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Tópico: Como escolher uma forqueta rigida?

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  1. #1
    Se pedalares como falas... Avatar de ze_zaskar
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    15-09-2006
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    Como escolher uma forqueta rigida?

    Boas
    Como todos sabemos, o conceito da bicicleta singlespeed esta intimamente ligado à utilização de forquetas rígidas. Quer seja pelo desafio, pela simplicidade, pelo peso ou mesmo pela estética, todo o utilizador de uma SS pondera em alguma altura a montagem de um garfo rígido.
    No entanto, surgem sempre varias duvidas. Com altura corrigida? Em aço? Em carbono?
    Venho assim criar um pequeno tutorial sobre como escolher uma forqueta rígida para as vossas SS.

    Vou assumir sempre que já têm o vosso quadro escolhido, pelo que isso vai ser a nossa base.

    Quadros pré-suspensão
    Uma plataforma sempre popular são quadros do inicio dos anos 90.



    São na sua maioria em aço, e precedem a vulgarização das suspensões dianteiras. Assim sendo, vão ter uma geometria que não tem em conta a altura das mesmas. Chamam-se a estas geometrias não corrigidas.
    Outro factor a ter em conta é a medida da direcção. Nesta época o standard eram as colunas de 1'' (uma polegada) roscadas.

    Reunindo todas estas informações, podemos concluir que uma forqueta para um quadro deste tipo deve ter:
    - Uma altura do eixo a coroa (AC) de cerca de 390mm;
    - Ser construída em aço cromoly;
    - Ter a coluna de direcção de 1'' roscada.

    Ou seja, algo como isto:


    Quadros do fim dos 90's
    Os quadros desta época já vinham adaptados para suspensões de cerca de 80mm. Os sistemas de direcção já eram também threadless (sem rosca), de 1/8 (uma polegada e um oitavo).


    Assim vai-se querer:
    - À volta de 410mm de AC;
    - Coluna de 1/8''.

    [img]http://www.**************/images/fksu-1x1.jpg[/img]

    Exemplos:
    - Gusset Jury SL;
    - Surly 1x1.
    - Salsa Cromoto 26.

    Com a maior abundância de opções que cumpram estes requisitos, surge uma questão: qual o melhor material? Isto exige uma resposta complexa, que será abordada mais à frente.

    Quadros rígidos contemporâneos
    A principal diferença destes para os anteriores esta na geometria, agora corrigida para suspensões de 100mm de curso.


    Logo:
    - Coluna de direcção de 1/8'';
    - Apoios para travões de disco;
    - AC corrigido para 100mm de curso, ou seja, com cerca de 440mm.

    [img]http://www.**************/images/fksu-instigator.jpg[/img]

    Exemplos:
    - Surly Instigator;
    - Salsa Cromoto 26 Disc;
    - Mekkem Carbon.


    Sobre os materiais
    Existem actualmente 4 materiais de construção de forquetas. Ainda não tenho o grau de engenheiro, pelo que existem pessoas mais qualificadas para falar deste tópico do que eu. O que aqui expresso é o que a minha pesquisa e experiência me transmitiram.

    Alumínio
    É, de forma generalizada, considerado o pior material para constituir uma forqueta rígida. Porque? A sua elevada rigidez torna-o desconfortável. Por outro lado o alumínio está sujeito a um limite de fadiga, que vai limitar a sua vida útil. Ou seja, com o acumular de ciclos, este material tem tendência a abrir fissuras e a falhar.

    Fibra de carbono
    Material da moda do mundo do btt, encontra na minha opinião a sua utilização mais razoável nas forquetas. Têm boas capacidades de absorção de vibrações, e, quando bem fabricadas e desenhadas, conseguem ser robustas. Continuam no entanto a ter problemas com choques de pedras, etc.
    O modelo mais usado é um fabricado pela Mekkem, vendido sob as mais variadas marcas e preços.


