Как затянуть спицы, что такое восьмерка, какой вес выдерживает велосипедное колесо? Спицы как музыкальный инструмент? Попробуем уложиться в минимальное количество символов, чтобы все объяснить!
Затягивай спицы на слух
Помните мультфильм "Трио из Бельвилля" Сильвена Шомэ? Мадам Суза любила "настраивать" спицы велосипедного колеса, используя камертон! Не удивительно, ведь по сюжету она простая настройщица пианино.
Казалось бы, это всего лишь красивая метафора, выдуманная режиссёром. Бабушка воспитывает своего внука одна, заменяя ему отца, мать. Малыш увлекается шоссейными велогонками и бабушка, желая порадовать чадо, постепенно превращается в тренера, врача, велосипедного механика.
Когда-то она настраивала музыкальный инструмент, теперь, став тренером юного Чемпиона, настраивает матчасть.
Проверить равномерность натяжения спиц ударом действительно можно! Те спицы, что издают одинаковый звук - натянуты одинаково. С помощью камертона (инструмент для воспроизведения эталонной высоты звука), можно проверить на сколько соответствует натяжение спиц оптимальной рекомендации.
Попробуем перевести натяжение спиц в формат музыкального выражения.
Звон спиц можно сравнить с гитарными струнами или струнами пианино.
При ударе спица колеблется, создавая тем самым звуковую волну.*
(John S. Allen, "Check Spoke Tension by Ear", bikexprt.com \\ интернет издание).
Таким образом, имея музыкальный слух, можно равномерно протянуть все спицы. В крайнем случае можно использовать гитарный тюнер (шутка).
Собственная частота спицы выражается формулой
f = собственная частота
L = длинная спицы
T = натяжение спицы
μ = масса на единицу длины (кг/м)
Ну а кроме шуток, натяжение спиц измеряют с помощью тензиометра.
Какие нагрузки может выдержать колесо?
Разумеется, качество колеса влияет на то, какие нагрузки оно способно выдержать.
Подобная информация будет интересна тем, кто любит велопоходы или имеет большую массу тела.
Это не значит "жирный", на массе могут быть атлеты, бодибилдеры, пауэрлдифтеры; среди них много спортсменов, кто в летнее время любит разнообразить кардионагрузки покатушками на велосипеде. Но вот беда - вес за 100кг! Страшно! Кажется, сейчас велосипед под тобой "сложится".
36 спиц стандартного велосипедного колеса могут оказывать на обод сжимающую силу, равную примерно пяти сотням килограмм!*
(Макс Гласкин "Наука о велосипеде" М. :Эксмо, 2014.)
Если переднее колесо будет иметь 36 спиц, натянутых с силой 1000 H, то конструкция сможет выдержать вертикальную нагрузку до 400кг. Конечно, тут речь не идет об ашан-байках, но авторы статьи, на которую мы ссылаемся, не приводят конкретики.
Можно предположить, что некоторые влиятельные производители колес могут указывать подобную информацию на своем официальном сайте. Безусловно, уважаемые компании могут проводить такие исследования в своих целях и не публиковать информацию в своих коммерческих интересах.
Заднее колесо имеет некоторые отличия. Дело в том, что сзади у велосипеда имеется переключатель передач. Относительно заднего колеса, он располагается справа. Чтобы лапка переключателя не цеплялась за спицы, они подходят ко втулке по более "крутому маршруту", и имеют большее натяжение, чем спицы с противоположной стороны, чтобы обод колеса оставался уравновешен.
Велосипед в подвешенном состоянии!
Звучит довольно необычно, правда? Но велосипед действительно "подвешен" за втулки при помощи спиц.
Колесо в сборе - это конструкция, которая даже без нагрузок имеет напряжение. Неравномерная затяжка или ослабление спиц приводит к "восьмёркам" на колесе.
Бывает так, что у современного байка в состоянии "из коробки" колеса имеют восьмерки. Как правило, подобное бывает у бюджетных байков. Это значит, что аппарат, который проводит натяжку спиц на заводе-изготовителе, в автоматическом режиме, плохо настроен.
Каждое колесо, автомат программно отстраивает, натягивает каждую спицу, уравновешивая левую и правую стороны колеса. На выходе автомат проверяет правильность настройки.
Убрать восьмёрку с колеса не сложно. Это не брак и не повод для паники. Протяжка спиц относится к техническому обслуживанию. Процедура для любого веломеханика не сложнее замены масла в автомобиле.
Изменяя натяжение спиц, обод выравнивается относительно втулки. О том, как убрать восьмёрку на колесе, не будем останавливаться в этой статье, чтобы не уходить в сторону.
Колесо эластично
Велосипедное колесо - это вовсе не жесткая конструкция. Оно способно амортизировать. Да, эти амортизации не заметны человеческому глазу, но эластичность конструкции - это долговечность.
Если бы колесо было прочным как литое, на дешевых велосипедах, то после первой же действительно серьезной нагрузки, оно бы просто сложилось пополам или треснуло.
В сущности, с дешевыми литыми колесами, что очень любят ставить на велосипеды типа BNW или ещё что похуже, так и происходит.
На вопрос, что лучше литые или спицованные колеса велосипеда, мой однозначный ответ - спицевые. (Речь идет именно о бюджетных велосипедах).
В случае сильного удара, спицованное колесо, в отличие от литого, может просто деформироваться. То есть, получить ту самую восьмёрку, которая легко выправляется.
Имея прямые руки, вы потратите лишь время. Имея литое колесо, вы потратите деньги и нервы. А как прикольно будет тащить мертвый байк со сломанным колесом на себе домой!
Что происходит, когда колесо бьется о камень?
Давайте предположим, что вы наехали колесом на препятствие. Положим, на колесо воздействует 1000 N. Нижние спицы при этом будут сжиматься, не сильно, сжатие будет коротким.
Обод деформируется. Тут же изменяется натяжение в спицах, причем изменение происходит не равномерное. Это нормально, когда велосипед едет, колесо все время взаимодействует с рельефом, на спицах постоянно происходит то повышение напряжения, то понижение, нагрузка все время меняется.
Когда колесо преодолевает препятствие, нагрузка на группу спиц, которая была внизу, принимая удар, снижается.
На рисунке указаны преувеличенные деформации для наглядности. Это средние значения для колеса с 36-ю спицами. (Personal communication from Hans Erhard Lessing, 6 October 2011).
_________________________________
Для утончённых профессоров.
Данная статья не является научной публикацией. Цель автора - просветить новичков в "простых вещах". Минимум сложной для усвоения информации призван стимулировать желание начинающих более глубоко изучить тему самостоятельно, что является залогом качественного анализа информации, а так же построения более плотной и чёткой системы знаний, которая будет основываться, надеюсь, на множестве публикаций по данной тематике, кои соискатели сия откроют для себя в индивидуальном порядке.
