Diseño de bicicletas

La estructura de una bicicleta solo parece complicada para principiantes. Quienes la dominan ya saben qué es un manillar, cómo montarla y lo difícil que es configurarla. Incluso las bicicletas más populares, fiables y cómodas, tarde o temprano tienen que cambiarse, ya sea por desgaste o por una razón comprensible: el deseo de comprar un modelo más moderno. Si decides comprar una bicicleta nueva, la variedad de modelos es muy amplia, pero solo hay dos opciones: comprar una ya montada o aprender a montarla tú mismo con piezas compradas. Normalmente, los aficionados al ciclismo compran un modelo ya montado: es un poco más económico y no requiere montaje. Además, configurar una bicicleta no es tan fácil como parece a primera vista.

Sin embargo, existen razones por las cuales una persona aún elige la opción del autoensamblaje, los siguientes factores lo incentivan a hacerlo:

• Se ha hecho la elección a favor de un modelo específico, pero las tiendas especializadas no pueden proporcionar este modelo en montaje.
• El deseo de tener una bicicleta extraordinaria y exclusiva, que sea motivo de orgullo personal y objeto de miradas envidiosas.
• Ahorre dinero comprando las piezas gradualmente, pieza por pieza.
• Solo un deseo de probar mis habilidades y destrezas en cuanto al montaje de una bicicleta.

La estructura estándar de una bicicleta incluye las siguientes partes y componentes:

1. El cuadro es una de las partes más importantes de una bicicleta, el cual está formado por:
   • Tubo superior
   • Bajante
   • tubo del asiento
   • Plumas inferiores traseras
   • Plumas superiores traseras
   • Tubo de dirección
2. Manijas de freno
3. Puños
4. Cambiadores
5. Llevar
6. manillar de bicicleta
7. Columna de dirección de bicicleta
8. Horquillas de bicicleta
9. Borde
10. Llantas
11. Radios
12. Manga
13. Frenos de bicicleta
14. Sillín
15. Tija de sillín
16. Casete
17. Amortiguador trasero
18. Anillo de roca
19. Bielas
20. Cadena
21. Pedales
22. Desviador trasero y delantero

Cuadro de bicicleta

La estructura de una bicicleta es su base, es decir, el cuadro. No solo es importante el diseño geométrico del cuadro, sino también el material del que está hecho. El cuadro es el soporte que ayuda a superar obstáculos en terrenos difíciles; la comodidad al aterrizar depende de los parámetros geométricos del cuadro y de su tamaño. Cuanto más experimentado es el ciclista, más prefiere un aterrizaje bajo, apoyándose principalmente en las manos. El cuadro es, quizás, lo primero que se debe hacer al comenzar a ensamblar una bicicleta, ya que casi todas las piezas están unidas a él:

• horquillas de bicicleta,
• manillar de bicicleta,
• ruedas,
• asiento,
• chasis,
• frenos de bicicleta,
• interruptores de velocidad,
• gallo - un soporte que asegura el interruptor.

Si es necesario, se puede fijar un portaequipajes y otros componentes al cuadro, creando la máxima comodidad para el propietario de la bicicleta.

Manillar de bicicleta

Como dijo el gran Einstein: «La vida es como andar en bicicleta: mantén el equilibrio, muévete». Así que sin volante, por muy rápido que te muevas, es imposible mantener el equilibrio propuesto por el científico. El volante de una bicicleta es la esencia de su control, esto es indiscutible y no requiere mayor argumentación. El volante es un tubo de carbono o de un metal especial que se fija a la bicicleta mediante una potencia. Además de controlar la bicicleta, el volante también soporta el peso del ciclista, al igual que el cuadro. El freno, la palanca de cambios, los puños, las luces delanteras, los reflectores, la bocina, el timbre y un accesorio tan moderno y práctico como el ciclocomputador están fijados al volante.

Tipos de manillares de bicicleta

• Las bicicletas de montaña suelen tener manillares rectos, mientras que otros modelos, como las híbridas, tienen manillares verticales y elevados. Este tipo de manillar no está diseñado para recorridos largos porque limita la posición de las manos.
• Para los turistas, un volante con forma de gota es más adecuado. Este tipo de volante tiene una ligera inclinación, lo que ayuda a evitar que las manos se deslicen hacia adelante.
• Los manillares de bicicleta, llamados manillares mariposa, son muy populares entre los ciclistas europeos. Estos manillares permiten cuatro posiciones para las manos, lo que reduce la carga sobre ellas. Son ideales para quienes prefieren viajes largos.
• El bigote de manillar es otra opción de manillar de larga distancia que le permite cambiar la posición de las manos y mantener el cuerpo erguido.
• Manillar de bicicleta, llamado manillar de bocina. Este tipo de manillar está diseñado para controlar una bicicleta que gana una carrera de alta velocidad. Es ideal para superar obstáculos al circular por terrenos irregulares.

