Una cadena de bicicleta es una cadena de rodillos que transfiere la potencia de los pedales a la rueda motriz de una bicicleta , impulsándola así. La mayoría de las cadenas de bicicletas están hechas de acero al carbono o de aleación simple , pero algunas están niqueladas para evitar la oxidación o simplemente por motivos estéticos.
Los diseños de cadenas obsoletos utilizados anteriormente en bicicletas incluían la cadena de bloques , la cadena de eslabones saltados y la cadena de palanca Simpson . Las primeras cadenas tenían un diseño sencillo y sin casquillos. Tenían problemas de confiabilidad inherentes y un poco más de fricción (y pérdidas de eficiencia mecánica) que las cadenas modernas. Teniendo en cuenta estas limitaciones, los hermanos Nevoigt, de la empresa alemana Diamant Bicycle Company , diseñaron en 1898 la cadena de rodillos, [1] que utiliza casquillos. Más recientemente, el diseño de "cadena de rodillos sin casquillos" ha reemplazado a la cadena con casquillos. Este diseño incorpora la superficie de apoyo del casquillo en la placa lateral interior, creando cada placa la mitad del casquillo. Esto reduce la cantidad de piezas necesarias para ensamblar la cadena y reduce el costo. La cadena también es más flexible lateralmente, lo cual es necesario para los cambios de cambio modernos, porque la línea de la cadena no siempre es recta en todas las selecciones de marchas. [2]
La primera patente sobre un rodillo de casquillo macizo fue presentada por la empresa Renold Chain en 1880.
Los primeros ejemplos de bicicletas accionadas por cadena incluyen la Guillemot y Meyer de 1869, [3] la Lawson de 1879 , la McCammon de 1884, [4] la Starley Rover de 1884 y la Diamant de 1895. [1]
Antes de la bicicleta de seguridad , las bicicletas no tenían cadenas y los pedales normalmente estaban sujetos directamente a la rueda motriz, limitando así la velocidad máxima por el diámetro de la rueda y dando como resultado diseños con ruedas delanteras lo más grandes posible. Se inventaron varios mecanismos de vinculación para aumentar la relación de transmisión efectiva, pero con un éxito limitado. El uso de la transmisión por cadena permitió que la ventaja mecánica entre la transmisión y las ruedas dentadas impulsadas determinara la velocidad máxima, lo que permitió a los fabricantes reducir el tamaño de la rueda motriz por razones de seguridad. También permitió el desarrollo del cambio variable , permitiendo a los ciclistas ajustar su cambio sobre la marcha, al terreno o inclinación de la carretera y a su fuerza, obteniendo una cadencia eficiente y viable a varias velocidades.
Una cadena de bicicleta puede ser muy eficiente energéticamente: un estudio informó eficiencias de hasta el 98,6%. [5] El estudio, realizado en un ambiente de laboratorio limpio, encontró que la eficiencia no se vio muy afectada por el estado de lubricación. [5] Una rueda dentada más grande brindará una transmisión más eficiente porque aleja el punto de presión del eje, lo que ejerce menos tensión sobre los cojinetes y reduce así la fricción en la rueda interior. Se descubrió que una mayor tensión de la cadena era más eficiente: "En realidad, esto no va en la dirección que se esperaría, basándose simplemente en la fricción". [5]
La mejor manera de lubricar la cadena de una bicicleta es una cuestión que suele debatirse entre los ciclistas. [6] Los lubricantes líquidos penetran hasta el interior de los eslabones y no se desplazan fácilmente, pero atraen rápidamente la suciedad. Los lubricantes "secos", que a menudo contienen cera o teflón , se transportan mediante un disolvente que se evapora y permanecen más limpios al usarlos. La regla fundamental para una larga vida útil de la cadena es nunca lubricar una cadena sucia, ya que esto arrastra partículas abrasivas hacia los rodillos. [7] Las cadenas deben limpiarse antes de la lubricación. La cadena debe secarse con un paño después de que el lubricante haya tenido tiempo suficiente para penetrar en los eslabones. Un enfoque alternativo es cambiar la cadena (relativamente barata) con mucha frecuencia; entonces el cuidado adecuado es menos importante. Algunas bicicletas utilitarias tienen protectores de cadena completamente cerrados , que prácticamente eliminan el desgaste y el mantenimiento de la cadena. En las bicicletas reclinadas, la cadena suele pasar a través de tubos para evitar que se ensucie y para mantener la pierna del ciclista libre de aceite y suciedad.