    Aço
    O aço cromoly é o material mais conveniente para uma forqueta rígida. É barato, muito resistente, fácil de reparar, absorve muito bem vibrações, alem de não ser excessivamente pesado. Não está sujeito a limites de fadiga, pelo que é extremamente durável. É no entanto vulnerável à corrosão, pelo que a aplicação de um protector no interior dos tubos é aconselhada (e.g. Frame Saver).

    Titânio
    O mais nobre de todos, assume-se quase como "perfeito" para esta aplicação. É muito resistente, muito leve, absorve muito bem vibrações, não esta sujeito à corrosão, e não tem os tais limites de fadiga. Apesar de tudo é muito caro, alem de ser difícil de reparar.


    Espero com este tutorial ajudar aqueles que querem aventurar-se neste mundo alternativo de sensações e desafios, bem como de vantagens que as forquetas rígidas nos oferecem.


  2. #2
    Domina bem o OTB
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    Re: Como escolher uma forqueta rigida?

    Bom Tópico

  3. #3
    Elos Rápidos Avatar de max
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    27-09-2005
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    Vila Nova de Famalicão
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    559

    Re: Como escolher uma forqueta rigida?

    Muito bom!!!
    excellente Tópico, que trabalho mas quando fazemos aquilo que gostamos, não custa nada.


  4. #4
    Super Moderador Avatar de Nuno Félix
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    3970

    Re: Como escolher uma forqueta rigida?



    Excelente informação para quem se inicia na encruzilhada de escolher um garfo....

    Parabéns!

    Lavre é uma Nação!

  5. #5
    Domina as técnicas de queda
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    51

    Re: Como escolher uma forqueta rigida?

    excelente tópico

    vém ajudar e muito aqueles (que como eu) s querem aventura nas forquetas rígidas nas não percebem nada

  6. #6

    Re: Como escolher uma forqueta rigida?

    Excelente tópico.

    Mas em relação aos garfos de alumínio, tenho a dizer, por experiência própria, que não noto diferenças de rigidez em relação às de aço.
    Tenho duas SS, uma toda em aço e outra em alumínio e garanto-vos que não acho a de alumínio menos confortável, não sei se é da geometria dos quadros e das forquetas, mas o que é certo é que não sinto essa diferença. Já tenho muitos e muitos km´s feitos numa e noutra e prefiro de longe a de alumínio.

    Abraço

    Biculas


  7. #7
    Se pedalares como falas... Avatar de ze_zaskar
    Registo
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    1074

    Re: Como escolher uma forqueta rigida?

    Boas
    Obrigado pelos comentários positivos. A intenção é mesmo essa, ajudar quem esta na fase de escolher componentes.

    Biculas, acredito perfeitamente que a tua forqueta de alumínio rode bem. No entanto, se as tuas duas forquetas tivessem os mesmo design, mesmo diâmetro de tubos, etc, a de aço iria rodar melhor, é uma questão mecânica do material. Mas la esta, o design aqui tem um papel de relevo.

  8. #8

    Re: Como escolher uma forqueta rigida?

    Pois, é o que eu penso a diferença deve estar na geometria, até porque a de alumínio nem é de tubos redondos e não são da mesma espessura a todo o seu comprimento. Deve ser por isso que não noto diferença, antes pelo contrário, até acho a de alumínio mais confortável.

    Mas acho o teu post/artigo muito bom mesmo.
    Penso que ajuda o pessoal a tirar da cabeça, a cena de que uma forqueta rígida torna a bike menos segura e menos controlável, onde é o contrário, pelo menos para mim, acho a bike mais maneável e controlável com forqueta rígida, que com suspensão. É claro que obriga a trabalhar mais com os braços, mas compensa e em muito o que se perde em conforto.

    Abraço

    Roberto

  9. #9
    Já tem os pedais de encaixe ensinados Avatar de jorgegt
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    Re: Como escolher uma forqueta rigida?


