La bicicletta Storia, tecnica, matematica e manutenzione. 1
Nel laboratorio ho lavorato su La storia della bicicletta Arte e bicicletta Come si ripara una bicicletta L aritmetica della bicicletta La geometria della bicicletta La contabilità del laboratorio 2
La storia Il veicolo a due ruote, che si può considerare il primo antenato della bicicletta, ha una storia che risale all'antichità. Pare che i Cinesi utilizzassero carri a due ruote addirittura nel 9500 a.c. e i Sumeri oltre 8000 anni fa. In Egitto se ne trova traccia intorno al 4000 a.c. "all'epoca di quel re degli Egizi che, nel corso di una spedizione armata verso il Mar Nero, condusse al seguito delle truppe certi piccoli carri a due ruote trainati da quadrupedi" (A. Cardellin, Storia del Velocipede e dello Sport ciclistico, Padova 1946) 3
1490 Leonardo da Vinci Nel "Codice Atlantico", Leonardo da Vinci, forse studiando le macchine per far volare l uomo, tracciò nella seconda metà del '400, uno schizzo di velocipede. 29/10/2013 4
1816 La draisina Un ufficiale dell'esercito prussiano, il barone Karl Christian Ludwig Drais von Sauerbrohn, presenta un celerifero che ha la possibilità di sterzare manovrando sulla ruota anteriore, indipendente dalla struttura portante. La nuova macchina verrà battezzata "draisienne", italianizzata in "draisina". 29/10/2013 5
1839 Un maniscalco scozzese costrui il primo biciclo a pedali. Il movimento si basava sul principio delle leve. 29/10/2013 6
1868 Il passo successivo della bicicletta fu quello di adottare pedali sulla ruota anteriore. La ruota anteriore doveva essere molto grande, di circa 180 cm di diametro e una ruota posteriore di 60 cm circa :il VELOCIPEDE a RUOTA ALTA, noto anche come biciclo o macchina comunque. Esso nacque in Inghilterra a Coventry, grazie a Rowley Turner. 29/10/2013 7
Perché la ruota anteriore era così grande? Ad ogni giro di pedale corrisponde un giro di ruota. Per fare più velocità posso solo aumentare il diametro. Diminuisce però la stabilità. 29/10/2013 8
La nascita del pneumatico a camera d'aria L'americano Goodyear scopre casualmente il processo di vulcanizzazione della gomma, osservando un miscuglio di lattice e zolfo caduto su una stufa. Il lattice di gomma acquista così in durata e resistenza e può essere impiegato in nuovi settori: creazione di pneumatici per veicoli. 1888.Dunlop introduce l uso del pneumatico gonfiabile. 1891 Michelin inventa i pneumatici con copertone e camera d aria. 29/10/2013 9
La trasmissione a catena Prima della fine del secolo XIX il problema della trasmissione del moto è risolto in modo definitivo: i pedali vengono collegati a una ruota dentata che, mediante catena snodabile, trasmette il movimento al pignone della ruota posteriore. Per coprire una distanza maggiore con un giro di pedali non è più necessario che la ruota anteriore sia gigantesca, e così la bicicletta torna alla forma originaria, con le due ruote di uguale misura, che conserva ancora oggi. 29/10/2013 10
I cambi Sulla ruota posteriore si inseriscono più pignoni. La catena viene spostata con leve manuali. La pedalata viene così adattata alle diverse andature. 29/10/2013 11
Le prime corse Prendono il via la prima grande gara ciclistica su strada, il Tour de France e, in Italia, la Milano-Torino. Seguono il Giro di Lombardia, quello del Piemonte, la Milano- Sanremo e, nel 1909, il primo Giro d'italia, organizzato dalla Gazzetta dello Sport. 29/10/2013 12
Il progresso tecnologico Con il progresso tecnologico i cambi diventano sempre più sofisticati. Le leve si trovano ora sul manubrio, le corone sono diventate tre, i pignoni fino a 10. 29/10/2013 13
Il dadaismo Nel 1913 a New York una grande mostra,armory Show,fa conoscere al pubblico americano il Cubismo. Le opere del francese Marcel Duchamp riscuotono grande successo; l artista due anni dopo si trasferisce a New York e viene molto colpito dalla diffusione di prodotti industriali. Nel 1913 crea la sua prima opera con un oggetto readymade (già fatto):la ruota di bicicletta 29/10/2013 14
