Licuadora de bicicletas

Una licuadora de bicicleta es un dispositivo que utiliza la fuerza humana proveniente del pedaleo de la bicicleta para alimentar una licuadora directamente a través de una conexión mecánica o para generar electricidad que se utilizará para alimentarla.

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Conceptos básicos

En física, una caloría es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un kilogramo de agua en un grado centígrado. En nutrición, una caloría equivale a 1000 veces la caloría física, también conocida como kilocaloría, aunque se sigue llamando "caloría". Cuando las personas consumen alimentos que contienen calorías, las almacenan para su uso posterior, como al pedalear en una bicicleta estática o en una licuadora. Al pedalear, convierten las calorías almacenadas en calor y trabajo. ^{[ 1 ]}

Una persona que pedalea en bicicleta puede acelerar hasta alcanzar una velocidad y mantenerla cómodamente durante un largo período. Esto se conoce como "ritmo". Más allá de este punto, la velocidad del ciclista puede alcanzar velocidades altas; sin embargo, la cantidad de energía necesaria para mantener el ritmo aumenta rápidamente hasta el punto en que se agota por completo. Esto se debe a que la cantidad de energía necesaria para mantener las RPM (rotaciones por minuto) del cigüeñal ha superado la cantidad de energía que el ciclista puede producir y gastar. Estos puntos varían según la habilidad y la condición atlética de cada ciclista. ^{[ 2 ]}

La bicicleta funciona con dos engranajes o piñones. Un engranaje se encuentra bajo los pies del ciclista y se llama piñón de biela. Aquí es donde se conectan los pedales mediante los brazos de los pedales. El otro piñón está fijado a la rueda trasera (bicicleta de paseo) o a la rueda delantera (bicicleta estática) y se conoce como piñón trasero o piñón delantero. En general, el engranaje debajo del piñón de biela tiene más dientes (ranuras para que encaje la cadena) que el otro piñón. La relación de transmisión se puede determinar dividiendo la cantidad de dientes del piñón de biela entre la cantidad de dientes del piñón trasero o delantero. Por ejemplo, si el piñón de biela tiene 48 dientes y el piñón delantero tiene 13, la relación de transmisión es 48/13 o 3,69. Esto significa que por cada rotación del piñón grande, el pequeño gira 3,69 veces. ^{[ 3 ]}

Tipos

Hay diferentes tipos de diseños de licuadoras de bicicletas disponibles para comprar y/o duplicar con piezas fabricadas.

Tipo 1 - Mecánica estacionaria

Este diseño consiste en que el volante de una bicicleta estática hace girar una rueda de patineta conectada a un eje de transmisión. Este eje se conecta directamente al conector de la jarra de una licuadora. La licuadora se estabiliza mediante una mesa similar a un mostrador, montada delante de la bicicleta. Una ventaja de esta bicicleta es que no utiliza componentes eléctricos. Este diseño es puramente mecánico, lo que también puede ser una desventaja debido a la escasez de piezas. Algunas piezas tuvieron que diseñarse y fabricarse especialmente en un taller mecánico, lo cual puede resultar costoso. Además, las piezas utilizadas en esta bicicleta no son resistentes a la intemperie y son propensas a la oxidación. El diseño en su conjunto es algo pesado, por lo que se requieren al menos dos personas para moverlo. ^{[ 4 ]}

Tipo 2 - Eléctrico estacionario

Este diseño también modifica una bicicleta estática conectando el volante a un generador eléctrico con una correa de ventilador. El generador funciona a muy bajas RPM, lo que permite al ciclista alimentarlo fácilmente. Una ventaja de este generador es que permite operar cualquier aparato que funcione con corriente continua, no solo una licuadora. Una desventaja es que el generador añade peso a la bicicleta. Además, el cableado del generador requiere mantenimiento para garantizar el funcionamiento seguro de la bicicleta. Este diseño no es resistente a la intemperie. ^{[ 5 ]}

móvil

Este diseño incluye un soporte que se fija a una bicicleta convencional, elevando la rueda trasera del suelo. Una vez instalado el soporte y elevada la rueda trasera, el ciclista puede accionar la licuadora pedaleando. Una ventaja de este diseño es que el soporte y la licuadora están separados de la bicicleta, lo que permite que cualquier bicicleta se convierta en una posible licuadora. La desventaja es la posible pérdida de eficiencia al no contar con un soporte y una licuadora a medida para cada bicicleta. ^{[ 6 ]}

Consideraciones de diseño

Potencia máxima de salida

Según pruebas de ergómetro realizadas por Grosse-Lordemann y Muller, la potencia máxima de salida para un hombre de 34 años que no es un atleta es de aproximadamente 110 vatios a 80 rpm y 160 vatios a 40 o 50 rpm sostenidas durante 10 minutos. ^{[ 7 ]} Una prueba realizada por estudiantes de Dartmouth College encontró que para un hombre adulto promedio sin entrenamiento, una salida de 37 vatios se puede mantener durante un período de tiempo indefinido a 65 rpm, y una salida de 71 vatios se puede mantener durante 60 a 120 segundos a 90 rpm. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Otro estudio encontró que la salida promedio máxima de los sujetos fue de 142 vatios durante períodos de más de 60 minutos. ^{[ 7 ] [ 9 ]} En un estudio realizado con ciclistas profesionales, ^{[ 7 ] [ 10 ]} y basado en estimaciones de poseedores de récords de la UCI ^{[ 11 ]} , los atletas profesionales pueden generar más de 400 vatios durante períodos de al menos una hora o más. En un experimento relacionado, Renzo Sarti, un velocista italiano, logró producir 1644 vatios durante 5 segundos. ^{[ 12 ]} Es probable que las variaciones en la potencia de salida se deban a la capacidad del sujeto de prueba y a las condiciones de la prueba, como el equipo, la calidad del ajuste de la bicicleta y la postura al montar.

Cadencia preferida

La cadencia en una bicicleta se refiere al número de rotaciones por minuto de la biela. La cadencia está relacionada con la potencia de salida porque esta es función de la fuerza aplicada a los pedales y la cadencia. Esta relación es: Potencia (vatios) = Velocidad de pedaleo (m/s) * Fuerza de empuje (newtons). La cadencia no puede estar directamente relacionada con la potencia de salida, ya que diferentes longitudes de biela producen diferentes velocidades de pedaleo para unas rpm dadas. Según un estudio realizado por Coast, Cox y Welch en ciclistas de competición entrenados, la frecuencia de pedaleo óptima y eficiente durante un período de 20 a 30 minutos se encuentra entre 60 y 80 rpm. A 80 rpm, la percepción del esfuerzo y los niveles de lactato fueron los más bajos. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

Sillín o asiento

El asiento se puede ajustar aflojando un perno de la abrazadera con una llave inglesa. También hay otro perno para ajustar la inclinación del asiento. Estos dos puntos pueden debilitarse con ciclistas de diferentes tamaños, por lo que deben inspeccionarse y reemplazarse cuando sea necesario. Se recomienda que al menos 6,35 cm de la tija del sillín permanezcan dentro del tubo del sillín en todo momento. Para ciclistas más altos, es posible que no se siga esta recomendación y se produzca una posible rotura del asiento o de la tija. Esta recomendación debe seguirse siempre para evitarlo. ^{[ 14 ]}

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Referencias