La de Mahieu van der Poel no fue la única bicicleta que falló en las clásicas de primavera

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Araña de dirección de la bicicleta Factor Ostro de Tom Van Asbroeck.

La marca de bicicletas Factor, patrocinadores del equipo ciclista profesional Israel Start-Up Nation, también tuvieron un percance con la bicicleta Ostro de Tom Van Asbroeck.

El problema ocurrió durante la clásica de primavera Omloop Het Nieuwsblad, cuando Van Asbroeck tuvo que cambiar de bicicleta durante la competición por un problema en el tren delantero.

La revisión posterior de la bici de Tom Van Asbroeck, determinó que el tubo de dirección de la horquilla se había partido en dos.

Un apriete indebido de la araña el posible causante de la rotura del tubo

Tras varias semanas de investigación sobre el caso, ocurrido en el modelo Ostro VAM, la marca de bicicletas Factor ha emitido un comunicado donde refleja con todo detalle lo que realmente lo ocurrió a la bici de Van Asbroeck.

Los ciclistas del Israel Start-Up Nation han estado utilizando mientras tanto, y por precaución, los modelos Factor O2 VAM y ONE.

La araña que aprieta la dirección, en la búsqueda de que con los baches de este tipo de competiciones, con adoquines y tramos fuera del asfalto, esta no se aflojase con todo el traqueteo, fue apretada superando su par de apriete.

Además, algunas unidades poseían un anodizado que hacía que la superficie de la misma no fuese la idónea.

La araña, consistente en un un pequeño cilindro colocado dentro del tubo de dirección y que se expande desde su parte inferior hacia arriba (como puedes ver en la imagen de portada) , al apretarse demasiado provoca que no se apoye homogéneamente en las paredes interiores del tubo de la horquilla.

Al apoyar solo en la parte inferior, este hizo que el tubo se quebrase por esta parte.

Este es el comunicado oficial sobre la rotura del tubo de la horquilla de la bicicleta Factor Ostro de Tom Van Asbroeck:

Si ha estado viendo las carreras en Europa recientemente, es posible que haya notado que el Team Israel Start-Up Nation ha vuelto a competir en el O2 VAM y ONE, después de estar casi exclusivamente en el OSTRO al comienzo de la temporada.

Para aquellos interesados ​​y para aliviar cualquier inquietud de nuestros ciclistas, después del análisis detallado de nuestro equipo de ingenieros, nos gustaría aprovechar esta oportunidad para aclarar lo que sucedió y adónde se han ido los OSTRO del equipo.

¿Qué sucedió?

Durante la carrera de Omloop Het Nieuwsblad, Tom Van Asbroeck encontró un problema con su bicicleta que terminó con el tubo de dirección roto dentro del cuadro después de golpear un bordillo. Pudo evitar un accidente importante y volvió a su OSTRO de repuesto para apoyar a Sep Vanmarcke, quien terminó tercero (también en su OSTRO), con Tom tomando el 18 después de ayudar a liderar a Sep.

Al día siguiente, el equipo tomó la salida en Kuurne – Bruselas – Kuurne en su OSTRO’s nuevamente, donde Jenthe Biermans terminó en quinto lugar.

Había una serie de signos de interrogación en torno a la bicicleta de Tom, incluido el hecho de que era la primera vez que se utilizaba el cuadro como Tom lo hacía con el protocolo.

Sin embargo, debido a una gran precaución, Factor y el equipo tomaron la decisión conjunta de que, después de la carrera del fin de semana, volveríamos a poner a los pilotos en el ONE y O2 VAM con fines de carrera hasta que pudiéramos determinar la causa raíz exacta de la falla.

Análisis

En ningún momento de nuestro desarrollo y pruebas hasta la fecha, ni en el OSTRO ni en el O2 VAM integrado, habíamos visto una falla de este tipo, incluido el Tour de Francia 2020, donde pilotos como Andre Greipel montaron el OSTRO.

Por lo tanto, fue necesario hacer algo para garantizar que pudiéramos replicar repetidamente la falla en un entorno controlado y luego evaluar cuál era la causa raíz.

Las pruebas de impacto seguidas de fatiga son relativamente comunes en la industria (ISO tiene el impacto de dirección inversa seguido de fatiga y una prueba de par de dirección, por ejemplo), pero en este caso, estábamos un poco desconcertados ya que el sistema de dirección había pasado nuestras normas internas que van muy por encima de estos mínimos sin problemas.

