Які переваги чи недоліки різних стилів спиці

Я бачу триатлонні велосипеди з різними стилями спиць, від звичайного дроту до аеродинамічно формованих лез до повністю міцних коліс, але я не можу зрозуміти, чому має бути так багато стилів.

Я можу зрозуміти, що потрібно менше спиць на критій доріжці, так як ви не отримаєте ударів, тому я з цим добре, але чи може хтось пролити світло на рішення, що стоять за іншими стилями?

Я також бачив це питання на плоских спицях, але це не пояснило б крило як спиці чи тверді колеса, чи не так?

Так, як уже було пояснено, існують різні типи спиць. Існують також різні способи «зашнурування» спиць, а також різні підрахунки розмов.

Підбираючи схему шнурування на спиці, є шість основних міркувань:

1. Міцність
2. Гнучкість
3. Опір моменту
4. Опір повітря
5. Вага
6. Зовнішній вигляд / секс / тупо витрачають гроші

Міцність визначається кількістю спиць, способом їх розташування та взаємозв'язком із ступицею та ободом. Якщо ви дивитесь на звичайне колесо "три хреста", спиця залишає ступицю під кутом, майже дотичним до окружності маточини. Таким чином, мінімізується навантаження на маточину. Шнурівка "чотирьох хрестів" (як правило, видно на важких гастрольних мотоциклах тощо) - це одна краща і спричиняє спічку по-справжньому дотичною до окружності маточини (плюс збільшена довжина спиці дає колесо більше "пружини").

Ви рідко бачите «два хреста» і, ймовірно, ніколи не бачите шнурівки «один хрест», але «радіальна» шнурівка (де спиці залишають ступицю під прямим кутом до окружності) стає досить поширеною, особливо на передніх ступнях «гірських» або "кросові" велосипеди. Радіальне шнурування спричиняє значну напругу на звичайній маточині, а на коліщатках з радіально шнурком ви часто бачите спиці зворотно, із сосками на торці маточини, тому що маточина повинна бути перероблена для витримки напруги. Крім того, тому, що радіально шнурове колесо настільки жорстке і через те, що зазвичай радіальні колеса мають низьку кількість спиць, напруга на ободі є більшим, таким чином, що соски були б сприятливими для простягання. Таким чином, ви іноді побачите зігнутий кінець (перевернутого) спиці, зайнятого в прорізі в ободі, або щось подібне.

Зауважте, що хоч радіальні шнурові колеса жорсткіші до радіальних зусиль на колесі, вони взагалі не дуже добре чинять опір крутячому моменту - якби заднє колесо було радіально зіпсовано, крутний момент приводного колеса призведе до того, що колесо закрутиться в різновид спіралі, що перешкоджає передачі сили на окружність колеса. Аналогічно, якби дискові гальма використовувались на радіальному передньому колесі, колесо сильно закрутилося б, коли були застосовані дискові гальма.

[Однак слід зазначити, що деякі люди люблять зашнуровувати своє заднє колесо з хрестовим малюнком з одного боку та радіальними спицями з іншого. Це забезпечує необхідну жорсткість кручення, дозволяючи половині колеса бути радіальними, але незрозуміло, що в цьому є якась реальна перевага.]

Опір повітря, очевидно, збільшується в міру підрахунку спиць, на це впливає і профіль спиці. Хоча опір повітря важливий для професійних гонщиків, оскільки верхня частина колеса рухається вперед із подвійною швидкістю велосипеда, напевно, можна з упевненістю сказати, що опір повітря через спиці на стандартному триколісному колесі з 32 спицями не був би помічено більшістю середніх байкерів, навіть на досить високій швидкості.

Кінцевим колесом, захищеним від низьких вітрів, безумовно, є дискове колесо, і є інші екзотичні конструкції з 1, 2 або 3 широкими плоскими «спицями», виготовленими з високоміцних композитів, прикріплених до обода та ступиці. Але, як правило, дискові колеса ви побачите лише на задніх колесах, тому що диск стає повітряним змієм, якщо він потрапляє в поперечні вітри, як це станеться на передньому колесі.

Вага зменшується за рахунок використання більш екзотичних матеріалів (особливо для обідка) та зменшення кількості спиць. Чим екзотичніше ободок, тим інтимніше дизайн обода зав'язується в схему спокінгу. Можливе також невелике зменшення ваги, зменшивши «хрест» спікера (а отже, зменшивши довжину спиці).

І, звичайно, секс. Багато з перерахованих вище схем (особливо такі, як переднє колесо з низьким розмовом, радіально зіпсоване переднє колесо з реверсивними спицями) мають незначну практичну користь для середнього велосипедиста, збільшують вартість та знижують надійність. (Ви коли-небудь чули, як йде одна з таких фантазійних спиць високої напруги? Це звучить як вистріл. І якщо ви зламаєте, ви, швидше за все, мертві у воді, поки не зможете потрапити в велосипедний магазин, тоді як зі стандартним трьома хрестовими 32-х спільними колесо, як правило, може "кульгати додому", якщо ремонт дороги не можливий.)

Від Шелдона Брауна :

Двосторонні спиці на кінцях товщі, ніж посередині. Найпопулярніші діаметри - 2,0 / 1,8 / 2,0 мм (також відомий як 14/15 калібру) і 1,8 / 1,6 / 1,8 (15/16 калібру).

