Perché le bici in acciaio non hanno tubi oversize

[andy_g]

Ammesso che l'enunciato in oggetto sia vero, cioè che le bici in acciaio utilizzino tubi sostanzialmente sottili, perché?
Innanzitutto posto qui perché le MTB in acciaio sono per la maggior parte front con geometria più o meno XC, ma c'è anche qualche front AM.
Le spiegazioni potrebbero essere diverse, me ne vengono in mente tre:
l'indisponibilità di tubi in acciaio oversize adatti;
l'assenza di vantaggi per tale soluzione nel caso dell'acciaio, ma non saprei dire perché
la moda e basta.
Qualcuno di voi ne ha idea?

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[giagno]

Ammesso che l'enunciato in oggetto sia vero, cioè che le bici in acciaio utilizzino tubi sostanzialmente sottili, perché?
Innanzitutto posto qui perché le MTB in acciaio sono per la maggior parte front con geometria più o meno XC, ma c'è anche qualche front AM.
Le spiegazioni potrebbero essere diverse, me ne vengono in mente tre:
l'indisponibilità di tubi in acciaio oversize adatti;
l'assenza di vantaggi per tale soluzione nel caso dell'acciaio, ma non saprei dire perché
la moda e basta.
Qualcuno di voi ne ha idea?

potrebbe esser x il peso che salirebbe molto senza aver un miglioramento a livello strutturale?!?

 

[andy_g]

potrebbe esser x il peso che salirebbe molto senza aver un miglioramento a livello strutturale?!?

Ci ho pensato. Chissà se il maggior diametro può essere compensato da un minore spessore delle pareti come è avvenuto per le pareti. Potrebbero esserci problemi di lavorazione in tal senso?

 

[salvo81]

Esistono tubi in acciaio oversize.
Non sono leggerissimi ma ci sono.
Guarda un pò in giro!

 

[carrepg]

Ma che io sappia i tubi in alluminio rispetto a quelli in acciaio sono in oversize proprio perché l'aumento delle dimensioni permette di avere resistenze adatte con spessori del materiali piuttosto sottili , nell'acciaio non c'è questa esigenza , ovvero le tubazioni sono molto resistenti e con spessori relativamente sottili senza il bisogno di creare tubi oversize , considera poi che il maggior sviluppo nel corso degli anni si è avuto sull'alluminio anche perché l'acciaio e' stato usato molto di meno , il mercato e' quasi totalmente alluminioe carbonio con qualche eccezione per acciaio e titanio .

 

[mquinta]

Ammesso che l'enunciato in oggetto sia vero, cioè che le bici in acciaio utilizzino tubi sostanzialmente sottili, perché?
Innanzitutto posto qui perché le MTB in acciaio sono per la maggior parte front con geometria più o meno XC, ma c'è anche qualche front AM.
Le spiegazioni potrebbero essere diverse, me ne vengono in mente tre:
l'indisponibilità di tubi in acciaio oversize adatti;
l'assenza di vantaggi per tale soluzione nel caso dell'acciaio, ma non saprei dire perché
la moda e basta.
Qualcuno di voi ne ha idea?

indubbiamente per il peso, se infatti prendi un telaio in alluminio è facile che trovi tubi di dimensioni più grosse, perchè pesa meno

 

[endurik]

l'assenza di vantaggi per tale soluzione nel caso dell'acciaio, ma non saprei dire perché

probabilmente non esistono per il cosiddetto "effetto lattina" ...

 

[motobimbo]

le MTB in acciaio sono per la maggior parte front con geometria più o meno XC, ma c'è anche qualche front AM.

tu dici?

 

[andy_g]

tu dici?

No, non so, parlo di quelle che ho visto recensite su Internet e sulle riviste e altre trovate nei siti di vendite online. Non avendo fatto una ricerca esaustiva non escludo nulla. Comunque il discorso può prescindere abbastanza dalla tipologia di bicicletta.

 

[albatros_la]

Il motivo non è unico, visto che un telaio, come ogni qualsiasi struttura - e più in generale ogni qualsiasi progetto - è frutto di compromessi.
L'acciaio ha un modulo elastico (parametro fondamentale: le strutture lavorano in campo elastico) decisamente maggiore a quello dell'alluminio (~210GPa vs ~72GPa; le leghe di titanio sono attorno ai 115GPa), il che lo rende più resistente a parità di volume. Visto però che la densità è maggiore di quella dell'alluminio di circa 2 volte e mezza, ci si può permettere di fare tubi di alluminio dal diametro maggiore (quindi di maggiore volume), cosa che dona intrinsecamente (per ragioni di geometria delle sezioni) maggiore resistenza flessionale e torsionale al tubo stesso. Facendo un trade-off si può stabilire se conviene fare una struttura in acciaio o in alluminio per l'applicazione specifica.

