium cukup baik untuk satu, itu akan cukup baik untuk semua.
Apakah itu ada hubungannya dengan jumlah kekuatan yang diterapkan pada setiap cincin? Mungkin cincin terkecil kemungkinan akan digunakan dalam situasi pendakian, ketika pengendara sepeda berdiri, sehingga kekuatan paling banyak diterapkan pada engkol pada titik itu (dan dengan demikian Anda memerlukan cincin yang lebih kuat)?
Jawaban:
Ini sebenarnya adalah masalah penggandaan gaya yang diberikan masing-masing chainring, dan ukuran / massa masing-masing chainring.
Perbedaan kekuatan
Mari kita usulkan, hanya sesaat bahwa Anda memiliki rantai sebesar yang jari-jarinya hampir sama dengan panjang engkol. Jika pengendara berdiri untuk mengayuh sambil menggunakan chainring itu (dan menggunakan pedal platform sederhana). Kekuatan teori maks pada rantai akan sama dengan berat pengendara. (Dengan asumsi dia tidak menarik stang).
Sekarang, mari kita hilangkan rantai yang tidak praktis dan sangat besar itu, dan pasang yang lebih realistis, yang memiliki radius sekitar setengah panjang engkol. Sekarang ketika pengendara mengulangi percobaan sebelumnya, sekarang, kekuatan teori maksimum menerapkan berat pengendara * 2.
Jika Anda mengulangi keseluruhan percobaan, tetapi kali ini dengan chainring yang memiliki jari-jari 1/4 panjang engkol, kekuatan maksimum dalam rantai akan menjadi 4 kali berat pengendara.
Yaitu, Dalam mekanisme sederhana seperti crankset, kekuatan output dapat dihitung sebagai:
OF = JIKA * (Ir / Atau).
Di mana IF = Kekuatan input, Ir = jari-jari input, Atau = Jari-jari keluaran. Dan jari-jari adalah jarak dari gandar ke titik di mana gaya diberikan.
Seperti yang dapat Anda bayangkan, kebanyakan crankset babat chaine memiliki chainring besar yang memiliki radius kira-kira setengah panjang engkol. Chainring yang lebih kecil adalah setengah besar. Secara efektif, triple crankset tipikal menggandakan kekuatan output dalam chainring kecil relatif terhadap yang terbesar.
Masalah berat badan
Namun, ini hanya bagian dari topik. Semakin besar chainring, semakin berat itu. Dan itu juga merupakan bagian yang berputar dari sepeda, jadi, beberapa orang mungkin berpendapat bahwa inersia rotasi itu penting. Seperti yang bisa Anda tebak, chainring CroMo lebih berat dari Al.
Daya tahan
Itu masih belum sepenuhnya menjelaskan keputusan, tetapi ini dia: aluminium biasanya memiliki ketahanan yang lebih kecil terhadap keausan gesekan dari baja. Misalnya, jika Anda harus meletakkan tonjolan di bagian aluminium, Anda akan melakukannya dengan usaha yang rendah, dibandingkan dengan pekerjaan serupa pada baja yang bahkan ringan. Ditambah dengan ini adalah fakta bahwa rantai baru dalam rantai baru melibatkan beberapa gigi dengan kontak roller-gigi penuh, secara efektif menyebarkan beban di antara setiap titik kontak. Chainring kecil dapat memberikan titik kontak yang lebih sedikit untuk menyebarkan beban, dengan berarti bahwa setiap gigi mengalami fraksi yang lebih besar dari total gaya yang diterapkan oleh pengendara dan dikalikan dengan engkol. Itu berarti bahwa gigi dalam rantai kecil menanggung beban yang jauh lebih besar daripada gigi dalam rantai besar.
Rasio penggunaan
Dalam hal ini kita dapat menambahkan argumen yang agak subyektif bahwa sebagian besar pengendara akan menghabiskan lebih banyak waktu di rantai tengah, mungkin dalam rantai kecil atau melompat banyak di antara mereka, sedangkan yang besar digunakan lebih sporadis, biasanya dalam penurunan cepat di mana pengendara menang bisa menggunakan kekuatan penuhnya dan tidak lama.
Kesimpulan
Semua argumen ini membuat bahan yang dipilih kompromi yang baik antara berat, daya tahan dan mungkin, biaya.
Aluminium chainrings kecil dan menengah akan aus terlalu cepat, dan cenderung membungkuk karena teknik pemindahan gigi yang salah. Chainring besar yang terbuat dari baja akan lebih berat dan perbedaannya akan mudah terlihat saat memegang crankset di tangan, sehingga crankset dengan chainring besar aluminium akan membuat pembelian terbaik di antara keduanya.
Perbedaan berat antara mata rantai kecil yang terbuat dari bahan-bahan ini akan kurang terlihat, dan pembeli mungkin tidak begitu tertarik untuk membayar selisih harga untuk penurunan berat badan yang begitu kecil (kenaikan?).
