Un mixeur de vélo est un appareil alimenté par une pédale qui utilise la puissance humaine issue du pédalage du vélo pour alimenter un mixeur directement via une connexion mécanique ou pour générer de l'électricité qui sera utilisée pour l'alimenter.
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Contenu
Les bases
En physique, une calorie est la quantité de chaleur nécessaire pour élever un kilogramme d’eau d’un degré centigrade. En nutrition, une calorie équivaut à 1 000 fois la calorie physique, également connue sous le nom de kilocalorie, mais elle est toujours appelée « calorie ». Lorsque les gens mangent des aliments contenant des calories, ils stockent ces calories pour une utilisation ultérieure, comme pédaler sur un vélo ou un mixeur de vélo stationnaire. C’est lorsqu’ils pédalent sur un vélo qu’ils convertissent les calories stockées en chaleur et en travail. [1]
Une personne qui pédale sur un vélo peut accélérer jusqu'à une certaine vitesse et la maintenir confortablement pendant une longue période. C'est ce qu'on appelle la « stimulation ». Au-delà de ce point, la vitesse d'un coureur peut atteindre des vitesses élevées, mais la quantité d'énergie nécessaire pour suivre le rythme augmente rapidement jusqu'à un point où toute l'énergie du coureur est épuisée. En effet, la quantité d'énergie nécessaire pour maintenir le régime (rotations par minute) du vilebrequin à un niveau élevé a dépassé la quantité d'énergie que le pilote peut réellement produire et dépenser. Ces points varient en fonction de l'habileté et de la condition athlétique de chaque coureur. [2]
Le vélo lui-même fonctionne avec deux vitesses ou pignons. Un engrenage se trouve sous les pieds du cycliste et s'appelle le pignon de manivelle. C'est là que les pédales se connectent via les bras de pédale. L'autre pignon est fixé soit à la roue arrière (vélo mobile), soit à la roue avant (vélo stationnaire, vélo d'appartement) et est appelé pignon arrière ou pignon avant. En général, l'engrenage sous le pignon de manivelle a plus de dents (rainures dans lesquelles la chaîne peut s'insérer) que l'autre pignon. Un rapport de démultiplication peut être déterminé en divisant le nombre de dents du pignon de manivelle par le nombre de dents du pignon arrière ou avant. Par exemple, si le pignon de manivelle a 48 dents et le pignon avant 13 dents, le rapport de démultiplication est de 48/13 ou 3,69. Cela signifie que pour chaque rotation du grand engrenage, le petit engrenage tourne 3,69 fois. [3]
Les types
Différents types de modèles de mélangeurs de vélo sont disponibles à l'achat et/ou à la duplication avec des pièces fabriquées.
Type 1 – Mécanique stationnaire
Dans cette conception, le volant d'inertie d'un vélo d'exercice fait tourner une roue de skateboard fixée à un arbre d'entraînement. Cet arbre d'entraînement se fixe directement au raccord du composant pichet d'un mixeur. Le mixeur est stabilisé avec un plateau de table en forme de comptoir monté devant le vélo. Un avantage de ce vélo est qu’aucun composant électrique n’est impliqué ! Cette conception est purement mécanique ce qui peut aussi être un inconvénient en raison de la rareté des pièces. Certaines pièces de cette conception ont dû être spécialement conçues et fabriquées dans un atelier d'usinage, ce qui peut être coûteux. De plus, les pièces utilisées pour ce vélo ne sont pas résistantes aux intempéries et sont sujettes à la rouille. L’ensemble de la conception est également un peu lourd, nécessitant au moins deux personnes pour le déplacer. [4]
Type 2 – Électrique stationnaire
Cette conception modifie également un vélo d'exercice en connectant le volant d'inertie à un générateur électrique avec une courroie de ventilateur. Le générateur fonctionne à des régimes très bas, ce qui permet au cycliste de l'alimenter facilement. Un avantage de ce générateur est que tout appareil fonctionnant avec du courant continu peut fonctionner, pas seulement un mixeur. Un inconvénient est que le générateur ajoute du poids supplémentaire au vélo. De plus, le câblage du générateur doit être entretenu pour garantir que le vélo fonctionne en toute sécurité. Cette conception n’est pas non plus résistante aux intempéries. [5]
Type 3 - Mobile
Cette conception implique un support qui se fixe à un vélo ordinaire de manière à surélever la roue arrière du sol. Une fois le support en place et la roue arrière surélevée, un cycliste peut alimenter le mixeur en pédalant. Un avantage de cette conception est que le support et le mixeur sont séparés du vélo, ce qui permet à n'importe quel vélo d'être un éventuel mixeur de vélo. L'inconvénient est la perte possible d'efficacité en ne disposant pas d'un support et d'un mixeur adaptés à un vélo particulier. [6]
Considérations sur la conception
Puissance de sortie maximale
Selon les tests sur ergomètre effectués par Grosse-Lordemann et Muller, la puissance maximale pour un homme de 34 ans qui n'est pas un athlète est d'environ 110 watts à 80 tr/min et 160 watts à 40 ou 50 tr/min pendant 10 minutes. [7] Un test mené par des étudiants du Dartmouth College a révélé que pour un homme adulte moyen non entraîné, une puissance de 37 watts peut être maintenue pendant une période indéfinie à 65 tr/min, et une puissance de 71 watts peut être maintenue pendant 60 à 65 tr/min. 120 secondes à 90 tr/min. [7] [8] Une autre étude a révélé que la puissance moyenne maximale des sujets était de 142 watts pour des périodes de plus de 60 minutes. [7] [9] Dans une étude réalisée sur des cyclistes professionnels, [7] [10] et sur des estimations faites auprès des détenteurs de records UCI [11] , les athlètes professionnels peuvent générer plus de 400 watts pendant des périodes d'au moins une heure ou plus. Dans une expérience similaire, Renzo Sarti, un sprinter italien, a pu produire 1 644 watts pendant 5 secondes. [12] Les variations de puissance de sortie sont probablement dues à la capacité du sujet testé et aux conditions de test, telles que l'équipement, la qualité de l'ajustement du vélo et la posture de conduite.