Una vez que volvimos a tener la horquilla en cuestión, lo primero que observamos fue que la falla se había producido junto a la parte inferior del tapón de compresión. Comenzamos a buscar en esta área y sistema la posible causa de la falla.

La ubicación de la falla era muy inusual en sí misma, ya que los pilotos del equipo estaban en la posición de «golpe», lo que significaba que parte del tubo de dirección estaba justo en el tubo de dirección.

Normalmente, las fallas en los tubos de dirección se manifestarán en la ubicación del anillo partido, donde la fuerza de reacción de los cojinetes se concentra en una pequeña área del tubo de dirección por el anillo de centrado de aluminio.

Un indicio inmediato fue que la falla ocurrió casi exactamente en la parte inferior del tapón de compresión, por lo que comenzamos a investigar esto con el equipo.

Resulta que hubo bastantes dificultades para mantener la precarga de los auriculares durante la temporada 2021 con OSTRO. Sin embargo, no habíamos visto esto durante el uso del equipo en las carreras de 2020, lo que luego nos hizo ver los cambios que le hicimos a la bicicleta entre temporadas.

En la transición entre la temporada 2020 y 2021, pusimos la OSTRO en plena producción, y el equipo había montado bicicletas de preproducción relativamente en el Tour 2020 (por ejemplo, tenían Press Fit BB’s, no T47) e hicimos un número de cambios basados ​​en esta experiencia de carreras.

Estos cambios incluyeron engrosar y cambiar el perfil interior del tubo de dirección para una mejor estabilidad de producción en masa y ajuste con el tapón de compresión, así como poner el tapón de compresión en producción en masa completa frente a CNC’d.

Comprender cómo el equipo estaba usando la bifurcación, así como las diversas soluciones a los problemas y cualquier otro problema experimentado por los mecánicos del equipo, formaron la base de nuestro diseño de experimentos para replicar la falla mostrada en el uso.

Prescribimos una serie de pruebas de rigidez (desplazamiento de masa estática), pruebas de fatiga (pruebas de carga repetidas) y pruebas de impacto para tratar de descubrir la raíz del problema, y ​​después de muchas pruebas individuales y combinadas, finalmente pudimos simularlo.

Prueba de impacto interno

Comenzamos impactando el tubo de dirección de manera similar a lo que sucedería en un choque o un impacto extraño (piense en que la bicicleta se cae, golpea un bache, acera, etc.), luego fatigamos ese mismo tubo de dirección a niveles de fuerza progresivamente más altos.

Lo que descubrimos fue que cuando el nivel de fatiga de empuje hacia abajo se elevó lo suficientemente alto (aproximadamente 160 kg de carga bruta donde están montados los cambiadores) pudimos simular los problemas de precarga del equipo que se soltaron gradualmente.

Nuestro técnico de pruebas detendría la prueba, volvería a apretar el juego de dirección a un nivel de par cada vez más alto y luego continuaría girando la horquilla. Finalmente, lo tuvimos, una simulación de falla vista en uso por Tom, y pudimos comenzar a comprender el problema fundamental detrás de ella.

En busca de la causa raíz de este aflojamiento de la precarga, llegamos a comprender que el problema era el producto de varios problemas menores que se acumulaban en un problema potencial importante.

En su raíz, el problema principal que tenía el equipo era la dificultad para mantener la precarga en los auriculares durante las carreras adoquinadas, el problema de la precarga no se manifestó, por ejemplo, en el recorrido más fluido de los Emiratos Árabes Unidos.

Durante el desarrollo, la fuerza de retención de la fuerza de precarga generada por el obturador de compresión se comparó con respecto a un obturador de dirección redondo convencional con ambos tirando hacia afuera a aproximadamente 400 kg.

Al revisar las piezas que el equipo tenía a mano, descubrimos que la precarga proporcionada por su tapón de compresión era menor de lo que esperábamos. Después de examinar la pieza con detenimiento, determinamos que había un problema de lote con el enchufe proporcionado al equipo.

Un lote de ellos recibió un tratamiento de anodización transparente DESPUÉS del pulido con chorro de arena, que luego disminuyó la rugosidad de la superficie y, en última instancia, la resistencia a la extracción.

Puede ver la diferencia en los acabados a continuación, con el tapón de la derecha mostrando un acabado de «metal blanco», con un alto grado de rugosidad.

