Análisis de la ventaja mecánica en una bicicleta utilizando un plato no circular (2017)
Los platos no circulares en las bicicletas han sido estudiados como una posible mejora en el desempeño de este vehículo. En este trabajo se busca observar la forma en la que varía la ventaja mecánica en el sistema de transmisión de potencia de una bicicleta debido al uso de un plato no circular. Con este fin, se dividió la metodología en una parte teórica y en una parte experimental, observando la ventaja mecánica alrededor de un ciclo de pedaleo como un indicador. Se halló la ventaja mecánica mediante dos métodos computacionales distintos, haciendo primero una simulación en Matlab del sistema simplificado y luego una simulación dinámica del sistema en Autodesk Inventor, para el caso de un plato no circular y para el caso de un plato circular. Posteriormente se hicieron procedimientos experimentales para corroborar los resultados, el primero consistió en el uso de cámaras de captura de movimiento para detectar la posición de ciertos puntos en la rueda y en la biela de la bicicleta y el segundo en la medición de velocidad mediante sensores inerciales, realizando estos procedimientos para ambos platos. Se observó que al usar un plato no circular la ventaja mecánica sigue un perfil específico en el que oscila de una manera similar a una parábola, pero con ciertas irregularidades ya que el plato no es exactamente ovalado. Se encontró que la ventaja mecánica se localiza en una sección, la correspondiente al punto muerto, por encima de la ventaja mecánica que tendría un plato circular con la misma relación de transmisión. Así mismo, se encontró que la ventaja mecánica está por debajo de la ventaja mecánica del plato circular en los puntos en los que el ciclista puede ejercer una mayor fuerza. Se concluyó que el método de los sensores inerciales es el mejor método, entre los estudiados, para obtener una medición de la ventaja mecánica.