Rimpact, un produttore con sede nel Regno Unito di inserti per pneumatici di fascia alta, sta sviluppando un Tuned Mass Damper (TMD) per la mountain bike. Sospendendo un peso di tungsteno tra due molle elicoidali, all’interno di un pacchetto che si inserisce ordinatamente all’interno del tubo di sterzo della forcella, il TMD è strategicamente posizionato per smorzare le vibrazioni indotte da urti e compressioni sperimentate sul sentiero.
Primo nel suo genere per la mountain bike, questo componente stabilizzatore del telaio è ancora in fase di sviluppo, ma i dati dell’accelerometro raccolti dagli ingegneri di Rimpact mostrano tendenze promettenti. E, cosa ancora più importante, dicono che fa sentire meglio la bici sul sentiero, rendendo allo stesso tempo i ciclisti più veloci – questo è da test ciechi back-to-back rispetto al placebo, per chiunque si strozzi con il caffè mattutino.
Ecco il retroscena e come sta andando il processo di sviluppo finora.
Il Tuned Mass Damper di Rimpact vive all’interno del tubo di sterzo. Con il tappo superiore dell’auricolare che si infila nella sua parte superiore, sostituisce il dado a stella e rimuove il gioco dall’auricolare con una piastra di rinforzo alla base del cannotto di sterzo, proprio come l’installazione dello strumento OneUp EDC.
Rimpact sta sviluppando un Tuned Mass Damper per mountain bike
Per prima cosa, è opportuno rispondere alla seguente domanda… Cos’è un Tuned Mass Damper?
In sostanza si tratta di un peso sospeso tra molle, cioè posizionato all’interno di una struttura dinamica in modo da smorzare il movimento o le oscillazioni di tale struttura. Mentre la struttura si muove, il peso si sposta fuori fase con essa, rimuovendo energia dal sistema e riportandolo a uno stato più neutro precedente. Potresti anche vederlo indicato come assorbitore di armoniche o smorzatore sismico, quest’ultimo evocando immagini dei famosi dispositivi trovati all’interno del Taipei 101 o della Shanghai Tower, entrambi diventati una sorta di attrazione turistica.
Lo smorzatore a massa accordata da 660 tonnellate metriche all’interno della torre Taipei 101 è l’esempio più grande e pesante del mondo. Credito: Zach Overholt
Cosa diavolo ha a che fare con la mountain bike? Ci sto arrivando, ma prima è interessante esaminare l’uso dei Tuned Mass Dampers nel motorsport.
Mentre i TMD nei grattacieli servono a ridurre l’ampiezza massima della torre, o quanto oscillano durante tremori o forti venti, i TMD utilizzati nelle applicazioni per sport motoristici sono progettati per migliorare la stabilità dinamica dell’auto quando colpisce dossi sulla strada e per tenere successivamente in una posizione aerodinamicamente più favorevole. Posizionato verticalmente sul telaio dell’auto, proprio tra le due ruote, il TMD agisce per riportare rapidamente il muso verso il basso se viene deviato verso l’alto da un urto, o sollevato in caso di rapida accelerazione.
Alonso Renault F1 Car che beneficia di un Tuned Mass Damper. Credito: David Acosta Allely/Shutterstock.com
Siamo informati che il TMD implementato con grande successo dalla Renault ha offerto un tale vantaggio ad Alonso che nel 2006 la FIA ha emesso un bollettino tecnico dichiarando illegale il mass damper sulla base del fatto che si trattava di un dispositivo aerodinamico mobile. È stata questa applicazione del Mass Damper ad attirare l’attenzione del fondatore di Rimpact, Matt Shearn.
Matt pensò tra sé e sé, “se è abbastanza buono per loro [F1 drivers]allora forse potrebbe essere abbastanza buono per noi [mountain bikers]”. E così, negli ultimi 2 anni e mezzo, Matt ha lavorato tranquillamente su un TMD per mountain bike.
Il prototipo del TMD Rimpact
Il Tuned Mass Damper in fase di sviluppo da Rimpact assomiglia molto di più al TMD F1 rispetto agli esempi utilizzati nei grattacieli che si trovano in posizioni non ottimali in aree geografiche vulnerabili ai terremoti. Questo perché è progettato per stabilizzare il movimento attraverso un unico piano (su e giù), piuttosto che il movimento a 360° esibito da una torre.