Esto señaló la causa del problema de precarga, pero no ayudó a explicar por qué se produjo la falla cuando los auriculares se aflojaron y se volvieron a tensar. La causa raíz de esto fue un poco más difícil de encontrar, pero en última instancia, es bastante clara cuando se observan las piezas en uso.

Recordando que las fallas ocurrieron después de un ajuste progresivo del tapón con el tiempo, podemos observar lo que le sucede al tapón a medida que aumentamos el número de hilos enganchados:

Acoplamiento de la base de diseño (ajuste deslizante) a la izquierda, típicamente tapón apretado en el centro y demasiado apretado a la derecha

Este comportamiento del enchufe no fue el diseñado y, al investigarlo, se comprendió rápidamente por qué; la longitud cónica de la cuña de expansión superior no se ajustaba a los tapones originales utilizados por el equipo el año anterior, o con lotes anteriores, algo había cambiado.

Esta adición de una superficie plana o escalón en la parte superior del cono permitió que la parte superior de la superficie de fricción plateada tocara fondo en la cuña superior antes que la cuña inferior, concentrando así completamente la fuerza de resistencia a la precarga por completo en la parte inferior de la precarga.

Esto disminuyó la cantidad de área sujeta a fricción en el interior del tubo de dirección y provocó que el juego de dirección se aflojara aún más, lo que provocó un mayor apriete del tapón, lo que provocó una mayor concentración de esta fuerza. Esto fue corroborado por la queja de los mecánicos del equipo de que eventualmente la tuerca inferior simplemente giraría, sin apretarse más.

Esto se debe a que, finalmente, la cuña de expansión inferior tocaría fondo en el perno, lo que significa que la parte inferior del tubo de dirección estaba experimentando una tremenda distorsión en esa pequeña área local.

Conclusiones

Por fin, teníamos nuestra pistola humeante, la falta de precarga provocó un ajuste excesivo que, junto con un problema de lotes en la cuña superior, provocó un acoplamiento no uniforme del tapón de compresión en la pared.

Esto provocó una deformación local en el tubo de dirección que se manifestó como una falla por fatiga posterior al impacto donde el tapón de compresión terminaba en la horquilla.

La solución es bastante simple, no apriete demasiado el tapón de compresión. Si busca una mayor resistencia a la retención de la precarga, podemos suministrarle un obturador de compresión con la rugosidad adecuada, junto con una operación de giro en el cono superior para que coincida con la longitud de acoplamiento y el ángulo del inferior, lo que proporciona una mayor estanqueidad a la precarga. y asegurar una distribución uniforme de la fuerza de precarga.

Desafortunadamente, las soluciones simples son raras en el World Tour y tuvimos dos problemas importantes que complicaron la resolución para el equipo.

Primero fue la incertidumbre sobre qué horquillas eran del lote de preproducción del Tour de Francia y cuáles eran de producción en masa, y en qué bicicletas vivían; el segundo es que en la búsqueda de la seguridad de la precarga, el equipo finalmente unió permanentemente los tapones de compresión en prácticamente todos los marcos, utilizando epoxi termoendurecible de 2 partes, y siendo diligentes, también los apretó al mismo tiempo.

Esto ha hecho que sea imposible clasificar qué horquillas son cuáles, por lo que estamos en el proceso de reemplazar todas las horquillas. Una vez que se hayan proporcionado los reemplazos al equipo, el OSTRO volverá a competir.

También hemos aprovechado la oportunidad para mejorar aún más el sistema, con un dispositivo de precarga de rosca enlazada, que agregará peso y tal vez sea una fuente de dolor de cabeza para los ciclistas habituales, pero para el equipo es ideal.

¿Qué significa esto para ti, el ciclista?

Hemos tenido informes limitados de pasajeros de Factor que luchan con la precarga, pero para cualquiera que informe esto, les estamos suministrando el enchufe de reemplazo de inmediato a través de sus tiendas, distribuidores o directamente. Sin embargo, en su raíz, si no hay problemas de precarga, no debería haber un ajuste excesivo, lo que evitará más problemas.

Dicho todo esto, hay muchas bicicletas felizmente en uso sin ningún problema de precarga, ya que los lotes anteriores a este problemático seguían los dibujos originales.

Si no puede mantener la precarga en los auriculares de su OSTRO o VAM, comuníquese con Factor para obtener un enchufe de compresión de reemplazo, pero no intente resolver el problema con un par excesivo.