Manual do Utilizador da Bicicleta - Specialized Bicycles

O que acha que acontece ao metal de que é construído o seu quadro?
Depende de diversos factores complexos, razão pela qual a capacidade de
resistir ao acidente não é um critério considerado no desenho. Com esta nota
importante, podemos dizer que se o impacto é forte o suficiente, a forqueta ou
quadro pode torcer ou dobrar. Numa bicicleta de aço, a forqueta de aço pode
ficar severamente torcida e o quadro intacto. O alumínio é menos dúctil que o aço
mas pode-se esperar que a forqueta e o quadro possam torcer ou dobrar-se. Se
o impacto for mais forte o tubo principal pode partir-se em tensão e o tubo inferior
dobrar-se. Se o impacto for ainda mais forte o tubo superior pode partir-se, o tubo
inferior dobrar-se e partir, deixando a forqueta e o tubo da direcção separados do
triângulo principal.
Quando uma bicicleta de metal tem um acidente, consegue-se normalmente ver
algumas evidências desta ductilidade do metal através de vincos, dobras ou torções.
Actualmente, é comum que o quadro principal seja construído de metal
e a forqueta em fibra de carbono. Consulte a Secção B, Compreendendo
Compostos, abaixo. A ductilidade relativa dos metais e a falta de ductilidade da
fibra de carbono, significa que num cenário de acidente pode-se esperar que haja
alguma torção ou flexão no metal, mas não no carbono. Abaixo de certa carga, o
garfo de carbono pode ficar intacto, mesmo que o quadro fique danificado. Acima
de determinada carga o garfo de carbono ficará completamente partido.
Princípios sobre a fadiga do metal
O senso comum diz-nos que nada que é utilizado dura eternamente. Quanto
mais se utiliza determinada coisa, e quanto mais agressiva é a sua utilização e
quanto piores forem as condições em que o utiliza, menor é a sua vida.
A fadiga é o termo utilizado para descrever os danos acumulados a uma peça
causados pela carga repetitiva. Para provocar danos por fadiga, a peça tem de
ser sujeita a uma carga considerável. O exemplo mais usual é um clip de papel
que quando dobrado vezes repetidas, para a frente e para trás, parte após
algumas repetições. Este exemplo simples irá ajudá-lo a perceber que a fadiga
não tem nada a ver com o tempo ou a idade. Uma bicicleta numa garagem não
sofre de fadiga. Esta só acontece através da utilização.
Assim, de que tipo de danos estamos a falar? A um nível microscópico, uma
fissura forma-se numa área de grande tensão. À medida que a carga é aplicada
repetidas vezes, a fissura aumenta. A partir de determinado ponto, a fissura
torna-se visível a olho nu. Eventualmente, torna-se tão grande que a peça fica
demasiado fraca para suportar a carga que originalmente foi desenhada para
suportar. Nesta altura pode ocorrer uma falha completa e imediata da peça – a
ruptura.
Podemos desenhar uma peça que seja de tal maneira forte que a
sua resistência à fadiga seja quase infinita. Isto requer muito material e,
consequentemente, imenso peso. Qualquer estrutura que deve ser leve e forte
terá uma resistência finita à fadiga. Aviões, carros de corrida, motocicletas,
todos estes veículos, possuem peças com limites de fadiga finitos. Se pretende
uma bicicleta com uma resistência à fadiga infinita, irá pesar muito mais que
qualquer bicicleta já vendida. Desta forma, todos fazemos um compromisso: a
performance maravilhosa e ultraleve que pretendemos requer que se inspeccione
a estrutura periodicamente.
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