Колесное строительство - Wheelbuilding

Радиальное (слева) и полутангенциальное (справа) расположение велосипедных спиц

Колесообразование - это процесс сборки проволочных колес (обычно велосипедных колес , но включая инвалидные коляски и некоторые автомобили ). Компонентами проволочного колеса являются обод , спицы , ниппели и ступица .

Цели

Колесник должен гарантировать , что колесо верно два способов: боковой (сбоку раскачиваться) и радиальный (округлости / хмель). Колесо также должно быть правильно выпукло, если применимо (левая и правая стороны заднего колеса различаются, спицы со стороны привода требуют большего натяжения). На спицах не должно быть остаточного скручивания (накрутки) от затягивания сосков. Спицы могут быть «сняты напряжения», то есть подвергнуты большему натяжению во время сборки, чем они могут когда-либо встретиться при использовании - обычно очень сильно сжимая пары спиц вместе. Это «придает» спицам (и / или ступице) постоянную форму, в которой они изгибаются вокруг фланцев ступицы и друг друга.

Говорящий

Spoking шаблоны могут быть радиальной или полу по касательной . Для колеса обычного размера и количества спиц только последнее подходит для колеса, которое должно передавать крутящий момент от ступицы на обод, как в случае с задними колесами или ступичными тормозами. Это правило иногда нарушается, если используется очень большое количество спиц или колесо необычно маленького диаметра, что снижает до приемлемой степени повышенное растягивающее напряжение на каждой радиальной спице; некоторые велосипеды BMX и лоу-райдеры используют радиальные спицы для обоих колес. Задние колеса могут также иметь радиальные спицы на неприводной стороне и полутангенциальные спицы на ведущей стороне. По крайней мере, один пример, Mavic Ksyrium, имеет радиальные спицы на ведущей стороне заднего колеса.

Наиболее распространенная схема спиц - «три креста», когда каждая спица пересекает три других на том же фланце ступицы до встречи с ободом. Последний крест обычно "переплетается" путем наматывания спицы на спицу с другой стороны фланца. Колеса с радиальными спицами, в которых спицы не пересекаются друг с другом, примерно экономят вес двух спиц (поскольку спицы короче) по сравнению с колесом с тремя поперечинами, но имеют повышенный риск растрескивания на фланце ступицы, если только ступица специально разработан для этого шаблона. Два крестика иногда используются для ступиц с фланцами большого диаметра (таких как ступицы генератора / динамо-машины или ступицы с большим фланцем), так как это дает более перпендикулярный угол спицы / обода, а четырехкрестный стандарт является стандартом для спиц от 40 и выше. .

Велосипедные колеса

Большинство обычных велосипедных колес теперь используют 32 или 36 спиц спереди и сзади, хотя асимметрия заднего колеса (чтобы учесть группу звездочек) и дополнительный вес, который он несет, означает, что у него больше спиц, чем на переднем. Обычно используемые модели варьируются от 18 спиц для гоночных велосипедов до 36 спиц для туристических велосипедов по пересеченной местности до 48 спиц на тандемах и велосипедах BMX, которые подвергались серьезным злоупотреблениям . Минимальное количество спиц, разрешенных для соревнований, - 12. Некоторые велосипеды лоурайдеров используют до 144 ярко хромированных спиц на колесо, хотя они не предназначены для серьезной езды.

Колеса можно изготавливать не вручную, а машиной. Однако колеса машинной сборки редко бывают такими же удовлетворительными, как колеса ручной сборки, отчасти потому, что неэкономично позволять машине проводить достаточно времени на каждом колесе для идеального результата, но также потому, что у большинства машин спицы остаются с некоторым остаточным скручиванием. Колеса машинной сборки можно определить по рисунку шнуровки (если он не радиальный), поскольку спицы имеют одинаковые шнурки с каждой стороны, а не зеркальные, как на колесах ручной сборки. Более современные «заводские» колеса, такие как серия Mavic Ksyrium, имеют совершенно иную конструкцию, чем обычные колеса, с более глубоким и прочным ободом вместо меньшего количества спиц. Они популярны и довольно легкие (в более дорогих моделях), но не такие прочные, легко ремонтируемые или обслуживаемые, как обычные колеса.