Juga, pegas rantai kecil aluminium mungkin lebih cocok untuk pengendara profesional, yang idealnya disponsori dengan benar, jadi menghabiskan rantai per ras bukan masalah besar. Juga, ia mungkin (secara ideal) memiliki teknik pemindahan gigi yang optimal (yaitu pengendara telah mengidentifikasi kesalahan teknik pemindahannya dan telah memperbaikinya).
sumber
Pertanyaan bagus! Ada beberapa alasan penting untuk perbedaan materi:
Kenakan : Baja tahan lebih lama dari aluminium, polos dan sederhana. Jadi mengapa tidak menggunakan baja di semua cincin? Cincin yang lebih besar memiliki jalur landai di sisi yang memfasilitasi pemindahan dan tidak dapat dibalik saat cincin dipakai. Cincin nenek bisa, karena itu bisa bertahan lebih lama.
Fleksi / Bending : Ketika ukuran chainring bertambah, ia menjadi lebih rentan terhadap pelenturan dan tekukan karena torsi / beban di atasnya. Baja lurus sebenarnya bisa dibengkokkan dengan mudah, tetapi cara cincin CNC memungkinkan dukungan yang lebih besar pada cincin.
Berat : Baja lebih berat dari aluminium, sama untuk CroMo. Untuk cincin kecil, perbedaannya akan jauh lebih sedikit daripada cincin yang lebih besar.
Biaya : Sama seperti sepeda rangka baja yang bagus vs aluminium, material yang lebih baik membutuhkan lebih banyak uang, mungkin hanya sudut penghematan biaya. (Catatan, ini berlaku untuk bahan lain juga seperti titanium).
Jadi Anda punya banyak alasan mengapa pabrikan / penjual memiliki bahan cincin yang berbeda. Kemungkinan besar kombinasi di atas, dan tradeoff untuk satu atau lebih (lebih banyak berat vs lebih sedikit kekuatan, dll.).
sumber
Terutama, karena masalah "lengan tuas", kekuatan yang jauh lebih besar diterapkan pada gigi cincin terkecil, dan mereka harus menjadi yang terkuat. Ini diperburuk oleh fakta bahwa gaya tersebar pada lebih sedikit gigi.
Untuk # 2 saya akan daftar berat - dengan cincin kecil menggunakan aluminium akan menghemat sangat sedikit berat.
sumber
Satu kata: torsi. Juga dikenal sebagai lengan tuas.
Dalam hal ini lengan tuas adalah perbedaan dalam jari-jari lengan engkol (yang digunakan pedal) dan sproket. Kami pengendara memiliki kekuatan terbatas yang dapat kami terapkan pada pedal, menciptakan torsi di lengan engkol. Kelambanan kami menciptakan kekuatan yang berlawanan melalui rantai di cincin roda gigi yang dipilih. Dengan perbedaan level lengan yang cukup, kekuatan manusia kita dapat menghasilkan torsi yang dapat mengatasi kekuatan material cincin rantai.
Jadi, untuk menahan peningkatan torsi, chainring terkecil biasanya terbuat dari bahan yang lebih kuat, seringkali baja.
PEMBARUAN: moderator meminta ekspansi. Ini dia.
Torsi adalah "kekuatan puntir", yang persis seperti yang kita buat saat mengayuh sepeda. Jumlah gaya yang kami berikan pada pedal dapat diperbesar dengan panjang "lengan torsi" - yang, dalam kasus kami, panjang tengah-ke-tengah lengan engkol dari braket bawah ke pedal ( s). Juga mengelilingi sumbu yang sama adalah sprocket rantai depan. Perbedaan antara jari-jari pedal kami dan jari-jari sproket adalah "lengan torsi" yang efektif, atau "keunggulan mekanis", untuk sproket yang diberikan. Ketika keuntungan mekanis meningkat, begitu pula torsi atau gaya puntir yang kami hasilkan dari pedal. Kami mendapatkan keuntungan mekanis maksimum saat mengayuh terhadap sproket radius terkecil.
Itu merangkum kekuatan kita. Sekarang sepatah kata tentang materi. Secara relatif, baja kuat & berat sementara aluminium lunak & ringan. Namun, paduan dan berbagai perawatan memodifikasi karakteristik asli tersebut, biasanya dengan biaya tambahan. Intinya adalah analisis tegangan / regangan dari gaya (torsi) yang terlibat versus kekuatan inheren material. Dan kemudian ada anggaran moneter, yang memengaruhi pilihan dan pilihan yang tersedia seseorang dipilih. Tinjauan materi calon sproket jauh di luar cakupan jawaban ini, atau pengetahuan saya saat ini.
Cukuplah untuk mengatakan, produsen akan menggunakan produk yang paling hemat biaya untuk audiens target mereka. Itu mungkin berarti bahan yang berbeda untuk tim Tour de France, yang bertentangan dengan apa yang Anda & saya dapat dapatkan dari toko sepeda lokal kami.
Ketika turun ke sprocket untuk pengendara sehari-hari, itu turun ke torsi. Dan dua bahan paling murah yang memenuhi tegangan / ketahanan regangan yang diperlukan adalah paduan aluminium dan paduan baja.
Perhatikan bahwa istilah OP "chro-mo" mengacu pada baja chrome-molybdenum , juga disebut baja chromoly.
sumber