Prototipi della fase iniziale del Rimpact Tuned Mass Damper
È importante sottolineare che propone di offrire vantaggi simili, meno per quanto riguarda l’aerodinamica ovviamente, ma sicuramente in termini di stabilità del telaio e conseguente facilità di manovrabilità.
“Ho cercato di decifrare se la mountain bike avrebbe avuto qualche utilità – prima di tutto cercando di capire come funziona per uno – e se funzionasse, come cambierebbe il modo in cui andiamo in bici – se renderebbe la moto migliore in qualche modo, o se la ostacolerebbe”
Matt Shearn, fondatore di Rimpact.
Un piccolo campione delle parti del prototipo utilizzate nello sviluppo del Tuned Mass Damper di Rimpact
Dopo aver riflettuto a lungo, ha concluso che era almeno utile costruire un prototipo per vedere cosa faceva. Il primo prototipo era il più semplice possibile; un paio di “molle casuali” che sospendono del mastice all’interno di un tubo acrilico trasparente. Matt lo ha legato alla sua bici e ha sbattuto la ruota anteriore nel terreno, solo per vedere il peso del mastice oscillare tra le molle. Aggrappandosi alle sbarre, era interessato a vedere se riusciva a sentire qualche differenza con o senza l’aggeggio.
È poco scientifico quanto basta, ma devi pur cominciare da qualche parte, giusto? Con il suo interesse suscitato, era giunto il momento di fare sul serio con un prototipo più robusto e alcuni dati dell’accelerometro.
Avanti veloce verso marzo/aprile di quest’anno, e Rimpact aveva un prototipo funzionante, la cui influenza sulla sensazione di guida era inconfondibile.
Un Tuned Mass Damper funziona davvero per la MTB?
Questo deve ancora essere confermato, ma in base alle loro esperienze finora, Matt Shearn e il team di Rimpact sono tranquillamente fiduciosi.
“Ci siamo sentiti tutti come se stesse facendo la differenza, e i nostri risultati Strava hanno suggerito che stesse facendo la differenza. Ma era totalmente aneddotico, ma non c’era abbastanza rigore scientifico per provare che funzionasse davvero”.
Matt Shearn
Con il dispositivo TMD in un jig, Rimpact è stato in grado di confermare con l’uso di accelerometri che vedono un’ampiezza ridotta della forza sul manubrio con il dispositivo installato, rispetto al controllo. Almeno in questo scenario molto specifico, che probabilmente non è molto rilevante per le condizioni di guida su pista, sta senza dubbio avendo un effetto.
Rimpact ha riproposto la maschera di prova degli inserti per pneumatici per testare l’effetto del Tuned Mass Damper sul feltro della forza g sulla corona della forcella e sul manubrio
Matt spiega: “Se dovessi in qualche modo essere in grado di visualizzare le vibrazioni che attraversano la bici durante l’innalzamento del manubrio [when the front wheel hits a bump], la vibrazione sale attraverso la bici e oscilla a un hertz molto alto, ma la massa sta compensando alcune di quelle vibrazioni, quindi le senti meno. Sta sia abbassando l’ampiezza totale della forza, ma anche riducendo il rumore delle vibrazioni provenienti dalla moto”.
In questa fase, vogliamo vedere i dati effettivi del percorso.
Il grafico sopra mostra la forza totale misurata attraverso il manubrio, registrata dagli accelerometri, su un percorso di tre minuti. L’asse Y è la forza G e l’asse X è il tempo. Dati da Run 3 è senza il TMDE La corsa 4 è con il TMD – con le molle “Medium” di Rimpact montate.