El manillar de la bicicleta está equipado con empuñaduras de goma ranuradas que, en resumen, ofrecen comodidad y confort en el control. La extensión del manillar también es importante, ya que regula la comodidad al aterrizar. Para caminar, se opta por una posición más vertical, mientras que para carreras de alta velocidad se opta por opciones aerodinámicas, es decir, más bajas. Según las especificaciones, también se selecciona la extensión, que en los últimos modelos de bicicletas modernas es ajustable.

Horquillas de bicicleta

Esta es una parte importante del sistema de la bicicleta. La horquilla es el mecanismo de control de soporte. Con la ayuda de la horquilla, se sujeta la rueda delantera, el eje de la rueda se conecta al volante y se realizan diversas funciones, entre las que se incluyen las siguientes:

• Control de la precisión de la trayectoria de las ruedas.
• La precisión de la rotación del volante es adecuada al ángulo de rotación del volante.
• Control de carga del freno delantero de bicicletas al frenar.
• Neutralización de los movimientos oscilatorios verticales de la rueda delantera al superar obstáculos en la carretera y circular por terrenos irregulares.
• Control de conducción seguro gracias a un diseño robusto.

Las horquillas de bicicleta pueden ser rígidas y blandas o amortiguadoras. Las horquillas rígidas tienen un diseño fijo con sus ventajas, pero las horquillas amortiguadoras son las más populares. En las horquillas adaptables y amortiguadoras, la característica principal es el elemento que absorbe la carga. Este puede ser un resorte con aire o aire y aceite; los modelos que incorporan los tres componentes amortiguadores son cada vez más comunes.

Sistema de cambio de marchas

El diseño y el ajuste de una bicicleta requieren un sistema de cambio de marchas de alta calidad. Este sistema incluye las siguientes partes:

• Monobloques, incluyendo palancas de cambios y de freno. La palanca de cambios (monobloque) puede ser de gatillo o de puño. El monobloque de gatillo funciona con un mecanismo de martillo, mientras que el de puño, con un mecanismo de tambor.
• El desviador delantero mueve la cadena a lo largo de los piñones y está conectado a la palanca de cambios mediante cables. El montaje de la bicicleta en esta parte es extremadamente sencillo, ya que el desviador delantero es quizás el mecanismo más simple del diseño de la bicicleta.
• El desviador trasero está diseñado para transferir la cadena a las diferentes estrellas del cassette de la bicicleta. También está conectado al monobloque mediante cables, pero esta parte de la estructura es más difícil de montar que el desviador delantero. Además, el desviador trasero está constantemente en contacto con la suciedad y el agua, por lo que se considera un mecanismo bastante frágil.
• Cables que se extienden desde la palanca de cambios y transmiten la acción de las manos del ciclista al sistema de frenos mediante interruptores. El diseño de una bicicleta presupone cuatro cables, pero existen frenos de bicicleta en los que los cables se sustituyen por líneas hidráulicas, y la transmisión de la fuerza del ciclista es la presión del aceite y el pistón en las palancas de cambios.

Frenos de bicicleta

La velocidad es excelente, pero la bicicleta necesita ser controlable, lo que significa que necesita frenos. El sistema de frenos ofrece tres tipos de frenos:

• El frenado mediante el movimiento de los pedales en sentido contrario es el mecanismo de acción del tambor de freno.
• Frenos de bicicleta diseñados como pinzas. Sujetan la llanta.
• Frenos de bicicleta que funcionan comprimiendo un disco en el buje de la rueda, como un freno de motocicleta.
• Los frenos de disco y de llanta pueden ser mecánicos (cable), hidráulicos o combinados.

Sistema

Un juego de platos y bielas es un conjunto especial de piñones delanteros, bielas, pedales y cadena. Generalmente incluye tres piñones, pero dos son suficientes para las bicicletas de carretera. El juego de platos y bielas suele tener protección de plástico para evitar que la ropa quede atrapada entre la cadena o los dientes. Los pedales se fijan a las bielas, que a su vez están fijadas al juego de platos y bielas. Los pedales se seleccionan según el tipo de bicicleta y el propósito principal: velocidad, superar obstáculos o simplemente viajar. Los pedales pueden ser:

• Pedales estándar con correa y calapiés.
• Pedales sencillos sin fijaciones ni correas.
• Un tipo de pedal de contacto que está diseñado para colocarse en zapatillas de ciclismo especiales.

