El ciclismo es saludable mantiene el cuerpo flexible, ejercita las articulaciones y fortalece la espalda. Una empresa que valora mucho la comodidad es Ergon International GmbH, que fabrica accesorios ergonómicos para bicicletas. Los puños del manillar juegan un papel importante en la comodidad del ciclismo. Investigadores del Instituto Fraunhofer de Durabilidad Estructural y Fiabilidad del Sistema LBF están trabajando con la empresa con sede en Koblenz en métodos y herramientas para acelerar y digitalizar el proceso de desarrollo de puños ergonómicos para bicicletas.

La primavera está en el aire y el sol brilla:es hora de que muchos entusiastas del ciclismo saquen sus bicicletas del sótano y salgan al campo. Sin embargo, cuanto más largo sea el viaje, cuanto más incómodos se sienten:su cuello se vuelve rígido, sus dedos se sienten entumecidos, les empiezan a doler las rodillas. Según estudios, entre el 50 y el 90 por ciento de todos los ciclistas sufren este tipo de molestias. El fabricante de accesorios para bicicletas con sede en Koblenz Ergon International GmbH es consciente de estos problemas. Para hacer que el ciclismo sea lo más cómodo posible y ayudar a los ciclistas a evitar dolores y molestias, esta PYME (pequeña y mediana empresa) desarrolla puños ergonómicos para bicicletas. Durante el proceso de desarrollo, recibe el apoyo de Fraunhofer LBF. Como parte del Centro de Competencia SME 4.0 de Darmstadt (ver recuadro), Los investigadores de LBF están contribuyendo con su experiencia al proceso de desarrollo del manillar.

Virtual, El modelo numérico tiene en cuenta parámetros como la distribución de la presión.

"Los puños de hoy se diseñan a menudo en función de la experiencia, con el aporte de especialistas en ergonomía, diseñadores y especialistas en materiales. De este modo, se crean prototipos iniciales, que son probados y evaluados por ciclistas de prueba. Los comentarios de los evaluadores son subjetivos y los resultados suelen ser difíciles de reproducir. "dice Jan Hansmann, científico de Fraunhofer LBF. Para acortar las fases de prueba, diseñar un proceso de desarrollo más eficaz y reducir los costes de material, los socios del proyecto trabajaron en estrecha colaboración para idear un método que permitiera una verificación inicial de las características de los mangos de las bicicletas mediante simulación numérica. Usando software de elementos finitos, Hansmann y sus colegas crean un virtual modelo numérico del mango y la mano, que tiene en cuenta varios parámetros, como materiales, composición del material, distribución de presión, mojadura, geometría de la mano y las diferentes partes de la mano, como los músculos, piel, huesos y tejidos. El objetivo es producir agarres que el ciclista no sienta, que alivian la tensión en la muñeca y que amortiguan los pequeños golpes y absorben las vibraciones en los recorridos largos en bicicleta. "Si prueba prototipos con diferentes materiales, debe fabricar diferentes materiales por adelantado en consecuencia y pasar por el proceso de moldeo por inyección repetidamente. Con el apoyo de la simulación, necesita menos iteraciones y en lugar de, decir, seis modelos de prototipos diferentes, solo necesitas dos, "dice Hansmann, explicando una ventaja de la digitalización. "Podemos determinar las características mecánicas iniciales incluso antes de que se produzca un prototipo real". Otro beneficio:el método también se puede transferir a otros accesorios, como la silla de montar.

Para poder evaluar varios agarres, el equipo de investigadores realizó pruebas adicionales, cuyos resultados también se tuvieron en cuenta en la simulación:Mediante ensayos de vibración en laboratorio, Hansmann y sus colegas prueban cómo las vibraciones, esto se aplica particularmente al montar en bicicleta de montaña o corredores, afectan el cansancio de los antebrazos. Los valores de medición de fuerza y ​​aceleración necesarios se determinaron mediante electromiografía (EMG).

Se necesitan menos prototipos gracias a la simulación

El nuevo método permite una inicial, Evaluación rápida de puños sin necesidad de fabricar prototipos. Aunque todavía se requieren ejecuciones de prueba, se reduce el número de variantes de prototipos necesarias. Es más, las pruebas se pueden realizar durante todo el año, independientemente de la temporada, y también se puede reducir el número de sujetos de prueba. Esto da como resultado un proceso de desarrollo más rápido. Además, Hay ahorros en términos de costos de herramientas y fabricación en la fase de desarrollo. "La digitalización es muy útil para nosotros, por eso queremos seguir acumulando conocimientos técnicos en esta área. El desarrollo de puños de bicicleta será posiblemente el primero de muchos proyectos que llevamos a cabo con soporte digital, "dice Franc Arnold, CEO de Ergon International GmbH, subrayando el éxito de la colaboración.