freni a disco meccanici o idraulici

tommi nason

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I rapporti meccanici dei vari pezzi in movimento sono relativi in un freno idraulico, direi che il rapporto di leva (virtuale) viene ricavato dalle dimensioni dei pompanti, dei condotti idraulici e dei pistoni.

In un freno a disco completamente meccanico questo viene simulato con il movimento di tiraggio del cavo che si trasforma in una spinta tramite un elicoidale (si 'avvita' un pistone del freno)...

Poi esistono anche freni a disco idraulici in cui la trasmissione avviene tramite un cavo e il pompante si trova direttamente sulla pinza... con vantaggi e svantaggi di entrambi i sistemi...

@Lampo 13: correggimi se sbaglio, voglio imparare :-o

Ciao
 

oldschool

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scusate se mi introduco,
mi sembra evidente che non un sistema idraulico si possa, partendo a monte dalla stessa forza esercitata sulla leva freno, ottenere una maggior pressione sul disco (certo bisognerebbe anche avere condotti perfettamente indeformabili per avere l'optimum...)
(è lo stesso principio con cui si ottengono pressioni elevatissime per il taglio di metalli con getto ad acqua-water jet cutting-, partendo da una pompa alternativa "quasi" normale...)
Tutto ciò si traduce nel fatto che virtualmente con gli idraulici impiego meno forza per avere lo stesso effetto frenante, ergo minor affaticamento.
Dico virtualmente, primo perchè può darsi che la differenza non sia sensibile ovvero la forza da esecitare non sia poi così eccezionale, visto che fino a l'altro ieri usavamo i cantilever, secondo perchè fisicamente ho provato solo quelli idraulici.
 

borg

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tommi nason ha scritto:
Non so se esistano anche freni a disco idraulici in cui la trasmissione avviene tramite un cavo e il pompante si trova direttamente sulla pinza...
Si`, i cosiddetti "idromeccanici", ma stanno scomparendo. Grimeca ne produce(va?) diversi modelli, poi Promax e sicuramente altri.
 

tommi nason

Biker poeticus
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borg ha scritto:
tommi nason ha scritto:
Non so se esistano anche freni a disco idraulici in cui la trasmissione avviene tramite un cavo e il pompante si trova direttamente sulla pinza...
Si`, i cosiddetti "idromeccanici", ma stanno scomparendo. Grimeca ne produce(va?) diversi modelli, poi Promax e sicuramente altri.

OK, avevo verificato anche io e corretto il post proprio contemporaneamente al tuo :-o
 

Lampo 13

Biker imperialis
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Lampo 13 ha scritto:
Non è tanto un problema di attriti,
ma di rapporto di leva.
Negli idraulici è come se avessi una leva freno
lunghissima, basta la forza di un dito
per arrivare al bloccaggio

Questa cosa va oltre i miei limiti di comprensione... abbi pazienza e prova a spiegarmela... (non ce l'ho con te, è che altre volte ho trovato questa affermazione scritta da chi non sapeva dimostrarmela...)

Allora, poniamo che le pastiglie siano ad una distanza di 1 mm dal disco.
Poniamo che la leva del freno compia un angolo, chessò, di 15 gradi dalla posizione di riposo a quella in cui le pastiglie toccano il disco.
Ora, il rapporto di leva sarà lo spostamento angolare della leva diviso lo spostamento lineare delle pastiglie.
Il fatto che la trasmissione della forza avvenga idraulicamente o meccanicamente, non modifica questo rapporto. Certamente variano moltri altri fattori, come l'attrito del cavo (meccanico) o delle guarnizioni di tenuta (idrauliche), le tolleranze, e quindi la risposta o modulabilità del sistema...
Guarda, molto semplicemente, dipende dalla superficie su cui viene applicata la forza "trasportata" dal liquido.
Se applichi con la leva 5 kg di forza su un pistone di 2 cmq,
ed in fondo al tubo la forza viene applicata su una superficie di 1 cmq,
la forza risultante, in prima approssimazione, sarà di 10 kg.
 

Main

Biker superioris
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Guarda, molto semplicemente, dipende dalla superficie su cui viene applicata la forza "trasportata" dal liquido.
Se applichi con la leva 5 kg di forza su un pistone di 2 cmq,
ed in fondo al tubo la forza viene applicata su una superficie di 1 cmq,
la forza risultante, in prima approssimazione, sarà di 10 kg.