La estructura de la bicicleta también incluye un mecanismo bastante complejo: la cadena, que se desgasta rápidamente y requiere un mantenimiento regular: limpieza y lubricación.

Un cassette es un conjunto de piñones diseñado para la parte trasera de una bicicleta. Cuantos más piñones tenga, mejor será el desarrollo y menor será el esfuerzo necesario para superar una pendiente vertical pronunciada.

Ruedas de bicicleta

La estructura de la rueda incluye las siguientes partes:

• La llanta, de cuya resistencia depende la resistencia total de la rueda, así como la velocidad. Una bicicleta de montaña suele estar equipada con una llanta de 26 a 29 pulgadas de diámetro, mientras que un modelo de carretera tiene una llanta de 27 a 28 pulgadas.
• Un neumático que proporciona estabilidad al circular por diferentes terrenos y que también influye en la velocidad de la bicicleta. Los neumáticos sin banda de rodadura se denominan "slicks", los neumáticos con tacos laterales se denominan "semi-slicks". Los neumáticos con tacos son neumáticos con banda de rodadura completa.
• Los bujes de rueda proporcionan las propiedades de rotación de la rueda sobre el eje. También sujetan los radios.
• Los radios son un elemento muy frágil y vulnerable del diseño de la bicicleta, ya que son los que reciben la mayor parte del impacto al circular por terrenos irregulares. Las ruedas suelen tener un patrón de tres cruces, con una cruz solar. Las bicicletas de montaña tienen de 32 a 36 radios por rueda.
• La válvula que retiene el aire en la cámara de una bicicleta.

Sillín de bicicleta

El sillín es un lugar que, a priori, debe proporcionar la máxima comodidad al ciclista. Las bicicletas de carretera tienen sillines largos y estrechos, mientras que las de montaña están equipadas con un sillín ancho. Existen sillines con resorte que ayudan a mantener la postura vertical. Anteriormente, existía una clara diferenciación entre los sillines según el género; los modelos modernos de bicicleta compensan esta desigualdad, generalmente equipados con sillines universales.

Tija de sillín, cuya altura también determina la posición del ciclista y regula la distancia entre los pies del ciclista y los pedales. Las tijas pueden ser rígidas o amortiguadoras.

Una abrazadera de asiento o excéntrica que está diseñada para sujetar la tija del asiento al cuadro.

Montar una bicicleta

Si has decidido que la estructura de una bicicleta no es un gran secreto para ti, entonces ensamblarla también debería funcionar. Claro que es mejor hacerlo bajo la atenta supervisión de un ciclista experimentado. Sin embargo, si quieres poner a prueba tu propia fuerza y aplicar tus conocimientos, habilidades y destrezas, inténtalo. Al final, quizás durante el proceso de ensamblaje puedas crear un modelo completamente único, confirmando así el dicho "se puede inventar la rueda infinitamente".

En primer lugar, necesitará el siguiente conjunto de herramientas, sin las cuales el montaje de la bicicleta, así como el ajuste de la misma, es imposible:

• Llaves hexagonales, preferiblemente en juego.
• Extractor de carro y cassette.
• Extractor para el sistema.
• Extractor de cadena de bicicleta.
• Llaves métricas, preferiblemente en juego.
• Alicates y un martillo.
• Llave de radios.
• Pinzas.
• Lubricación.

El montaje de una bicicleta comienza con el cuadro y la horquilla, que ya has seleccionado según el modelo elegido y la tarea a realizar: cross country, simplemente caminar o carreras de alta velocidad. También es importante comprobar la idoneidad y la compatibilidad de la palanca de cambios, el número de estrellas, el sistema de estrellas delantero y la cadena antes del montaje. La estrella más grande del engranaje debe coincidir con el desviador delantero, y en el caso del desviador trasero, con el tamaño máximo de la estrella, el cassette y las manetas. También es importante premontar las ruedas; para ello, necesitarás una máquina y un medidor de paraguas para controlar la precisión de la posición de la llanta en la horquilla y su descentramiento. Antes de empezar a montar la bicicleta, puedes colocar una cinta especial en la llanta para evitar pinchazos en la cámara.

Montar una bicicleta: qué puede hacer uno mismo y qué debe confiarse a un taller especializado.