Dadaismo Per il suo carattere provocatorio e distruttivo dell idea di arte,la ruota di bicicletta di Duchamp è considerata la prima opera dada,ma il dadaismo inteso come movimento nasce solo tre anni dopo, nel 1916. Dada è la rottura di tutte le regole,anche quelle del linguaggio e dell arte;la parola d ordine del dadaismo è niente,l unica legge è quella del caso. Anche il nome,dada,non significa nulla:come affermava Tristan Tzara,uno dei fondatori del gruppo, dada è un prodotto della bocca 29/10/2013 15
Arte e bicicletta Anche Picasso usa il già fatto. Con una sella ed un manubrio inventa una testa di toro. 29/10/2013 16
La bici e la geometria Ho imparato a trovare la lunghezza della circonferenza della ruota. per misurare abbiamo preso una ruota, abbiamo sistemato la valvola nel punto basso segnando con un gesso e poi abbiamo fatto fare un giro completo alla ruota segnando la fine con il gesso. La distanza era di 210cm. 29/10/2013 17
Il diametro La circonferenza dipende dal diametro. Il diametro è un segmento che unisce due punti della circonferenza passando dal centro. E la distanza massima fra due punti della ruota. Abbiamo misurato un diametro di circa 67cm. 29/10/2013 18
Per trovare la circonferenza Per trovare la circonferenza devo fare diametro per pi greco Se faccio circonferenza diviso diametro ottengo il pi greco Il rapporto fra circonferenza e diametro ci da sempre 3,14. 29/10/2013 19
Le ruote sono di tanti tipi Ruota da 28 Le ruote delle bici hanno molte misure. Le misure sono segnate in pollici Ogni pollice vale 2,54 cm Ci sono ruote da 16, 18, 20, 22 fino ad un massimo di 28 29/10/2013 20
Tabella di conversione da pollici a cm diametri in " cm per poll diametro diametro circonf cm mm cm 28 2,5 70 700 219,8 26 2,5 65 650 204,1 24 2,5 60 600 188,4 22 2,5 55 550 172,7 20 2,5 50 500 157 16 2,5 40 400 125,6 29/10/2013 21
La bici e l aritmetica I rapporti I rapporti servono ad agevolare l andatura di un ciclista, come ad esempio su una salita ripida. sarà utile cambiare rapporto per avere una pedalata più agile. In pianura uso rapporti più lunghi. 29/10/2013 22
La bici e i rapporti Conoscendo i rapporti si può calcolare la lunghezza della pedalata Per scoprire la lunghezza abbiamo preso una bicicletta e abbiamo messo la corona grande (52 denti) davanti e il pignone piccolo (13 denti) dietro ed abbiamo fatto una pedalata. Abbiamo visto che la ruota ha fatto 4 giri. 29/10/2013 23
Rapporti Ho scoperto che se faccio 52 diviso 13 ottengo 4 42/21 ottengo 2 Si chiamano rapporti perché divido (confronto) corona per pignone Il risultato del rapporto mi da il numero di giri della ruota 29/10/2013 24
Tabella dei rapporti NUMERO DI DENTI DEL PIGNONE NUMERO DI DENTI DELLA CORONA pignone corona 12 13 14 15 17 19 21 52 9,10 8,40 7,80 7,28 6,42 5,75 5,20 51 8,93 8,24 7,65 7,14 6,30 5,64 5,10 50 8,75 8,08 7,50 7,00 6,18 5,53 5,00 43 7,53 6,95 6,45 6,02 5,31 4,75 4,30 METRI 29/10/2013 25
Calcolo della lunghezza della pedalata Per calcolare la lunghezza della pedalata dobbiamo : Conoscere la circonferenza della ruota (diametro per pi greco) Fare il rapporto tra numero di denti corona e il numero di denti del pignone Devo moltiplicare i giri per la circonferenza della ruota 29/10/2013 26
Tabella di calcolo dei rapporti pignone corona 12 13 14 15 17 19 21 52 9,10 8,40 7,80 7,28 6,42 5,75 5,20 51 8,93 8,24 7,65 7,14 6,30 5,64 5,10 50 8,75 8,08 7,50 7,00 6,18 5,53 5,00 43 7,53 6,95 6,45 6,02 5,31 4,75 4,30 Circonferenza ruota = 2,10 metri 29/10/2013 27
Tabella dei rapporti N denti pignone N denti corona pignone corona 12 13 14 15 17 19 21 52 9,10 8,40 7,80 7,28 6,42 5,75 5,20 51 8,93 8,24 7,65 7,14 6,30 5,64 5,10 50 8,75 8,08 7,50 7,00 6,18 5,53 5,00 43 7,53 6,95 6,45 6,02 5,31 4,75 4,30 Metri 29/10/2013 28
