Una licuadora de bicicleta es un dispositivo impulsado por pedal que utiliza la energía humana del pedaleo de la bicicleta para alimentar una licuadora directamente a través de una conexión mecánica o para generar electricidad que se utilizará para alimentarla.
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Contenido
Lo esencial
En física, una caloría es la cantidad de calor necesaria para elevar un kilogramo de agua en un grado centígrado. En nutrición, una caloría es 1000 veces la caloría física, también conocida como kilocaloría, sin embargo, todavía se la conoce como "caloría". Cuando las personas comen alimentos que contienen calorías, almacenan estas calorías para usarlas más adelante, como pedalear en una bicicleta o en una licuadora de bicicleta estática. Es cuando pedalean en bicicleta que convierten las calorías almacenadas en calor y trabajo. [1]
Una persona que pedalea en bicicleta puede acelerar a una velocidad y mantenerla cómodamente durante un largo período de tiempo. Esto se conoce como "ritmo". Más allá de este punto, la velocidad de un ciclista puede alcanzar altas velocidades; sin embargo, la cantidad de energía necesaria para mantener el ritmo aumentó rápidamente hasta un punto en el que se agota toda la energía del ciclista. Esto se debe a que la cantidad de energía necesaria para mantener altas las RPM (rotaciones por minuto) del cigüeñal ha excedido la cantidad de energía que el ciclista realmente puede producir y gastar. Estos puntos varían según la habilidad y condición atlética de cada ciclista. [2]
La bicicleta en sí funciona con dos engranajes o ruedas dentadas. Un engranaje está debajo de los pies del ciclista y se llama piñón de manivela. Aquí es donde los pedales se conectan mediante los brazos de los pedales. El otro piñón está unido a la rueda trasera (bicicleta móvil) o a la rueda delantera (bicicleta estática, estática) y se denomina piñón trasero o piñón delantero. En general, el engranaje debajo del piñón del cigüeñal tiene más dientes (ranuras para que encaje la cadena) que el otro piñón. Se puede determinar una relación de transmisión dividiendo la cantidad de dientes que tiene la rueda dentada del cigüeñal por la cantidad de dientes que tiene la rueda dentada trasera o delantera. Por ejemplo, si la rueda dentada del cigüeñal tiene 48 dientes y la rueda dentada delantera tiene 13 dientes, la relación de transmisión es 48/13 o 3,69. Esto significa que por cada rotación del engranaje grande, el engranaje pequeño gira 3,69 veces. [3]
Tipos
Hay diferentes tipos de diseños de licuadoras de bicicletas disponibles para comprar y/o duplicar con piezas fabricadas.
Tipo 1 - Mecánico estacionario
Este diseño es donde el volante de una bicicleta estática hace girar una rueda de patineta unida a un eje de transmisión. Este eje de transmisión se conecta directamente al accesorio del componente de jarra de una licuadora. La licuadora se estabiliza con una encimera tipo mesa montada frente a la bicicleta. ¡Una ventaja de esta bicicleta es que no hay componentes eléctricos involucrados! Este diseño es puramente mecánico, lo que también puede suponer un inconveniente debido a la rareza de las piezas. Algunas piezas para este diseño tuvieron que diseñarse y fabricarse especialmente en un taller mecánico, lo que puede resultar costoso. Además, las piezas utilizadas para esta bicicleta no son resistentes a la intemperie y están sujetas a oxidación. Todo el diseño también es algo pesado y requiere al menos dos personas para moverlo. [4]
Tipo 2 - Eléctrico estacionario
Este diseño también modifica una bicicleta estática conectando el volante a un generador eléctrico con una correa de ventilador. El generador funciona a muy bajas RPM, lo que permite al ciclista accionarlo con facilidad. Una ventaja de este generador es que se puede utilizar cualquier aparato que funcione con corriente continua, no solo una licuadora. Una desventaja es que el generador añade peso extra a la bicicleta. Además, se debe mantener el cableado del generador para garantizar que la bicicleta funcione de manera segura. Este diseño tampoco es resistente a la intemperie. [5]
Tipo 3 - Móvil
Este diseño implica un soporte que se fija a una bicicleta común de manera que eleva la rueda trasera del suelo. Una vez que el soporte está en su lugar y la rueda trasera está elevada, el ciclista puede alimentar la licuadora pedaleando. Una ventaja de este diseño es que el soporte y la licuadora están separados de la bicicleta, lo que permite que cualquier bicicleta sea una posible licuadora. La desventaja es la posible pérdida de eficiencia al no tener un soporte y una licuadora personalizados para una bicicleta en particular. [6]
Consideraciones de diseño
Salida de potencia máxima
Según las pruebas en ergómetro realizadas por Grosse-Lordemann y Muller, la potencia máxima para un hombre de 34 años que no es deportista es de unos 110 vatios a 80 rpm y 160 vatios a 40 o 50 rpm sostenidos durante 10 minutos. [7] Una prueba realizada por estudiantes de Dartmouth College encontró que para un hombre adulto promedio no entrenado, una producción de 37 vatios se puede mantener durante un período de tiempo indefinido a 65 rpm, y una producción de 71 vatios se puede mantener durante 60 a 20 minutos. 120 segundos a 90 rpm. [7] [8] Otro estudio encontró que la producción promedio máxima de los sujetos fue de 142 vatios por períodos de más de 60 minutos. [7] [9] En un estudio realizado con ciclistas profesionales, [7] [10] y con estimaciones realizadas por poseedores de récords UCI [11] , los atletas profesionales pueden generar más de 400 vatios durante períodos de al menos una hora o más. En un experimento relacionado, Renzo Sarti, un velocista italiano, pudo producir 1.644 vatios durante 5 segundos. [12] Es probable que las variaciones en la producción de potencia se deban a la capacidad del sujeto de prueba y a las condiciones de la prueba, como el equipo, la calidad del ajuste de la bicicleta y la postura de conducción.