Ripassati un po' il principio del Torchio idraulico... F1/S1=F2/S2 (dove F=forza e S=area del pistone)... in pratica più grande è il pistone che spinge le pastiglie, più forza esercita su queste (ma meno si sposta)... perchè credi che per i freni da DH aumentino il diametro dei pistoncini della pinza?? (esempio Grimeca 8 = XC; Grimeca 12 (2.5mm in più di diametro) = DH)
 

FantasyWEB

Biker tremendus
Io posso dirti che i Grimeca 16 meccanici che hò funzionano benissimo (dischi da 160), manutenzione nulla e facilità di installazione e centraggio pastiglie, in discesa non danno problemi anche se il disco e rovente.

Gli idraulici non sò, non li ho mai avuti.

ciao
 

Main

Biker superioris
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qualcuno che ha usato sia gli uni che gli altri mi puo' dare un suo parere
differenze e analogie e un consiglio
naturalmente se ne sara' gia' parlato se sapete dove posso trovare l' argomento ve ne sono grato

Ma poi, per che cosa ti servono i freni??? XC, Marathon, FR o DH?????

Perchè io sconsiglio vivamente freni meccanici per fare DH
 

Lampo 13

Biker imperialis
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Main ha scritto:
Ripassati un po' il principio del Torchio idraulico... F1/S1=F2/S2 (dove F=forza e S=area del pistone)... in pratica più grande è il pistone che spinge le pastiglie, più forza esercita su queste (ma meno si sposta)... perchè credi che per i freni da DH aumentino il diametro dei pistoncini della pinza?? (esempio Grimeca 8 = XC; Grimeca 12 (2.5mm in più di diametro) = DH)
Non ho fatto Istituti tecnici, non ho mai studiato
il torchio idraulico, probabilmente avevo capito
fischi per fiaschi! :-(
Comunque la tua formuletta conferma il discorso iniziale,
"Se applichi una forza di 5 kg su un pistone di 1 cmq,
otterrai una forza di 10 Kg su un pistone di 2 cmq."
Insomma è facile ottenere un rapporto favorevole.
 

Main

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Comunque la tua formuletta conferma il discorso iniziale,
"Se applichi una forza di 5 kg su un pistone di 1 cmq,
otterrai una forza di 10 Kg su un pistone di 2 cmq."

Infatti, ma avevi scritto:

Se applichi con la leva 5 kg di forza su un pistone di 2 cmq,
ed in fondo al tubo la forza viene applicata su una superficie di 1 cmq,
la forza risultante, in prima approssimazione, sarà di 10 kg.

Piccolo errorino di cappottamento del denominatore
:scassat: =denominatore

:smile: :smile: :smile: :smile: :smile: :smile:

Può succedere
 

pupo

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Main ha scritto:
qualcuno che ha usato sia gli uni che gli altri mi puo' dare un suo parere
differenze e analogie e un consiglio
naturalmente se ne sara' gia' parlato se sapete dove posso trovare l' argomento ve ne sono grato

Ma poi, per che cosa ti servono i freni??? XC, Marathon, FR o DH?????

Perchè io sconsiglio vivamente freni meccanici per fare DH

io li uso x freeride, praticamente solo in discesa ma la bici su cui li montero' non avra' un utilizzo estremo, x giornate di freeride intenso ho gia' gli xsiv 12 sulla banshee.
 

ton28

Biker serius
Fil ha scritto:
pupo ha scritto:
ma queste regolazioni riguardano l' avvicinare ogni tanto le pastiglie al disco?
coi v-brake ricordo la fatica delle mani a fine giornata coi dischi meccanici e' esattamente la stessa cosa?
No, i dischi meccanici sono molto più potenti dei v-brake. La potenza dipende dalla superficie di contatto tra pastiglie e dischi, dal diametro dei dischi, e dai materiali, non dal fatto che il sistema di trasmissione della forza sia idraulico o meccanico. Chiaro che un idraulico da 200 mm con quattro pistoncini ha più "potenza frenante" di un meccanico da 160 a due pistoncini...
PS: una volta sono stato dietro a Fabione in discesa, e faceva una puzza di olio strinato che sembrava fosse passato un camion...
PPS: le pastiglie dei meccanici sono sì da regolare di tanto in tanto, ma con gli avid la cosa è molto agevole, e cmq la si fa raramente.

Una precisazione: se per potenza intendi dire la coppia frenante, allora nn dipende dalla superfice di contatto come da spiegazione a seguire.
Per i sistemi frenanti a disco si adotta l'equazione seguente:
CF = FS * RE * Nf * CA * NF.
dove:
CF = coppia frenante [Nm].
FS = forza di serraggio esercitata dalla pinza sui pattini freno [N].
RE = raggio efficace che corrisponde ca. al centro pistone/i [mm].
CA = coeff. d'attrito della pastiglia freno [mu].
NF = numero delle faccie d'attrito: un disco => 2 faccie [Nr.].