    Muito bom este tópico ze_zascar
    Eu já experimentei a de aluminio, a de cromo-li e agora tenho a de carbono ( só falta mesmo a de titánio, mas isso não vai acontecer ) e concordo com todos os detalhes que referiste sobre os materias, mas as geometrias tambem são muito importantes como tambem referiste neste tópico.
    Como a minha actual SS é uma bike da "velha escola" talvez dos anos 90, consegui montar uma forqueta actual ( só a altura que escolhi talvez seja exagerada ), mas a forqueta que vinha de origem é muito confortavel mas tinha dois inconvenientes que era, o de ser de rosca que não me possibilitava montar um avanço headset e ter apenas 400mm que fazia ter a frente da bike muito baixa.

    E tambem já montei uma suspenção .............mas não é a mesma coisa

  10. #10
    Se pedalares como falas... Avatar de 350plus
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    Re: Como escolher uma forqueta rigida?

    Já uma vez se falou por cá desta questão do alumínio em forquetas. Como o Zé me pediu para dar umas dicas sobre os materiais, aproveito e esclareço também a questão do alumínio nas forquetas rígidas que penso que se calhar ficou um pouco ambígua da ultima vez

    A realidade é que as ligas de alumínio não são especialmente rígidas. É um mito dizer que as ligas de alumínio são rígidas. Falando em números, o módulo de rigidez (é o parâmetro físico que avalia a rigidez) de um bom cromoly é de 30x10^6 PSI. A rigidez de uma liga soldável de alumínio ronda os 10x10^6 PSI.

    Tirei os números daqui:

    http://www.engineeringtoolbox.com/yo...lus-d_773.html

    Ou seja, o alumínio é 3 vezes mais flexível que o aço. Grosso modo, para uma força e geometria semelhante, flectirá 3 vezes mais que o aço.

    Ou seja, é facil construir uma forqueta bem leve e confortável a partir de alumínio. A leveza está lá, a resistência da liga é suficiente e capacidade de flectir é muito boa.

    Infelizmente, o alumínio apresenta uma limitação séria. Qualquer flexão que sofre provoca o crescimento de micro fendas intrínsecas ao material. O aço e o titânio aqui brilham. Estes dois materiais têm algo que se chama "tensão limite de fadiga". É um valor de tensão (esforço) que se não for ultrapassado garante que a peça nunca vai falhar pelo crescimento destas micro-fendas de fadiga.

    E é um valor normalmente alto, pelo que é fácil fazer peças com boa flexão sem nunca entrar em valores de tensão que levem ao surgimento de fendas de fadiga.

    Mas voltando ao alumínio. Para se conseguir peças leves e duráveis, a única solução é mesmo usar diâmetros grandes de tubos. Tubos finos e de grande diâmetro, mesmo que feitos num material flexível, são leves mas extremamente rígidos. Não flectem muito, não abrem fendas de fadiga. É por isso que os quadros de alumínio são leves, mas secos e rígidos. Os projectistas sacrificam a flexibilidade natural do material para obter durabilidade.

    A fibra de carbono é uma história diferente. Como não sofre fadiga pode-se promover a flexão das pernas sem perigo de danos a longo prazo. A resistência das peças a forças directas é enorme.

    E de facto absorve vibrações devido à baixa rigidez em compressão da matriz polimérica. Para perceber o motivo disto, imaginem uma peça feita de fibras de aço embebidos numa enorme massa de de espuma plástica. Se comprimirem a massa de espuma, os cabos de aço torcem-se lá dentro e a energia dissipa-se. Mas puxem directamente pelos cabos de aço e vem tudo atrás com boa rigidez. Uma peça de compósito é feita de várias camadas sobrepostas que funcionam deste modo. O truque é variar a direcção dos cabos de aço (fibras de carbono na peça real) para obter resistência uniforme.

    É por isso que é possível fazer forquetas leves e confortáveis de carbono. Existem problemas, como a resistencia ao dano. A matriz que segura às fibras é relativamente frágil. Voltando ao exemplo de cima, é fácil de arrancar bocados de espuma à mão.

    Como tal, a escolha dos materiais para forquetas é uma questão de compromisso. Todos os materiais conseguem cumprir a função, mas com diferenças radicais de comportamento e custos.

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