Parole opere ed omissioni dal mondo delle due ruote a pedali

Per assemblare una ruota, che resti centrata nel tempo, è di fondamentale importanza la tensionatura dei raggi, che deve essere quanto più possibile uniforme.
E’ altresì importante che i raggi siano tensionati con il giusto valore, cioè, che non siano ne sovratensionati ne sottotensionati.
La tensione che si andrà a raggiungere, determina il carico sopportabile dalla ruota. Una ruota, i cui raggi sono ottimamente tensionati, è più stabile di una i cui raggi sono sottotensionati.
Non è possibile stabilire un valore ottimale ed univoco di tensione per tutti i raggi di tutte le ruota, in quanto, tale valore, dipende dal cerchione utilizzato, dal mozzo, dal tipo di raggi, dal loro numero, dal numero di incroci eseguiti e dai nippli.
Se una ruota è sottotensionata, in presenza di carico, i raggi cominceranno ad allentarsi e i nippli tenderanno a spostarsi dalla loro sede, e quindi la ruota necessiterà di essere continuamente ricentrata. Inoltre, le ruote sottotensionate, diminuiscono la vita utile dei raggi, in quanto la scarsa tensione porterà gli stessi ad essere assoggettati a carichi non uniformi, con conseguente rottura dovuta a precoce affaticamento.
Per ottenere una tensionatura ottimale, c’è bisogno, o di una rilevante sensibilità ed esperienza, per sentire a tatto la tensione raggiunta da ogni singolo elemento, oppure ci si può affidare ad un tensiometro.
Tale strumento permette, oltre che il rilevamento della tensione di ciascun raggio, di determinare in un secondo momento la tensione media di tutti i raggi di una flangia e la tensione relativa di ciascun elemento.
Una volta trovata la tensionatura ideale per una ruota, questa potrà essere facilmente replicata, grazie al tensiometro, su altre che  impiegano gli stessi materiali.

Avendo a disposizione due tensiometri, un DT Tension Analog e un Park Tool TM-1, cercheremo di descrivere nel modo più esaustivo possibile, senza ricorrere a troppi tecnicismi, come sono fatti e come funzionano questi due strumenti.

Figura 1: A sinistra il tensiometro della Park Tool, il TM-1 e a destra quello della DT Swiss, il Tensio Analog.

DT TENSIO ANALOG

La premessa fondamentale da farsi è che allo strumento in mio possesso è stato sostituito il comparatore originale con uno equivalente della Borletti.
Lo strumento è custodito all’interno di una valigetta rigida in plastica, con all’interno gommapiuma sagomata per ospitare e proteggere nel migliore dei modi il tensiometro. La confezione è corredata da un manuale di utilizzo in lingua tedesca, francese ed inglese e comprende le necessarie tabelle per convertire la lettura fatta dallo strumento in tensione espressa in N.
Le tabelle sono calcolate per raggi DT, ma i valori ottenuti su altre marche di raggi, sono correlabili con quanto riportato dalle tabelle DT.

Figura 2. Il tensiometro della DT custodito nella sua pratica valigetta

Una volta aperta la valigetta, si rivela tutta la bellezza dello strumento, difficilmente percepibile dalle fotografie. Il prezioso oggetto trasuda meccanica di precisione, un vero gioiello per gli amanti del genere; niente plastica, solo metallo rosso anodizzato e precisione.

Per eseguire la misurazione della deflessione, il raggio viene fatto passare nello spazio compreso fra i tre perni dello strumento (A- B – C) vedi figura 3; due di questi perni sono fissi (A – B) mentre il terzo è mobile (C).

Figura3: Le varie parti che compongono lo strumento

Il perno mobile, grazie alla pressione generata dalla molla di compressione (D), fa deflettere il raggio e tale deflessione viene registrata dal comparatore (E). Maggiore sarà la tensione del raggio, minore sarà la sua deflessione. La deflessione viene misurata indirettamente e messa in evidenza in termini numerici dal comparatore. Minore sarà la deflessione, maggiore sarà il valore che si leggerà sul comparatore, o detto più semplicemente, maggiore è la tensione del raggio, maggiore sarà il valore registrato dal comparatore.