Pertanto, come suesposto, vedi ke la superficie della pastiglia nn partecipa in alcun modo alla coppia frenate. Se proprio vogliamo dire qlcs su di essa, si potrebbe sintetizzare, snz farne un'assoluto xkè le variabili in gioco sn molte, ke quanto è + grande tanto maggiore è la durata.
Ciao.
 

Main

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Per i sistemi frenanti a disco si adotta l'equazione seguente:
CF = FS * RE * Nf * CA * NF.
dove:
CF = coppia frenante [Nm].
FS = forza di serraggio esercitata dalla pinza sui pattini freno [N].
RE = raggio efficace che corrisponde ca. al centro pistone/i [mm].
CA = coeff. d'attrito della pastiglia freno [mu].
NF = numero delle faccie d'attrito: un disco => 2 faccie [Nr.].

Quindi, secondo te, se prendo il mio XT e lo metto sulla Ducati Monster, l'importante è mantenere l'RE... Perchè il resto rimane uguale...

Sappi che l'Attrito statico (quello tra pastiglia e disco) dipende si da coefficiente di attrito dei materiali, ma soprattutto dall'area di contatto dei materiali, altrimenti (ripeto) perchè nei sistemi da DH aumentano anche la superficie delle pastiglie??
 

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ton28 ha scritto:
Fil ha scritto:
pupo ha scritto:
ma queste regolazioni riguardano l' avvicinare ogni tanto le pastiglie al disco?
coi v-brake ricordo la fatica delle mani a fine giornata coi dischi meccanici e' esattamente la stessa cosa?
No, i dischi meccanici sono molto più potenti dei v-brake. La potenza dipende dalla superficie di contatto tra pastiglie e dischi, dal diametro dei dischi, e dai materiali, non dal fatto che il sistema di trasmissione della forza sia idraulico o meccanico. Chiaro che un idraulico da 200 mm con quattro pistoncini ha più "potenza frenante" di un meccanico da 160 a due pistoncini...
PS: una volta sono stato dietro a Fabione in discesa, e faceva una puzza di olio strinato che sembrava fosse passato un camion...
PPS: le pastiglie dei meccanici sono sì da regolare di tanto in tanto, ma con gli avid la cosa è molto agevole, e cmq la si fa raramente.

Una precisazione: se per potenza intendi dire la coppia frenante, allora nn dipende dalla superfice di contatto come da spiegazione seguente.

Per i sistemi frenanti a disco si adotta l'equazione seguente:
CF = FS * RE * Nf * CA * NF.
dove:
CF = coppia frenante [Nm].
FS = forza di serraggio esercitata dalla pinza sui pattini freno [N].
RE = raggio efficace che corrisponde ca. al centro pistone/i [mm].
CA = coeff. d'attrito della pastiglia freno [mu].
NF = numero delle faccie d'attrito: un disco => 2 faccie [Nr.].

Pertanto, come suesposto, vedi ke la superficie della pastiglia nn partecipa in alcun modo alla coppia frenate. Se proprio vogliam odire qlcs su di essa, si potrebbe sintetizzare, snz farne un'assoluto xkè le variabili in gioco sn molte, ke quanto è + grande tanto maggiore è la durata.
Ciao.

Hai ragione, mi spiego meglio. In una pastiglia di superficie maggiore, a parità di forza esercitata sulla stessa, la pressione specifica è minore. Di conseguenza si innalza la soglia del surriscaldamento, e "in media" la potenza frenante è superiore. Questa è una mia ipotesi del tutto opinabile!
Inoltre bisogna tener conto che solo a livello teorico la pressione è distribuita uniformemente, altrimenti non servirebbe usare 4 pistoncini anziché due per migliorare la distribuzione della forza sulle pastiglie.
Un altro argomento riguardo alla superficie che influenza direttamente l'attrito radente, è la rugosità.
Questi argomenti restano fuori dalla formula che hai riportato, nondimeno sono da considerare nel progettare un freno a disco, direi.

Ci stiamo forse spingendo un po' oltre, non nascondo che la meccanica faccia parte dei miei interessi e che forse questi discorsi troppo tecnici possano non interessare tutti (insomma, scusa lucabona...)
 

Fil

Biker velocissimus
31/10/03
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Main ha scritto:
Per i sistemi frenanti a disco si adotta l'equazione seguente:
CF = FS * RE * Nf * CA * NF.
dove:
CF = coppia frenante [Nm].
FS = forza di serraggio esercitata dalla pinza sui pattini freno [N].
RE = raggio efficace che corrisponde ca. al centro pistone/i [mm].
CA = coeff. d'attrito della pastiglia freno [mu].
NF = numero delle faccie d'attrito: un disco => 2 faccie [Nr.].

