Введение
Процесс сборки проволочных колес
Колесостроение — это процесс сборки проволочных колес (обычно велосипедных, но также включающих колеса инвалидных колясок и некоторые автомобили). Компонентами проволочного колеса являются обод, спицы, ниппели и втулка.
Голы
Колесообразователь должен обеспечить истинность колеса в двух плоскостях: боковой (отсутствие люфта из стороны в сторону) и радиальной (круглость/биение). Колесо также должно быть правильно отцентровано, если это необходимо (левая и правая стороны заднего колеса могут отличаться, при этом спицы со стороны привода требуют большего натяжения). Спицы не должны иметь остаточного скручивания после затяжки ниппелей. Спицы могут быть подвергнуты "снятию напряжений", то есть натянуты сильнее во время сборки, чем они, вероятно, будут испытывать в процессе эксплуатации – обычно путем сильного сжатия пар спиц вместе. Это позволяет спицам (и/или втулке) принять постоянную форму, изгибаясь вокруг фланцев втулки и друг относительно друга.
- Говорит .
Узоры спицов могут быть радиальными или полутангенциальными. Для колеса нормального размера и количества спиц только полутангенциальный узор подходит для колеса, которому необходимо передавать крутящий момент от втулки к ободу, как в случае с задними колесами или колесами с ободными тормозами. Это правило иногда нарушается, когда используется очень большое количество спиц или колесо имеет необычно малый диаметр, что снижает дополнительное напряжение растяжения на каждой радиальной спице до допустимого уровня; некоторые велосипеды BMX и лоурайдеры используют радиальное спицование для обоих колес. Задние колеса также могут иметь радиальное спицование на стороне, свободной от привода, и полутангенциальное спицование на приводной стороне. По крайней мере, один пример, Mavic Ksyrium, использует радиальное спицование на приводной стороне заднего колеса. Наиболее распространенным узором является "три креста", когда каждая спица пересекает три другие спицы на одном и том же фланце втулки перед соединением с ободом. Последний крест обычно "переплетается", оборачиваясь вокруг спицы с противоположной стороны фланца. Радиально спицованные колеса, где спицы не пересекаются, экономят примерно вес двух спиц (поскольку спицы короче) по сравнению с колесом, спицованным в три креста, но имеют повышенный риск трещин на фланце втулки, если втулка не разработана специально для этого типа спицовки. Спицовка в два креста иногда используется для втулок с фланцами большого диаметра (например, для генераторных/динамо-втулок или втулок с большими фланцами), поскольку она обеспечивает более перпендикулярный угол между спицей и ободом, а спицовка в четыре креста является стандартной для количества спиц 40 и более.
Колеса велосипедов
Большинство обычных велосипедных колес сейчас используют 32 или 36 спиц спереди и сзади, хотя асимметрия заднего колеса (для размещения кассеты) и больший вес, который оно несет, означают, что ему полезно иметь больше спиц, чем переднему. Обычно используемые модели варьируются от 18 спиц для гоночных велосипедов до 36 для велосипедов для длительных путешествий и до 48 спиц для тандемов и велосипедов BMX, подвергающихся интенсивной эксплуатации. Минимальное количество спиц, разрешенное для соревнований, – 12. Некоторые велосипеды lowrider могут иметь до 144 ярко хромированных спиц на колесо, хотя они не предназначены для серьезных поездок. Колеса можно собирать машинным способом вместо ручной сборки. Однако, колеса, собранные машиной, редко бывают такими же качественными, как собранные вручную, отчасти потому, что экономически нецелесообразно позволять машине тратить достаточно времени на каждое колесо для достижения идеального результата, а также потому, что большинство машин оставляют спицы с некоторым остаточным изгибом. Колеса, собранные машиной, можно определить по схеме спицовки (если она не радиальная), так как спицы шнуруются одинаково с обеих сторон, а не зеркально, как на колесах ручной сборки. Более современные "заводские" колеса, такие как серия Mavic Ksyrium, имеют конструкцию, существенно отличающуюся от конструкции обычного колеса, заменяя более глубокий и прочный обод меньшим количеством спиц. Они популярны и довольно легкие (в более дорогих моделях), но не такие прочные, легко ремонтируемые или обслуживаемые, как обычные колеса. Нержавеющая сталь – наиболее распространенный материал для спиц, хотя большинство серийно выпускаемых бюджетных колес используют оцинкованные стальные спицы. Для снижения веса часто используются другие материалы, такие как титан или алюминий. Некоторые колеса разработаны с использованием спиц из углеродного волокна, которые часто полностью интегрированы со втулкой и ободом и имеют аэродинамическую форму. Нестальные спицы обычно используются для гоночных велосипедов и других специализированных применений, где вес, аэродинамика и производительность важнее долговечности и стоимости. Обода традиционно изготавливались из стали, но в настоящее время алюминий является наиболее распространенным и предпочтительным выбором благодаря своему легкому весу, высокой прочности и жесткости. Также используется дерево. Композитные материалы, такие как углеродное волокно, иногда используются, как правило, для гоночных соревнований, таких как индивидуальные гонки на время, триатлон и трековые велогонки, хотя углеродное волокно становится все более распространенным для рекреационного использования, такого как шоссейные или горные велосипеды, благодаря своему внешнему виду, прочности и ощущениям.
Колеса мотоциклов
Мотоциклетные спицованные колеса обычно имеют 36 или 40 спиц, значительно более толстых, чем на велосипеде. Они никогда не "переплетаются" способом, описанным выше, и не рекомендуется "радиальная" сборка (только для колес без тормозов). Обода мотоциклетных колес имеют углубления в направлении ступицы в каждом месте расположения спицы, а отверстия для спиц просверливаются в этих углублениях под углом. Этот угол зависит от крестообразного узора спицовки, диаметра фланцев ступицы и ширины ступицы на фланцах. Для конических ступиц угол сверления отверстий в одной стороне обода отличается от угла в другой стороне. Очень важно обеспечивать надлежащее натяжение спиц в мотоциклетных колесах из-за большего крутящего момента, передаваемого колесу двигателем или дисковым тормозом. Ослабленные спицы быстро устают и ломаются, обычно в месте изгиба, где они крепятся к ступице. В этом случае колесо необходимо переспицовать, используя все новые спицы, поскольку даже неповрежденные спицы в таком колесе устают и обычно ломаются при натяжении во время центровки.
Длина спицы
Правильная длина спиц может быть рассчитана, используя диаметр обода, диаметр фланцев втулки, ширину втулки, схему оплетения и количество спиц. См. и. Эти расчеты можно выполнить вручную (старомодным способом – с ручкой, бумагой и калькулятором) или с помощью компьютера. Существует множество доступных программ, различающихся по сложности – от простых электронных таблиц Excel до отдельных настольных приложений и веб-калькуляторов. Альтернативный способ – воспользоваться таблицей, содержащей длины спиц для ряда распространенных комбинаций втулок и ободов.
Другие конвенции
Хороший сборщик колес позаботится о том, чтобы отверстие для ниппеля располагалось между двумя почти параллельными спицами, чтобы облегчить подключение насоса. Это не влияет на прочность колеса, и это правило обычно соблюдается. Если на барабане втулки есть бирка производителя, то она должна быть обращена к отверстию ниппеля (и быть читаемой через него). Бирки на ободе должны быть читаемы с правой стороны (со стороны кассеты/звездочек) велосипеда. Бирки на втулке должны быть направлены в одну сторону спереди и сзади (обычно так, чтобы их было видно с сиденья), это означает, что даже не отцентрованное, симметричное переднее колесо должно быть собрано на обод "правильной" стороной, если важна идеальная сборка.