La instalación de la columna de dirección puede, e incluso debe, confiarse a un profesional. En casa, es poco probable que se puedan presionar las cazoletas en el chasis con calidad, y no es recomendable comprar una herramienta especial que permita hacerlo. Además, solo en un taller es posible rematar la cazoleta de dirección del chasis, es decir, colocarla perpendicular a su eje. Para ello, necesitará una fresadora, algo que nadie compraría para el montaje casero. Si quiere arriesgarse, puede intentar realizar todos estos procedimientos usted mismo con una tabla común y un martillo común. Sin embargo, estos experimentos requieren mucho tiempo y seguramente experimentará nerviosismo.

En casa, puede instalar un anillo de empuje de la columna de dirección en la horquilla, que se coloca manualmente en el tubo. Es fácil asentar el anillo con un martillo y un tubo de diámetro adecuado. A continuación, instalamos el anclaje y el carro; es mejor si es de cápsula, ya que este tipo de carro no requiere ajustes adicionales. Tenga en cuenta que el diseño y el montaje de la bicicleta implican que, en el lado derecho del cuadro, el carro debe atornillarse en sentido antihorario y, en el lado izquierdo, en sentido contrario. Para facilitar el atornillado, las roscas deben estar prelubricadas.

Montaje de la unidad de dirección de una bicicleta. Si la horquilla no tiene rosca, primero se ensambla la unidad: hay que instalar más platos, probar la bicicleta, comprobar las sensaciones y ajustar la longitud de la potencia después de la prueba (recortar el exceso). Si la columna y la horquilla tienen rosca, hay que arriesgarse, probándolas en su sitio y cortando el exceso de la potencia. A continuación, se instala la potencia con rodamientos pretensados.

Un paso importante es instalar la moto sobre las ruedas (es recomendable hacerlo sobre un caballete especial), fijándola con excéntricas (atornillando el eje). El siguiente paso es instalar el volante, equipándolo con las manetas de freno y las palancas de cambio. Colocamos los puños y las bocinas. Los puños quedan bien fijados si se les vierte previamente un poco de alcohol, que se evapora rápidamente y crea el ajuste necesario al volante.

El siguiente paso es la instalación del sistema, antes de la cual se lubrica el eje. Al instalar el sistema, es necesario asegurarse de que los pernos estén bien apretados. Posteriormente, después de cada cien kilómetros, se deben revisar y apretar regularmente las fijaciones.

Instalamos (atornillamos) los interruptores trasero y delantero. Para instalar la cadena, primero hay que presionar el pasador con una herramienta. Fijamos los frenos de la bicicleta, colocamos los cables de freno y de cambio, cortándolos con un margen y prensando los extremos.

Instalación de los pedales. El montaje de la bicicleta asume que el pedal derecho tiene rosca derecha y el izquierdo, rosca izquierda, lo que evita que se desenrosquen durante el uso. Montamos la tija del sillín y luego el sillín.

Todas las demás piezas (alas, luces, bolsas y otros accesorios) se instalan con bastante facilidad y sin recomendaciones adicionales.

Antes de empezar a usar el modelo ensamblado, es necesario ajustarlo, es decir, configurar la bicicleta. La configuración de la bicicleta es la siguiente:

• Alineación del volante con el plano de la rueda delantera de la bicicleta (perpendicular).
• Ajuste de la columna de dirección.
• Tensión del cojinete después de la prueba de inclinación: la bicicleta se inclina de lado para que la rueda pueda inclinarse hacia abajo (borde delantero) sin atascarse.
• Comprobación de la suavidad de rotación de las ruedas.
• Ajuste la extensión a una altura cómoda. Afloje los pernos que la sujetan al tubo de la horquilla, apriete el perno superior y luego los pernos de la extensión.
• Colocación del volante en la posición deseada.
• Ajuste de la posición de las manetas de freno y monoblock (manetas de cambio).
• Ajuste de los frenos vectoriales. Antes de apretar las pastillas, puede colocar una moneda pequeña debajo de la parte trasera. La holgura en estado libre no debe ser mayor de 2 milímetros.
• Ajuste del cambio. La posición extrema de los interruptores se ajusta mediante tornillos para lograr un cambio preciso. Si todo se hace correctamente, la cadena no tocará ni se enganchará en el cuadro.

Diseñar una bicicleta, ensamblarla y ajustarla parece una tarea difícil y abrumadora. En realidad, con ganas y motivación, todo se puede superar, al igual que los obstáculos que una bicicleta ensamblada con tus propias manos puede superar.