Quindi, secondo te, se prendo il mio XT e lo metto sulla Ducati Monster, l'importante è mantenere l'RE... Perchè il resto rimane uguale...

Sappi che l'Attrito statico (quello tra pastiglia e disco) dipende si da coefficiente di attrito dei materiali, ma soprattutto dall'area di contatto dei materiali, altrimenti (ripeto) perchè nei sistemi da DH aumentano anche la superficie delle pastiglie??

Guarda che l'attrito statico serve solo nel caso del freno a mano, con l'auto parcheggiata. Che la forza frenante non sia influenzata dall'area della superficie di attrito (fino ad una certa velocità di scorrimento che comunque non rientra del caso di una bicicletta) lo dice la legge di un antico scienziato morto e sepolto di cui non ricordo il nome, e cmq è dimostrato dalla formula riportata da Ton28.
 

number 23

Biker superioris
21/9/04
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una cosa fuori da ogni dubbio è che la resa dei dischi è 1000 volte meglio di quella dei Vbrake. i V li lasceremo alle bici che trovi ell'euromercato o a BUI e compagni per le gare di coppa del mondo XC (quando è asciutto... provate a chiedere ad absalon se avrebbe preferito montare i vbrake quando ha vinto il campionato del mondo a lesgets, l'avete vista la sua bici in fiera?) :maremmac: :maremmac:

escludiamo e vbrake e rimaniamo solo su meccanici o idraulici. quello che ho capito, essendo interessato all'argomento, è che mentre i dischi meccanici offrono buona potenza ma poca modulabilità (cosa intendiamo poi per poca modulabilità? il fatto cha appena tocchiamo la ruota si blocca, non permettendo di lasciarla scorrere lentamente controllandola con la leva?) gli idraulici sono completi, precisi ma molto molto cari.

e per la manutenzione, come la mettiamo? i meccanici possono essere controllati o sottoposti a cure, come il cambio delle pastiglie, anche da me nel mio garage?
sicuramente lo spurgo di un freno idraulico resta affare del meccanico di fiducia.... quindi magari risultano meno pratici, no? :shock:

insomma.... il gioco vale la candela? una frenata eccellente vale la spesa superiore, la manutenzione pariodica da affidare a personale capace, la relativa delicatezza dell'impianto (sono sempre tubi che possono rompersi)??????? :? :? :?

oppure il meccanico, con minore spesa, minore manutenzione e semplicità di costruzione offre prestazioni cosi vicine a un idraulico da far dire "ma si... alla fine per quello che devo fare.....va alla grande!" :smile: (intendo escursionismo, e freeride leggero)

cosa pensate??

e come la mettiamo con il fattore surriscaldamento? quanto è reale il pericolo? il quele dei due questo inconveniente è più frequente e pericoloso?
 

ton28

Biker serius
Main ha scritto:
Per i sistemi frenanti a disco si adotta l'equazione seguente:
CF = FS * RE * Nf * CA * NF.
dove:
CF = coppia frenante [Nm].
FS = forza di serraggio esercitata dalla pinza sui pattini freno [N].
RE = raggio efficace che corrisponde ca. al centro pistone/i [mm].
CA = coeff. d'attrito della pastiglia freno [mu].
NF = numero delle faccie d'attrito: un disco => 2 faccie [Nr.].

Quindi, secondo te, se prendo il mio XT e lo metto sulla Ducati Monster, l'importante è mantenere l'RE... Perchè il resto rimane uguale...
R. il concetto è giusto, l'applicazione no!
Sappi che l'Attrito statico (quello tra pastiglia e disco) dipende si da coefficiente di attrito dei materiali, ma soprattutto dall'area di contatto dei materiali, altrimenti (ripeto) perchè nei sistemi da DH aumentano anche la superficie delle pastiglie??

1a parte:
Allora, dato ke il CA è determinato da un rapporto: ke nel caso ns è tra la FS (forza di serraggio) / FT (forza tangenziale) = CA, il cui valore medio viene cmq determinato sperimetalmente da svariate prove al banco dinamometrico, risulta chiaro che la superficie della pastiglia nn partecipa in alcun modo al CA.
2 parte:
perkè nei DH...: Per ridurre l'usure a parità d'energia che si butta dentro, oppure per avare pari usura in presenza di una maggior energia da dissipare: ad esempio xkè vado molto + sparato.
adesso hai capito?
Cmq sforzarsi di capire in poche righe quanto ci sia dietro il fenomeno dell'attrito nei sistemi frenanti, è impossibile. Piùchealtro si dovrebbe intuire... oppure andare a lavorare un paio d'anni alla Brembo.
ciao.
 

monorotula

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