Farklı eğimlerde dairesel ve oval aynakol dişlisinin pedaldaki güç çıktısına, bisiklet gidonuna ve yere uygulanan kuvvetlere etkisi
The effect of circular and non-circular chainrings on pedal power output, bicycle handle-bar and ground reaction forces at different slopes
Yazar: HAKAN ARSLAN
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET ZEKİ ÖZKOL
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Spor Sağlık Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Spor = Sports
Dizin: Bisiklet = Bicycle ; Dişliler = Gears ; Güç aktarımı = Power transfer ; Kuvvet = Force ; Pedal = Pedal ; Performans = Performance ; Spor = Sports ; Sporcular = Sportsmen ; Tırmanma = Climbing

Özet:
Farklı Eğimlerde Dairesel ve Oval Aynakol Dişlisinin Pedaldaki Güç Çıktısına, Bisiklet Gidonuna ve Yere Uygulanan Kuvvetlere Etkisi
Oval aynakol dişlisi, bisiklet sporunda kullanılan, pedal dinamiklerinin gelişimi amacıyla uzun yıllardan beri geliştirilen bir ekipmandır. Tasarlanan farklı oval aynakol dişlilerinin bazı performans parametlerini iyileştirdiği bilinmektedir. Bu çalışmanın amacı, farklı eğimlerde, bisikletin çekiş sisteminde kullanılan dairesel (Dak) ve oval aynakol (Ovl) dişlilerinin güç üretimini, yere uygulanan kuvvetlere etkisini (ön ve arka tekerlek) ve bisiklet gidonuna uygulanan kuvvetlerin eğim ve aynakol değişkenine bağlı olarak incelenmesi ve olası farkların ortaya konmasıdır.
 Çalışmaya 65,5 ± 5,73 mL·kg-1·dk-1 VO2max değerlerine sahip elit düzey antrene 10 erkek sporcu katıldı (372,22 ± 47,44 watt, 196,78 ± 5,89 kalp atım sayısı). Testler %15 eğime kadar çıkabilen bir koşu bandı (koşu bandının hız özelliği kullanılmamıştır) üzerine sabitlenmiş "sabit bisiklet makarası" (roller) üstünde yer alan dağ bisikleti ile farklı eğimler (%1 eğimden başlanıp, %5, %10, %15 eğime çıkılarak, 15dk süresince tek seans şeklinde) kullanılarak gerçekleştirildi. Sporcuların VO2max Watt (372,22±47,44 W) değerlerinin %70'ine denk gelen güç çıktılarıyla (260,31± 35,49 W) gerçekleştirilen test sırasındaki pedal dinamiklerine ait veriler [güç aşaması başlangıç (gAb◦); güç aşaması bitiş (gAbit◦); güç aşaması zirve başlangıç (gAZb◦); güç aşaması zirve bitiş (gAZbit◦)] Garmin Vector2 ile, yere ve gidona uygulanan kuvvetler yük hücreleri ile alınmıştır. Sporcular pedal devir sayısı olarak 74,56 ± 4,25 rpm kullanmışlardır. 
Tüm eğimlerde Dak-Ovl arasında; gAb(◦) değerinde, gAZb(◦) değerinde, gAZbit(◦) değerinde anlamlı fark bulunmuştur (p≤0.05). Diğer parametrelerde anlamlı bir farka rastlanmamıştır (p>0.05). Tüm eğimlerde DaK-OvL arasında; ön tekerlek, merkez bölge, arka tekerlek ve gidona uygulanan kuvvetlerde anlamlı bir farka rastlanamamıştır (p>0,05). Oval aynakol dişlisi %1, %5, %10 ve %15 eğimde dairesel aynakol dişlisine göre pedal dinamiklerinde sadece gAb ve gAbit'te fark yaratmıştır. Bulguların pratiğe aktarımında her sporcunun pedal dinamikleri iyi analiz edilmeli ve ona göre aynakol tercihi yapılabilir.

Anahtar Kelimeler; pedal dinamikleri; bisiklet tırmanma; kuvvet; performans; garmin Vector

Abstract:
The Effect of Circular and Non-Circular Chainrings on Pedal Power Output, Bicycle Handle-Bar and Ground Reaction Forces at Different Slopes
The oval chainring is an equipment used in cycling and it has been improved for many years with the intent of enhancing the pedalling dynamics. It is known that different oval chainrings have improved some performance parameters. The aim of this study is to demonstrate the power generation of round and oval chainrings used in the cranksets of bicycles on different gradients and their effect on the force applied on the ground (front and rear wheel), to analyze the forces applied on the handlebar of the bicycle by depending on the gradient and also the crankset factor, and to reveal the potential differences.10 male trained athletes on elite level with values of 65,5 ± 5,73 mL·kg-1·dk-1 Vo2max have participated in the study (372,22 ± 47,44 watt, 196,78 ± 5,89  heart rate). The tests were performed using different gradients (started from %1 gradient to %5, %10, %15 gradients, single session for 15 minutes)  with the mountain bike located on the fixed bicycle roller fixed on a treadmill (treadmill speed feature not used ) up to 15% gradient. Athletes have been directed to perform at the 70% (260,31 ± 35,49 W) of the power output corresponding to their Vo2max values in round and oval tests. During the test,  data of the pedal dynamics [power phase start (pps◦); power phase finish (ppft◦); peak power phase start  (ppfs◦); peak power phase finish (ppff◦)] collected by Garmin Vector2 and data belong to applied force on the ground, handlebar, collected by loadcells.  They have performed at a pedalling rotation speed of 74,56 ± 4,25 rpm. Significant differences have been found out in values of pps(◦), ppfs(◦) and ppff(◦) (p≤0.05) on all gradients between round-oval. On other parameters, no significant differences have been detected (p>0.05). On all gradients between round-oval, no significant differences in the forces applied on the front wheel, the central zone, the rear wheel and the handlebar have been detected (p>0,05). The oval chainring has created a difference against the round chainring only in pps and ppf on the gradients of 1%, 5%, 10% and 15%. When putting the findings into practice, the pedalling dynamics of every single athlete must be thoroughly analyzed so that a choice for the crankset could be made accordingly.

Keywords; pedal dynamics; bicycle climbing; strength; performance; garmin vector