Спиці з подвійними зубцями роблять більше, ніж економлять вагу. Товсті кінці роблять їх такими ж сильними в сильно напружених областях, як прямі колісні спиці однакової товщини, але більш тонкі середні секції роблять спиці ефективно більш еластичними, дозволяючи їм розтягуватися (тимчасово) більше, ніж товстіші спиці.

Як результат, коли колесо піддається різким локалізованим напруженням, найбільш сильно напружені спиці можуть досить витягнутися, щоб перенести частину напруги на сусідні спиці. Це особливо бажано, коли обмежуючим фактором є те, скільки напружень може витримати ободок, не розтріскуючись навколо отворів спиці.

Трійчасті спиці, такі як DT Alpine III - найкращий вибір, коли довговічність і надійність є основною метою, як у тандемах і велосипедах для завантажених поїздок. Вони поділяють переваги спиць з односхилими і двосторонніми спицями. Наприклад, DT Alpine III - 2,34 мм (13 калібру) на голові, 1,8 мм (15 калібру) посередині і 2,0 мм (14 калібру) на різьбовому кінці.

Одно- і потрійні спиці вирішують одну з найважливіших проблем конструкції коліс: Оскільки спиці використовують рулонні, а не різані нитки, зовнішній діаметр ниток більший, ніж основний діаметр спицевого дроту. Оскільки отвори в фланцях маточини повинні бути досить великими, щоб нитки могли кріпитись, отвори, в свою чергу, більше, ніж вимагає дріт. Це небажано, оскільки щільна відповідність між діаметром спиці на лікті та діаметром фланцевого отвору має вирішальне значення для протистояння поломці, пов'язаній з втомою.

Оскільки одно- і трійчасті спиці товщі на голівці, ніж на кінці різьби, їх можна використовувати з маточинами, у яких отвори мають достатньо великі розміри для пропускання товстого дроту на головці.

Аеро (еліптичні) спиці - це різноманітні спиці з подвійною щілиною, в яких тонка частина перекочується в еліптичний поперечний переріз, роблячи ці спиці трохи більш "динамічними", ніж спиці круглого перерізу. Найпоширенішими спицями цього типу є Wheelsmith Æro. Вони на кінцях 2,2 х 1,8 мм, а середні рівні еквівалентні 16-ти калібру, але у формі еліпса 1,8 х 1,2 мм. Wheelsmith Æro - це моя улюблена розмова для високопродуктивних застосувань, не тільки через яку-небудь динамічну перевагу, яку вона може запропонувати, а тому, що плоска центральна секція забезпечує відмінний візуальний індикатор, щоб допомогти інженеру-колеснику усунути будь-які залишкові повороти спиці. Це допомагає побудувати колесо, яке залишиться вірним.

Аеро (лопатеві) спиці мають більш виражену аерофігурну форму, плоску, а не еліптичну. Хоча вони є найбільш аеродинамічними спицями, вони, як правило, не поміщаються через отвори в стандартній маточині, оскільки вони занадто широкі. Для використання "лез" концентратор повинен бути прорізаний файлом. Прорізання отворів може послабити фланець і, як правило, позбавить гарантії маточини. Це також багато клопоту.

Теоретично, "аеро" спиці повинні бути більш аеродинамічними, однак якщо ви думаєте про наголос на спиці, то було б більш жорстким у напрямку обертання колеса, оскільки воно товще, і мати більш гнучкий перпендикуляр до цього, оскільки колодка є тонкі або плоскі збоку.

У мене на гірському мотоциклі на подвійних голках є подвійні спиці, і роками мчав на них, не відкручуючи колеса, і це економить невелику кількість ваги на спицю, але це в точці, коли розмова не сильно напружена, тому він зберігає більшу частину своєї сили. Особливо добре для легших наїзників на велосипедах з повною підвіскою, де колеса в першу чергу не зазнають стільки ударів.

Це зводиться до аеродинаміки, надійності та вартості.

Колесо з багатьма легкими спицями буде надійним і залишатиметься відносно керованим, навіть якщо зламається одна спиця. Але всі ці спиці схожі на яєчник на вітрі: не аеродинамічний. Тож подібні колеса в основному використовуються більш важкими вершниками або в гонках, де міцність набиває швидкість.

Колесо з меншою кількістю спиць приносить більше навантаження на кожну з цих спиць, і не переносить зламування жодної з них. Крім того , як зробити для нижнього графа спиць і тому , що весь сенс скорочення кількості спиць, щоб поліпшити аеродинаміку, ці колеса , як правило , мають глибокі перетину обода з каплевидним поперечним перерізом. Вони збільшують міцність колеса (ціною ваги) і покращують його аеродинаміку, замінюючи, які були б найбільш швидко рухаються частини спиць (на кінчиках) твердим ободом аеродинамічної форми.

Наступний логічний крок - колесо триссока або диска. Виробляти їх набагато дорожче, а диски особливо проблематичні на поперечних вітрах. Вони, як правило, важкі, що робить їх неприйнятними для деяких видів гонок, але не стільки триатлонів, які стосуються стійких зусиль.

Леза спицями незначно більш аеродинамічні, ніж круглі спиці. На самому високому кінці є колеса, які замість сталевих спиць використовують смужки, подібні до феттучіні, замість сталевих спиць.