Cadence préférée
La cadence sur un vélo fait référence au nombre de tours de manivelle par minute. La cadence est liée à la puissance de sortie car la puissance de sortie est fonction de la force appliquée aux pédales et de la cadence, cette relation étant : Puissance (watts) = Vitesse de pédalage (m/sec) * Force de poussée (newtons). La cadence ne peut pas être directement liée à la puissance de sortie, car différentes longueurs de manivelle donneront différentes vitesses de pédalage pour un régime donné. Selon une étude réalisée par Coast, Cox et Welch sur des coureurs cyclistes entraînés, la fréquence de pédalage optimale et efficace sur une période de 20 à 30 minutes se situe entre 60 et 80 tr/min. À 80 tr/min, l'effort perçu et les niveaux de lactate étaient les plus bas. [12] [13]
Selle ou siège
Le siège peut être ajusté en desserrant un boulon de serrage avec une clé à molette. Il existe également un autre boulon pour régler l'inclinaison du siège. Ces deux points peuvent s'affaiblir avec l'augmentation du nombre de cavaliers de différentes tailles et doivent être inspectés et remplacés si nécessaire. Il est suggéré qu'au moins 2 ½ pouces de la tige de selle restent à tout moment dans le tube de selle. Pour les cyclistes de grande taille, il est possible que cette recommandation ne soit pas suivie et qu'une possible rupture de la selle ou de la tige de selle puisse en résulter. Cette recommandation doit toujours être suivie pour éviter cela. [14]
Projets liés
Les références
- ^ Krausz, John, Vera van der Reis Krausz et Paul Harris. Le livre du vélo : transports, loisirs, sport. New York : Dial Press, 1982.
- ^ "Efficacité et puissance des vélos - ou pourquoi les vélos ont des vitesses." Pages d'accueil des utilisateurs. http://users.frii.com/katana/biketext.html (consulté le 15 février 2011).
- ↑ programme de remise en forme à vélo : un guide complet de l'équipement et des exercices. New York : McGraw-Hill, 1985.
- ^ «Le mélangeur mécanique alimenté par pédale». Innovations alimentées par pédale par Bart Orlando. friends.ccathsu.com/bart/pedalpower/inventions/frames_final_htm..htm (consulté le 15 février 2011).
- ^ «Le mélangeur électrique à pédale». Innovations alimentées par pédale par Bart Orlando. http://friends.ccathsu.com/bart/pedalpower/inventions/frames_final_htm..htm (consulté le 15 février 2011).
- ^ "Bike Blenders - Caractéristiques | Faites vibrer le vélo." Faites vibrer le vélo. http://www.rockthebike.com/node/325/features (consulté le 15 février 2011).
- ↑Aller jusqu'à :7,0 7,1 7,2 7,3 Whitt, Frank Rowland et David Gordon Wilson. Science du vélo. 2e éd. Cambridge, Massachusetts : MIT Press, 1982. 42-52.
- ^ Rapport sur le vélo de stockage d'énergie, Thayer School of Engineering, Dartmouth College, Hanover, NH, 1962.
- ^ DR Wilkie, L'homme comme moteur d'avion, Journal of the Royal Aeronautical Society 64 (1960) : 477-481.
- ↑ T. Nonweiler, La production de travail de l'homme : Études sur les coureurs cyclistes, Actes de la Société Physiologique, 11 janvier 1958. 8-9.
- ^ Perry, David. "Livre Bike Cult : Ressource en ligne : Records de l'heure du monde." BikeCult.com. Np, 28 juillet 2005. Web. 15 février 2011. < http://www.bikecult.com/bikecultbook/sports_recordsHour.html >
- ↑Aller jusqu'à :12,0 12,1 Abbott, Allan V. et David Gordon Wilson. Véhicules à propulsion humaine. Champaign, Illinois : Human Kinetics Publishers, 1995. 34-37.
- ^ Coast, JR, Cox, RH et Welch, HG (1986). Fréquence de pédalage optimale lors de séances prolongées d'ergométrie à vélo. Médecine et science du sport et de l'exercice, 18(2), 225-230.
- ^ Appel, Frances et Merle E. Dowd. Le livre pratique du vélo. Nouveau, rév. éd. New York : Dutton, 1981.