In sintesi:
- i tubi in acciaio hanno diametro inferiore perché possono contare su una maggiore "robustezza" del materiale;
- i tubi di diametro inferiore comportano generalmente una rigidezza inferiore;
- la struttura flette di più, ma resiste in virtù del maggiore modulo elastico del materiale;
- si potrebbe ottenere una rigidezza maggiore facendo tubi in acciaio oversize (ciò farebbe lievitare il peso ulteriormente, portando oltretutto ad un eccessivo sovradimensionamento in termini di pura resistenza strutturale).

Ho semplificato molto il discorso a beneficio della comprensione, non me ne voglia chi è esperto di materiali e di strutture. Dove dico alluminio mi riferisco alle leghe di alluminio di uso strutturale più comune.

 

[andy_g]

Albatros, chiarissimo, grazie!

 

[Lugagnanense]

Il motivo non è unico, visto che un telaio, come ogni qualsiasi struttura - e più in generale ogni qualsiasi progetto - è frutto di compromessi.
L'acciaio ha un modulo elastico (parametro fondamentale: le strutture lavorano in campo elastico) decisamente maggiore a quello dell'alluminio (~210GPa vs ~72GPa; le leghe di titanio sono attorno ai 115GPa), il che lo rende più resistente a parità di volume. Visto però che la densità è maggiore di quella dell'alluminio di circa 2 volte e mezza, ci si può permettere di fare tubi di alluminio dal diametro maggiore (quindi di maggiore volume), cosa che dona intrinsecamente (per ragioni di geometria delle sezioni) maggiore resistenza flessionale e torsionale al tubo stesso. Facendo un trade-off si può stabilire se conviene fare una struttura in acciaio o in alluminio per l'applicazione specifica.

In sintesi:
- i tubi in acciaio hanno diametro inferiore perché possono contare su una maggiore "robustezza" del materiale;
- i tubi di diametro inferiore comportano generalmente una rigidezza inferiore;
- la struttura flette di più, ma resiste in virtù del maggiore modulo elastico del materiale;
- si potrebbe ottenere una rigidezza maggiore facendo tubi in acciaio oversize (ciò farebbe lievitare il peso ulteriormente, portando oltretutto ad un eccessivo sovradimensionamento in termini di pura resistenza strutturale).

Ho semplificato molto il discorso a beneficio della comprensione, non me ne voglia chi è esperto di materiali e di strutture. Dove dico alluminio mi riferisco alle leghe di alluminio di uso strutturale più comune.

Bravo dono della sintesi che io non ho... Quando ho provato a spiegare che il carbonio non è meno rigido dell'alluminio, ho preso solo parole...

 

[albatros_la]

Beh... grazie!
Come dicevo, sono stato piuttosto sintetico, e non ho fatto menzione dei compositi perché non direttamente attinenti al discorso. Qualcuno citava l'effetto lattina, più precisamente il buckling o instabilità a carico di punta. La scelta della geometria dei tubi concorre anche ad evitare l'instabilità elastica, cui l'alluminio è più soggetto rispetto all'acciaio.
In pratica, la tendenza all'instabilità elastica è proporzionale alla snellezza del tubo a prescindere dal materiale, ma ciascun materiale arriva ad un limite in funzione della sua resistenza. Una sezione dei tubi adeguata comporta una snellezza inferiore, in grado di sopperire al limite di resistenza più basso dell'alluminio rispetto all'acciaio.

 

[JeromeDH92]

Beh... grazie!
Come dicevo, sono stato piuttosto sintetico, e non ho fatto menzione dei compositi perché non direttamente attinenti al discorso. Qualcuno citava l'effetto lattina, più precisamente il buckling o instabilità a carico di punta. La scelta della geometria dei tubi concorre anche ad evitare l'instabilità elastica, cui l'alluminio è più soggetto rispetto all'acciaio.
In pratica, la tendenza all'instabilità elastica è proporzionale alla snellezza del tubo a prescindere dal materiale, ma ciascun materiale arriva ad un limite in funzione della sua resistenza. Una sezione dei tubi adeguata comporta una snellezza inferiore, in grado di sopperire al limite di resistenza più basso dell'alluminio rispetto all'acciaio.

Direi che è proprio per il carico critico di eulero che si ricorre a tubi di sezione maggiore... perché è un fenomeno che avviene per valori di tensioni molto inferiori a quello della sigma di compressione

 

[albatros_la]

Direi che è proprio per il carico critico di eulero che si ricorre a tubi di sezione maggiore... perché è un fenomeno che avviene per valori di tensioni molto inferiori a quello della sigma di compressione

Sì, in linea di massima è così, anche se non vale per tutti i tubi del telaio. Ad esempio i foderi bassi del carro immagino siano soggetti più a flessione che ad altro, e dubito subiscano carico di punta. Sicuramente è invece un discorso che vale per l'obliquo e il cambrone, che si prendono la maggior parte dei carichi lavorando come puntoni o tiranti a seconda della sollecitazione scaricata dall'avantreno.