Нержавеющая сталь - самый распространенный материал для спиц, хотя в большинстве массовых бюджетных колес используются спицы из оцинкованной стали . Другие материалы, такие как титан или алюминий , часто используются для снижения веса. Некоторые колеса сконструированы вокруг спиц из углеродного волокна , которые часто полностью интегрированы со ступицей и ободом и имеют форму лопастей. Нестальные спицы обычно используются для гоночных велосипедов и других специализированных применений, где вес, аэродинамика и характеристики важнее прочности и стоимости.

Ободья традиционно изготавливались из стали, но в настоящее время алюминий является наиболее распространенным и лучшим выбором из-за его легкого веса, высокой прочности и жесткости. Также используется древесина. Композитные материалы, такие как углеродное волокно, иногда используются, как правило, для гоночных соревнований, таких как гонка на время , триатлон и велоспорт , хотя углеродное волокно становится все более распространенным для рекреационных целей, таких как шоссейный или горный велосипед, благодаря своему внешнему виду, прочности и ощущениям.

Колеса мотоцикла

Мотоциклетные проволочные колеса обычно используют 36 или 40 спиц гораздо более толстого сечения, чем у велосипеда. Они никогда не "переплетаются" описанным выше способом, и не рекомендуется "радиальная" сборка (только колеса без тормозов). На ободах мотоциклов имеются углубления по направлению к ступице в каждом месте расположения спиц, а отверстия для спиц просверлены в углублениях под углом. Этот угол является функцией перекрестного рисунка, используемого для крепления колеса, диаметра фланцев ступицы и ширины ступицы на фланцах. Колеса с конической ступицей имеют другой угол просверливания на одной стороне обода по сравнению с другой стороной. Адекватное натяжение спиц очень важно для колес мотоциклов, поскольку двигатель или дисковый тормоз прикладывают к колесу больший крутящий момент. Ослабленные спицы на колесе быстро устают и ломаются, обычно в месте изгиба, где они прикрепляются к ступице. Когда это происходит, колесо необходимо восстановить, используя все новые спицы, потому что даже спицы в таком колесе изнашиваются и обычно ломаются при затягивании во время операции регулировки.

Длина спицы

Необходимую правильную длину спиц можно рассчитать, используя диаметр обода, диаметр фланца ступицы, ширину ступицы, схему шнуровки и количество спиц. Смотрите и. Эти расчеты можно производить вручную (по старинке - ручкой, бумагой и калькулятором) или с помощью компьютера. Доступно множество программ, и они варьируются по сложности от простых электронных таблиц Excel до автономных настольных приложений и веб-калькуляторов. Альтернативный метод - обратиться к таблице, в которой указаны длины спиц для ряда распространенных комбинаций ступицы и обода.

Другие соглашения

Хороший колесостроитель позаботится о том, чтобы отверстие клапана находилось между двумя почти параллельными спицами, чтобы облегчить установку головки насоса. Это не влияет на конструктивную целостность колеса, и это правило обычно соблюдается.

Также принято, если на корпусе ступицы есть этикетка производителя, чтобы этикетка была обращена (и была читаема) к отверстию клапана. См. Методологию Герда Шранера . Этикетки на ободах должны быть читаемы с правой стороны велосипеда (со стороны привода). Этикетки ступиц должны быть обращены в одном направлении спереди и сзади (как правило, так, чтобы их можно было прочитать с сиденья), это означает, что даже необработанное симметричное переднее колесо должно быть прикреплено к ободу «правильным» способом, если совершенство является идеальным. прицел.

Смотрите также

Рекомендации