En la mayoría de las bicicletas verticales , la cadena pasa por el triángulo trasero derecho formado por el tirante de cadena derecho y el tubo del sillín. Por lo tanto, una cadena debe separarse (o "romperse") a menos que el triángulo se pueda dividir (generalmente el tirante del asiento). La cadena se puede romper con una herramienta para cadenas o con un eslabón maestro. Un eslabón maestro , también conocido como eslabón de conexión, permite insertar o quitar la cadena con herramientas más simples, o incluso sin herramientas, para su limpieza o reemplazo. [6]
Algunos diseños de cadenas más nuevos, como las cadenas Shimano y Campagnolo de 10 velocidades, requieren el uso de un pasador de reemplazo especial al instalar o reinstalar una cadena separada. Una alternativa a este proceso es instalar un enlace maestro, como un SRAM Power Link o un Wippermann Connex. [8]
El desgaste de la cadena, a menudo llamado erróneamente estiramiento de la cadena , se convierte en un problema cuando se practica mucho ciclismo. El desgaste es la eliminación de material de los casquillos y pasadores (o semibujes, en el diseño de Sedis, también llamado "sin casquillos", donde el casquillo es parte de la placa interior) en lugar del alargamiento de las placas laterales. [9] La tensión creada al pedalear es insuficiente para provocar esto último. Debido a que el espacio entre eslabones en una cadena desgastada es más largo que la especificación de 1 ⁄ 2 pulgadas (12,7 mm), esos eslabones no encajarán con precisión en los espacios entre los dientes de las ruedas dentadas, lo que provocará un mayor desgaste de las ruedas dentadas y posiblemente saltos de la cadena. en los trenes de transmisión con desviador, en los que la tensión del pedaleo hace que la cadena se deslice hacia arriba sobre la parte superior de los dientes de la rueda dentada y salte a la siguiente alineación, lo que reduce la transferencia de potencia y hace que el pedaleo sea incómodo.
Dado que el desgaste de la cadena se ve fuertemente agravado por la entrada de suciedad en los eslabones, la vida útil de una cadena depende principalmente de qué tan bien se limpie y lubrique, y no depende de la carga mecánica. [7] Dependiendo del uso y la limpieza, una cadena puede durar sólo 1.000 kilómetros (600 millas) (por ejemplo, en uso a campo traviesa o en todo tipo de clima), de 3.000 a 5.000 km (2.000 a 3.000 millas) con un desviador en buen estado. cadenas, o más de 6.000 kilómetros (4.000 millas) para cadenas de alta calidad perfectamente cuidadas, cadenas de un solo engranaje o de cubo con un protector de cadena de cubierta completa . [10] [11]
La cadena niquelada también confiere cierta autolubricación a sus piezas móviles, ya que el níquel es un metal relativamente no irritante . [ dudoso ]
Las tasas de desgaste de la cadena son muy variables. Una forma de medir el desgaste es con una regla o regla de maquinista. [12] Otro es con una herramienta de desgaste de cadena, que normalmente tiene un "diente" de aproximadamente el mismo tamaño que se encuentra en una rueda dentada. Se colocan en una cadena bajo una carga ligera y, si el diente se hunde por completo, se debe reemplazar la cadena.
Veinte medios eslabones en una cadena nueva miden 10 pulgadas (254 mm) y se recomienda reemplazarlos antes de que la cadena vieja mida 10+1 ⁄ 16 pulgadas (256 mm) (desgaste del 0,7%). [6] Un límite más conservador es cuando 24 medios eslabones en la cadena antigua miden 12+1 ⁄ 16 pulgadas (306 mm) (desgaste del 0,5%). Si la cadena se ha desgastado más allá de este límite,es probable que también se desgasten los piñones traseros y, en casos extremos, seguidos de los platos delanteros. En este caso, los "saltos" mencionados anteriormente pueden continuar incluso después de sustituir la cadena, ya que los dientes de las ruedas dentadas se habrán desgastado de forma desigual (en casos extremos, en forma de gancho). Reemplazar los casetes de las ruedas dentadas y los platos desgastados después de perder la ventana de reemplazo de la cadena es mucho más costoso que simplemente reemplazar una cadena desgastada.
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La cadena que se utiliza en las bicicletas modernas tiene un paso de 1 ⁄ 2 pulgadas (12,7 mm) , que es la distancia desde el centro de un pasador a otro, estándar ANSI #40, donde el 4 en "#40" indica el paso de la cadena en octavos de pulgada; y el estándar ISO 606 (métrico) #8, donde el 8 indica el paso en dieciseisavos de pulgada. El diámetro de su rodillo es 5 ⁄ 16 pulgadas (7,9 mm).
