Giant momentum Anleitung Seite 243

Los metales varían en densidad. La densidad es el peso por unidad de material. El acero pesa 7,8 gramos/cm3 (gramos por
centímetro cúbico), el titanio 4,5 gramos/cm3 y el aluminio 2,75 gramos/cm3. Estas cifras contrastan con la densidad del compuesto
de fibra de carbono de 1,45 gramos/cm3.
Los metales también se ven sometidos a fatiga. Con ciclos de uso suficientes, bajo cargas lo suficientemente elevadas,
los metales terminarán por desarrollar fisuras que pueden dar lugar a fallos. Es muy importante que lea los fundamentos de la fatiga
de los metales a continuación.
Digamos que da un golpe contra un bordillo, una cuneta, una piedra, un coche, otro ciclista u otro objeto. A cualquier velocidad
superior a la velocidad de paseo, su cuerpo continuará moviéndose hacia delante y el impulso le hará salir despedido sobre la parte
delantera de la bicicleta. Usted no permanecerá en la bicicleta y lo que le ocurre al cuadro, la horquilla y demás componentes,
no guarda relación con lo que le ocurre a su cuerpo.
¿Qué debe esperar de su cuadro metálico? Depende de muchos factores complejos, motivo por el que afirmamos que
la seguridad estructural en caso de impacto no puede ser un criterio de diseño. Teniendo esto en cuenta, podemos afirmar que si
el impacto es lo suficientemente fuerte, la horquilla o el cuadro pueden doblarse o combarse. En una bicicleta de acero, la horquilla
de acero puede doblarse considerablemente y el cuadro no sufrir daños. El aluminio es menos dúctil que el acero, pero lo más
probable es que la horquilla y el cuadro se doblen o se comben. En caso de un golpe más fuerte, el tubo superior puede romperse
bajo tensión y el inferior puede combarse. En caso de un golpe aún más fuerte, el tubo superior puede romperse, el inferior puede
combarse y romperse, separando el tubo principal y la horquilla del triángulo principal.
Cuando una bicicleta metálica recibe un impacto, normalmente podrá ver indicios de esta ductilidad en el metal doblado,
combado o plegado.
En la actualidad es común fabricar el cuadro de metal y la horquilla de fibra de carbono. Consulte la sección B, Introducción a los
compuestos más abajo. La ductilidad relativa de los metales y la ausencia de ductilidad de la fibra de carbono suponen que en caso
de impacto, lo más probable es que el metal se doble o se combe pero no la fibra de carbono. Por debajo de cierta carga, la
horquilla de carbono incluso puede quedar intacta, aunque el cuadro resulte dañado. Por encima de cierta carga, la horquilla
de carbono se romperá completamente.
Los fundamentos de la fatiga de los metales
El sentido común nos dice que nada que se usa dura para siempre. Cuanto más use algo, cuanto mayor sea la intensidad
y peores las condiciones de uso, más corta será su vida útil.
Fatiga es el término que se emplea para describir los daños acumulados en una parte provocados por una carga repetida.
Para provocar daños por fatiga, la carga recibida por la pieza debe ser lo suficientemente grande. Un ejemplo sencillo y muy
utilizado es doblar un clip hacia atrás y hacia delante (carga repetida) hasta que se rompe. Esta sencilla definición le ayudará a
entender que la fatiga no tiene nada que ver con el tiempo o la edad. Una bicicleta en un garaje no sufre fatiga. La fatiga sólo se
produce con el uso.
Entonces, ¿a qué tipo de "daños" nos referimos? A nivel microscópico, una fisura genera una zona con mucha tensión. A medida
que se aplica la carga una y otra vez, la fisura crece. En un momento determinado, la fisura puede verse a simple vista. Finalmente,
la fisura es tan grande que la pieza es demasiado débil para soportar una carga que podría soportar fácilmente de no tener la fisura.
Entonces se puede producir un fallo completo e inmediato de la pieza.
Es posible diseñar una pieza que sea tan resistente que su vida de fatiga sea casi infinita. Para ello es necesario mucho material
y mucho peso. Cualquier estructura que deba ser ligera y resistente tendrá una vida de fatiga finita. Las aeronaves, los coches de
carreras y las motocicletas tienen piezas con vidas de fatiga finitas. Si quisiera una bicicleta con una vida de fatiga infinita, ésta
pesaría mucho más de lo que pesan las bicicletas que se venden en la actualidad. De modo que debemos alcanzar un compromiso:
el rendimiento ligero y excelente que deseamos exige la inspección de la estructura.
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