Prima di cominciare ad eseguire le misure, il comparatore deve essere azzerato.
Per eseguire tale procedura si procede nel seguente modo:
1) Si sorregge il tensiometro in modo tale che la molla di compressione prema contro il braccio mobile dello strumento (F), quando questo si trova a contatto con il perno di finecorsa (G).
2) La lancetta del quadrante piccolo, quella che indica i millimetri, deve posizionarsi sullo zero. Nel caso questo non si verifichi, bisogna allentare, per mezzo di una chiave a brugola da 2.5mm, la vite di fermo (H) posta sul retro dello strumento (figura 4). Una volta che la lancetta raggiunge lo zero, la vite deve essere stretta con una coppia di serraggio non superiore ad 1Nm, in quanto, una coppia superiore può bloccare lo scorrimento dello stelo tastatore (I) del comparatore.

Figura 4: Retro dello strumento dove è posizionata la vite di fermo H

3) La lancetta del quadrante grande, quella che indica i centesimi di millimetro, deve essere posizionata in corrispondenza del valore zero. Se questa condizione non è verificata, bisogna spostare la lancetta su tale valore, facendo ruotare a mano l’anello esterno del comparatore (in figura quello nero).
Prima di eseguire ogni singola misura, bisogna sincerarsi che siano soddisfatte le condizioni evidenziate nei punti 2 e 3. In genere basta controllare la lancetta dei centesimi di millimetro, quella del quadrante grande.

Per eseguire la misura, si comprime il braccio mobile (F) fino a che non entra in contatto con il braccio fisso (M) e tenendo lo strumento in questa posizione, si posiziona il raggio, di cui deve essere misurata la tensione, lungo la linea indicata sullo strumento (evidenziata in giallo in figura 3, fra i perni A e C)
Lentamente si rilascia il braccio mobile, per farlo ritornare nella posizione di riposo, facendo in modo che i bracci restino paralleli all’asse del mozzo.
Se la misura viene eseguita su un raggio di tipo piatto, è importante tenere il tensiometro a 90° rispetto al raggio, evitando di farlo ruotare.
Il perno centrale dello strumento (B), deve posizionarsi nella mezzeria del raggio. Quando i raggi sono a doppio o triplo spessore, bisogna avere l’accortezza di posizionare i perni fissi (A – B) nelle sezioni a spessore costante e non nelle sezioni di transizione fra uno spessore e l’altro, cioè non nelle sezioni dove il raggio si sfina per passare al diametro inferiore o superiore.

Il comparatore indicherà la deflessione registrata in mm. Utilizzando le tabelle che accompagnano lo strumento, sarà possibile passare dal valore registrato dal comparatore alla tensione dei raggi espressa in N.

Figura 5: misura eseguita su un raggio di tipo piatto

PARK TOOL TM-1

Il kit si presenta in scatola di cartone e contiene, oltre allo strumento, una placchetta circolare per determinare il diametro dei raggi, una tavola di conversione e un manualetto d’istruzione (inglese, tedesco, spagnolo e francese).

Figura 6: Tensiometro TM-1 e relativo corredo

Figura 7: faccia superiore e inferiore dello strumento

Il primo passo è quello di determinare il diametro del raggio nella sua mezzeria; questo è valido anche per raggi a doppio o triplo spessore, dove, al fine della misura, verrà considerato il diametro minore.
A questo punto si posiziona lo strumento sul raggio, con il raggio stesso posizionato fra i due appoggi fissi, mentre il terzo appoggio, quello mobile, si occuperà di flettere il raggio. Giunti al punto di equilibrio si leggerà il valore sulla scala dello strumento, dopo di che, si confronterà tale valore con quanto riportato sulla tabella di comparazione, che ci darà, a seconda del diametro e del materiale del raggio, la tensione dello stesso.
In caso di raggi aerodinamici, lo strumento andrà appoggiato sulla parte piatta del raggio.