Matt spiega: “È difficile vedere visivamente cosa sta succedendo qui, ma Run 4 misura il 19% in meno di forze G totali registrate rispetto a Run 3 quando normalizzato allo stesso intervallo di tempo (poiché il run ha richiesto meno tempo per essere completato, abbiamo rimosso questi dati in eccesso dalla corsa più lenta per confrontare più accuratamente le letture). La corsa 4 ha richiesto meno tempo per essere completata, il che è evidente dai picchi di forza sul grafico che non sono più sincronizzati e indica un sistema che funziona per aiutare il ciclista ad andare più veloce. Anche se questo è solo un grafico, i risultati della giornata di test e altri test che abbiamo eseguito hanno prodotto risultati simili. Attualmente stiamo conducendo molte centinaia di test per convalidare questa analisi”.
Oltre ai dati dell’accelerometro, Rimpact ha anche una banca di dati acquisiti soggettivamente sotto forma di feedback del ciclista. Matt ci dice che chiunque guidi la TMD è in grado di sentire la differenza nella manovrabilità della moto. Dicono che la differenza è sottile, ma sentono di guidare meglio, che hanno più ritmo in curva e non sentono i picchi di compressione attraverso la forcella quando colpiscono grandi radici. Non provano quei sentimenti duri attraverso la bici e preferiscono semplicemente guidarla, piuttosto che guidare con la versione placebo.
Trovare il materiale giusto per il peso sospeso è stato fondamentale; sulla destra c’è un peso in acciaio da 79 grammi e sulla sinistra c’è un peso in tungsteno da 204 grammi delle stesse dimensioni.
Quando posso acquistarne uno?
Ahimè, anche questo è da confermare. Matt è chiaro che vuole dimostrare che il Rimpact TMD ha un impatto benefico per i ciclisti di mountain bike prima di immetterlo sul mercato. Attualmente ha un certo numero di TMD in circolazione, con collaudatori che conducono test back-to-back alla cieca della cosa reale rispetto a un tubo placebo.
Spera di accumulare un ampio database di prove – che si tratti di prove a favore o contro di esso – da una moltitudine di ciclisti diversi su una moltitudine di percorsi.
Se i dati si dimostrano favorevoli e il team Rimpact può dimostrare che il loro Tuned Mass Damper sta migliorando la sensazione di guida, aiutando i ciclisti ad andare più veloci o anche semplicemente riducendo la fatica, lo porteranno sicuramente sul mercato.
Matt sta valutando la possibilità di offrire una varietà di velocità della molla che si esibiranno al meglio su una determinata gamma di forze G sperimentate su terreni diversi, ma i dettagli sono ancora in fase di definizione.
L’attuale prototipo funzionante pesa circa 310 grammi
Considerazioni sul Rimpact Tuned Mass Damper
Personalmente, penso che questo dispositivo sia assolutamente affascinante. Molti marchi nel settore del ciclismo si stanno rendendo conto dei vantaggi dello smorzamento delle vibrazioni, che si tratti di Spank che inserisce Vibrocore nei loro cerchi e manubri, OneUp Engineering Flex nei loro, RockShox che mette le ButterCup in sospensione, RevGrip con le loro impugnature sospese o addirittura la vasta gamma di inserti per pneumatici che pretendono anche di ridurre le vibrazioni.
C’è una quantità crescente di innovazione in corso in questo spazio ed è davvero bello da vedere. È interessante non solo dal punto di vista delle prestazioni, ma anche dal punto di vista della salute. Realisticamente, le vibrazioni che sperimentiamo mentre andiamo in mountain bike non sono molto gentili con il sistema immunitario, come dimostrato dal dottor Lewis Kirkwood, quindi tutto ciò che può essere fatto per mitigarle senza influire negativamente sulla gioia di pedalare è una buona cosa.
Chiaramente, Rimpact ha ancora del lavoro da fare per dimostrare l’efficacia del loro Tuned Mass Damper. Rimarremo in contatto per seguirne lo sviluppo e speriamo di montarne uno sulla nostra moto nei prossimi mesi per alcuni test consecutivi alla cieca. Restate sintonizzati, gente!
Nota del redattore: lettori desiderosi di saperne di più su come funzionano gli smorzatori di massa per ridurre l’ampiezza massima e mitigare le vibrazioni all’interno di un sistema, vi indico la direzione di questo articolo di ricerca peer-reviewedun articolo che lo stesso Matt ha digerito durante il suo viaggio di apprendimento verso lo sviluppo del Rimpact Tuned Mass Damper.