Mientras que el diagrama despiezado aquí muestra el tipo más antiguo con casquillos completos, la cadena de bicicleta moderna tiene "medios casquillos" formados en las placas laterales internas, a los que Sheldon Brown se refiere como "sin casquillos" y "sin casquillos" . [6]
1976: Shimano fabricó brevemente su propio sistema Dura-Ace específico para pistas de 10 pasos con un paso de 10 mm ( 3 ⁄ 8 pulgadas) (aproximadamente) desde aproximadamente 1976 [13] hasta 1980 [14] , llamado Shimano Dura-Ace 10 pitch. El sistema Shimano de 10 pasos es incompatible con el estándar ANSI #40 (1/2″), por ejemplo, cadenas, piñones, etc., [15] [16] y fue prohibido por la Asociación Japonesa de Keirin , lo que contribuyó a su desaparición. [13]
Las cadenas vienen en anchos de rodillo de 3 ⁄ 32 pulgadas (2,4 mm), 1 ⁄ 8 pulgadas (3,2 mm), 5 ⁄ 32 pulgadas (4,0 mm) o 3 ⁄ 16 pulgadas (4,8 mm), el ancho interno entre las placas interiores.
En las bicicletas equipadas con desviador, el ancho externo de la cadena (medido en el remache de conexión) también importa, porque las cadenas no deben ser demasiado anchas para el piñón o la cadena rozará con el siguiente piñón más grande, y las cadenas no deben ser demasiado estrechas. , lo que les permite caer entre dos ruedas dentadas.
Las cadenas también se pueden identificar por el número de piñones traseros que pueden soportar, entre 3 y 13. La siguiente lista permite medir una cadena de origen desconocido para determinar su idoneidad.
El Wikilibro, "Mantenimiento y reparación de bicicletas", tiene más detalles sobre este tema.
Las cadenas nuevas generalmente vienen en una longitud original, lo suficientemente larga para la mayoría de aplicaciones de bicicletas verticales. Se debe quitar la cantidad adecuada de eslabones antes de la instalación para que el tren de transmisión funcione correctamente. Los eslabones de conexión del pasador se pueden sacar con una herramienta de cadena para acortarlos y se pueden agregar eslabones adicionales para alargarlos. [19]
En el caso de los cambios de cambio, la cadena suele ser lo suficientemente larga como para poder pasar al plato delantero más grande y al piñón trasero más grande sin atascarse, y no tan larga como para que, cuando se cambia al plato delantero más pequeño y al piñón trasero más pequeño piñón, el cambio trasero no puede compensar toda la holgura. Cumplir ambos requisitos solo es posible si el desviador trasero es compatible con la gama de marchas que se utiliza en la bicicleta. En general, se considera desaconsejable utilizar combinaciones de engranajes grande/grande y pequeño/pequeño, una práctica conocida como encadenamiento cruzado, debido a la tensión y el desgaste de la cadena. [20]
En el caso de bicicletas de una sola velocidad y con cambios de buje , la longitud de la cadena debe coincidir con la distancia entre la biela y el buje trasero y las medidas del plato delantero y del piñón trasero. Estas bicicletas suelen tener algún mecanismo para pequeños ajustes como punteras horizontales , extremos de pista o un mecanismo excéntrico en el buje trasero o en el pedalier . En casos extremos, puede ser necesario un semieslabón de cadena.
Para reducir el peso, las cadenas se han fabricado con pasadores huecos y con recortes en los eslabones. [21] También se han fabricado cadenas de acero inoxidable para resistir la corrosión [22] y titanio para reducir el peso, pero son caras. [23] Una tendencia reciente son las cadenas de varios colores, y al menos un fabricante ofrece un modelo de cadena específicamente para bicicletas eléctricas . [24]
Los fabricantes de cadenas de bicicletas destacados incluyen:
KMC ha logrado esto con el perfil reducido y las placas ranuradas (algo que Campag también hace con la cadena Ultra de 10 velocidades) y pasadores huecos que conectan todo.
Wippermann afirma que su cadena ConneX de acero inoxidable Black Edition es la cadena de cambio más dura y resistente a la corrosión del mercado.
Cadena de titanio de YBN... por 180 dólares (aproximadamente £110), es poco probable que veas muchas de estas por ahí.