Figura 8: misura eseguita su un raggio di tipo piatto

Qualche considerazione sulle misurazioni effettuate

Cominciamo a misurare la tensione di alcuni raggi utilizzando i due tensiometri, in modo tale da comparare le misure che ci vengono restituite.
La ruota in esame è composta da un mozzo Shimano Deore, da raggi Sapim Race a doppio spessore (2.0 – 1.8 – 2.0), nippli da 12mm e da un cerchio Mavic XM 317. Sulla ruota non sono installati copertone e camera d’aria. Vengono presi in esame quattro raggi della flangia destra (lato cassetta pignoni) posizionati a 90° fra di loro. Per ogni raggio la misura verrà ripetuta per cinque volte con lo stesso strumento, per verificare la ripetibilità della misurazione.

I valori che restituisci il tensiometro DT sono precisi al centesimo di millimetro, mentre con la scala Park è possibile stimare ad occhio gli spazi da 1/4 compresi fra due valori adiacenti incisi sullo strumento.

I valori ottenuti sono rappresentati nelle due tabelle sottostanti

Dai valori medi delle misurazioni, grazie alle tabelle di conversione, si ottengono le seguenti tensioni, espresse in Kgf, per i raggi in esame

Per quanto riguarda la ripetibilità delle misurazioni siamo ad ottimi livelli considerando anche che piccole oscillazioni della mano possono portare a variazioni del risultato ottenuto. La differenza di valori ottenuti con il tensiometro DT, certamente più preciso del Park, su uno stesso raggio, considerando i valori di tensione raggiunti, in termini pratici constano di meno di 1/4 di giro di nipplo.
Quelli della Park paiono più consistenti in quanto, come detto precedentemente, la stima della lettura fra due valori contigui presenti sulla scala, viene fatta ad occhio.
Per quanto riguarda invece le diverse tensioni registrate su uno stesso raggio dai due strumenti, possiamo vederle dal lato pratico, cioè quello che ci serve quando assembliamo una ruota. In media la differenza fra le tensioni registrate dai due strumenti è di 6.17 Kgf, che a questi livelli di tensione significa poco più di 1/2 giro di nipplo. Se consideriamo che l’assemblaggio di una ruota è considerato eccellente quando la differenza di tensione fra i raggi è di +/- 10 Kgf, ci rendiamo conto che l’utilizzo di uno o dell’altro strumento non ineficierà l’assemblaggio di una buona ruota.
Prezzi

DT Tensio Analog: 285 euro
Park Tool TM-1: 100 euro
A chi si consiglia l’uso di tali strumenti

Certamente a tutti quelli che si cimentano nell’assemblaggio di ruote, in quanto, avere dei dati numerici su cui ragionare, è un qualcosa che accelera il lavoro e ne permette una valutazione finale.
Il Park è maggiormente orientato all’utilizzo casalingo o nelle piccole officine, mentre il DT è lo strumento ideale per chi assembla ruote su base giornaliera
NOTE

Essendo i tensiometri strumenti di precisione, necessitano, in funzione del carico di lavoro svolto, di essere periodicamente ricalibrati.
Per quanto riguarda il Park TM-1 si consiglia, a strumento nuovo, di portare un raggio su una ruota campione a 120 Kgf, raggio che servirà di tanto in tanto come riferimento per vedere se lo strumento necessita di ricalibratura o meno.
Per la ricalibratura si può agire sull’apposite vite posta sulla parte inferiore dello strumento.
Per quanto riguarda il DT Tensio Analog, si consiglia di contattare l’importatore italiano.
Della DT oltre alla versione analogica, esiste anche la versione digital, dotata di comparatore digitale e di presa per l’interfacciamento con il PC.