Cadencia preferida
La cadencia en una bicicleta se refiere al número de rotaciones por minuto de la manivela. La cadencia está relacionada con la producción de potencia porque la producción de potencia es función de la fuerza aplicada a los pedales y la cadencia, siendo esta relación: Potencia (vatios) = Velocidad de pedaleo (m/seg) * Fuerza de empuje (newtons). La cadencia no puede estar directamente relacionada con la producción de potencia, ya que diferentes longitudes de biela producirán diferentes velocidades de pedaleo para unas rpm determinadas. Según un estudio realizado por Coast, Cox y Welch en ciclistas entrenados, la velocidad óptima de pedaleo eficiente durante un período de 20 a 30 minutos es de entre 60 y 80 rpm. A 80 rpm, el esfuerzo percibido y los niveles de lactato fueron más bajos. [12] [13]
Silla o asiento
El asiento se puede ajustar aflojando un perno de sujeción con una llave inglesa. También hay otro perno para ajustar la inclinación del asiento. Estos dos puntos pueden debilitarse con más ciclistas de diferentes tamaños y deben inspeccionarse y reemplazarse cuando sea necesario. Se sugiere que al menos 2 ½ pulgadas de la tija del sillín permanezcan en el tubo del sillín en todo momento. Para los ciclistas más altos, es posible que no se siga esta recomendación y que se produzca una posible rotura del sillín o de la tija del sillín. Esta recomendación siempre se debe seguir para evitarlo. [14]
Proyectos relacionados
Referencias
- ^ Krausz, John, Vera van der Reis Krausz y Paul Harris. El libro de la bicicleta: transporte, recreación, deporte. Nueva York: Dial Press, 1982.
- ^ "Eficiencia y potencia de las bicicletas, o por qué las bicicletas tienen cambios". Páginas de inicio del usuario. http://users.frii.com/katana/biketext.html (consultado el 15 de febrero de 2011).
- ^ Programa de acondicionamiento físico para andar en bicicleta: una guía completa de equipos y ejercicios. Nueva York: McGraw-Hill, 1985.
- ^ "La licuadora mecánica a pedal". Innovaciones impulsadas por pedales de Bart Orlando. friends.ccathsu.com/bart/pedalpower/inventions/frames_final_htm..htm (consultado el 15 de febrero de 2011).
- ^ "La licuadora eléctrica a pedal". Innovaciones impulsadas por pedales de Bart Orlando. http://friends.ccathsu.com/bart/pedalpower/inventions/frames_final_htm..htm (consultado el 15 de febrero de 2011).
- ^ "Batidoras de bicicletas - Características | Rock the Bike". Mueve la bicicleta. http://www.rockthebike.com/node/325/features (consultado el 15 de febrero de 2011).
- ↑Saltar a:7,0 7,1 7,2 7,3 Whitt, Frank Rowland y David Gordon Wilson. Ciencia del ciclismo. 2da ed. Cambridge, Massachusetts: MIT Press, 1982. 42-52.
- ^ Informe sobre la bicicleta de almacenamiento de energía, Escuela de Ingeniería Thayer, Dartmouth College, Hanover, NH, 1962.
- ^ DR Wilkie, El hombre como motor de avión, Journal of the Royal Aeronautical Society 64 (1960): 477-481.
- ^ T. Nonweiler, La producción laboral del hombre: estudios sobre ciclistas de carreras, Actas de la Sociedad Fisiológica, 11 de enero de 1958. 8-9.
- ^ Perry, David. "Libro de culto a las bicicletas: recurso en línea: récords de horas mundiales". BikeCult.com. Np, 28 de julio de 2005. Web. 15 de febrero de 2011. < http://www.bikecult.com/bikecultbook/sports_recordsHour.html >
- ↑Saltar a:12,0 12,1 Abbott, Allan V. y David Gordon Wilson. Vehículos de propulsión humana. Champaign, IL: Human Kinetics Publishers, 1995. 34-37.
- ^ Costa, JR, Cox, RH y Welch, HG (1986). Ritmo de pedaleo óptimo en series prolongadas de cicloergometría. Medicina y ciencia del deporte y el ejercicio, 18(2), 225-230.
- ^ Call, Frances y Merle E. Dowd. El libro práctico del ciclismo. Nuevo, Rev. ed. Nueva York: Dutton, 1981.
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