La tabella completa lunghezza ruot 2,1 pignone corona 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 52 9,10 8,40 7,80 7,28 6,83 6,42 6,07 5,75 5,46 5,20 4,96 4,75 4,55 4,37 4,20 4,04 3,90 51 8,93 8,24 7,65 7,14 6,69 6,30 5,95 5,64 5,36 5,10 4,87 4,66 4,46 4,28 4,12 3,97 3,83 50 8,75 8,08 7,50 7,00 6,56 6,18 5,83 5,53 5,25 5,00 4,77 4,57 4,38 4,20 4,04 3,89 3,75 43 7,53 6,95 6,45 6,02 5,64 5,31 5,02 4,75 4,52 4,30 4,10 3,93 3,76 3,61 3,47 3,34 3,23 42 7,35 6,78 6,30 5,88 5,51 5,19 4,90 4,64 4,41 4,20 4,01 3,83 3,68 3,53 3,39 3,27 3,15 41 7,18 6,62 6,15 5,74 5,38 5,06 4,78 4,53 4,31 4,10 3,91 3,74 3,59 3,44 3,31 3,19 3,08 40 7,00 6,46 6,00 5,60 5,25 4,94 4,67 4,42 4,20 4,00 3,82 3,65 3,50 3,36 3,23 3,11 3,00 39 6,83 6,30 5,85 5,46 5,12 4,82 4,55 4,31 4,10 3,90 3,72 3,56 3,41 3,28 3,15 3,03 2,93 38 6,65 6,14 5,70 5,32 4,99 4,69 4,43 4,20 3,99 3,80 3,63 3,47 3,33 3,19 3,07 2,96 2,85 34 5,95 5,49 5,10 4,76 4,46 4,20 3,97 3,76 3,57 3,40 3,25 3,10 2,98 2,86 2,75 2,64 2,55 32 5,60 5,17 4,80 4,48 4,20 3,95 3,73 3,54 3,36 3,20 3,05 2,92 2,80 2,69 2,58 2,49 2,40 30 5,25 4,85 4,50 4,20 3,94 3,71 3,50 3,32 3,15 3,00 2,86 2,74 2,63 2,52 2,42 2,33 2,25 28 4,90 4,52 4,20 3,92 3,68 3,46 3,27 3,09 2,94 2,80 2,67 2,56 2,45 2,35 2,26 2,18 2,10 29/10/2013 29
Il grafico dei rapporti 10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 Serie2 Serie3 Serie4 Serie5 Serie6 Serie7 Serie8 Serie9 Serie10 Serie11 Serie12 Serie13 Serie14 0,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 29/10/2013 30
La contabilità Esempio di fattura di una bicicletta Dati bicicletta Data FATTURA RIPARAZIONE BICICLETTA da-5 tipo di bici city bike marca 0,00 proprietario stefano Kirchner data inizio lavoro 01-mar-06 Lavori eseguiti Materiale usato Costo materiale lavori eseguiti materiale usato costo materiale euro sostituzione parafanghi parafanghi nuovi 10,80 sostituzione manubrio manubrio nuovo 9,00 fanale anteriore fanale nuovo 3,00 fanale posteriore fanale nuovo 3,60 dinamo dinamo nuova 4,00 sostituzione pedali pedali nuovi 4,20 revisione generale 0 0,00 pulizia generale 0 0,00 0 0 0,00 spese fisse intervento 5,00 Costo totale dell intervento TOTALE 39,60 29/10/2013 31
La manutenzione della bicicletta Ripariamo il movimento Centrale Il movimento centrale è formato da un perno che ruota su cuscinetti a sfera all interno della sua scatola nel telaio. Esistono due tipi di movimenti. Il tipo con cuscinetti regolabili è fissato a destra da una calotta fissa,a sinistra da una calotta regolabile. 29/10/2013 32
Rimozione del movimento centrale Fase 1. Togliere il Parapolvere IL parapolvere 29/10/2013 33
Rimozione del movimento centrale Fase 2. Togliere la vite di fissaggio. Con una chiave o un estrattore apposito allentare e togliere le viti di fissaggio delle pedivelle. 29/10/2013 34
Rimozione del movimento centrale Fase 3. togliere le pedivelle. Svitare fino in fondo in senso antiorario il bullone che si trova all interno dell estrattore,quindi avvitare bene l alloggiamento dell estrattore alla pedivella. Nell avvitare fino in fondo il bullone,fare attenzione a non spanare la filettatura. 29/10/2013 35
smontare la calotta regolabile contranello Fase 4. smontare il contranello e successivamente smontare la calotta. 29/10/2013 36
Rimozione del movimento centrale perno Fase 5. rimozione cuscinetti e perno una volta smontate le calotte si possono estrarre i cuscinetti e il perno. 29/10/2013 37
Strumenti utilizzati per smontare e rimontare il movimento centrale. Chiave calotta regolabile estrattore Chiave calotta fissa 29/10/2013 38
Rimontiamo il movimento centrale Per rimontare il movimento centrale compio le operazioni precedenti in ordine inverso. Prima però devo controllare sfere e perno e ingrassare 29/10/2013 39