Действительно ли необходимо физически пересекать (переплетать) спицы на традиционной шнуровке колес?

Недавно мне пришлось заменить ступицу на переднем колесе моего рабочего коня. Это означало расшнуровать и снова зашнуровать. Поскольку ступицы были идентичными, я использовал те же старые спицы, тот же не очень старый ободок и тот же шаблон шнуровки (3 пересечения).

Однако я заметил (уже заметил это много раз), что точка соприкосновения между спицами вокруг 3-го перехода (где они фактически касаются друг друга) была немного окрашена (даже если это спицы из нержавеющей стали) и слегка изношена.

Я знаю, что это традиционное скрещивание спиц, и Шелдон Браун явно советует согнуть спицы против одного анотера (что я всем всем рекомендую, очень сильно увеличивает долговечность колеса).

НО, поскольку существует так много причудливых колес и даже альтернативных схем шнуровки (например, радиальной шнуровки), в которых спицы идут прямо от ступицы к ободу, я задаюсь вопросом, действительно ли необходимо в первую очередь чередовать спицы.

Во всяком случае, я могу перечислить некоторые гипотетические плюсы и минусы взаимосвязи:

ПЛЮСЫ:

• Обеспечивает дополнительную точку контакта для спицы, уменьшая подвижность и сгибание и улучшая боковую устойчивость;
• Уменьшает резонансные шумы;
• Позволяет фиксировать спиц-карты; о)

МИНУСЫ:

• Делает сборку немного сложнее;
• Создает потенциальную точку напряжения из-за трения и сгибания;
• Создает начальный изгиб вокруг точки контакта, что может привести к усталостному сгибанию вокруг локтя спицы;
• Делает уборку намного сложнее.

РЕДАКТИРОВАТЬ: из-за путаницы, возникшей между скрещиванием и радиальным (что было не то, что я имел в виду) и различными способами зашить один и тот же рисунок скрещивания (что я намерен на самом деле), я сделал рисунок (в масштабе), показывающий два возможности. Слева - «физически трогательный переход». Обратите внимание, что во фронтальном виде (внизу слева) спицы фактически не скручены друг с другом, как вид может побуждать к мысли, а только сгибаются друг против друга).

Я очень склонен зашнуровать свое следующее колесо без физических переездов, так как, кажется, достаточно доказательств, что это на самом деле не нужно. Несколько месяцев спустя я мог быть уверен, работает ли это или нет. Но даже если в этом нет необходимости, возможно, все-таки лучше.

Итак, есть ли у вас какая-либо информация / ссылка / знания / опыт?

Вероятно, лучшим источником для ответа на этот вопрос является « Велосипедное колесо» Джобста Брандта, точный текст на колесе с проволочной спицей и незаменимый для всех, кто интересуется искусством колесостроения. Выдержки из стр. 68 3-го издания:

Спицы в скрещенных узорах, как правило, чередуются при их последнем пересечении до достижения края. Спицы, проходящие между фланцами, накладываются поверх тех, которые находятся снаружи фланцев. Чересстрочные спицы компенсируют провисание друг друга во время сильной радиальной нагрузки и снижают вероятность того, что спицы ослабнут. Если спицы ослабнут, их соски могут открутиться. Радиальные спицы не могут быть переплетены и, следовательно, легче теряют выравнивание от дорожного удара. Чересстрочная развертка также дает больший зазор между спицами и переключателем на задних колесах.

Я не могу прокомментировать, как делать целое колесо таким образом, но я видел, как ремонт колес производился таким образом во время гастролей. Я подозреваю, что это не сработало по той причине, на которую указывает Джобст. Соски разматываются через несколько дней (около 100 км / день при нагрузке около 100 кг). Делая спицы плотнее, просто сломал спицы и раздели соски. Эффект взаимного натяжения важен для IMO, и супер склейка крестовин после натяжения колеса просто сломала суперклей. Я подозреваю, что это было из-за ограниченной площади контакта, а не из-за огромного напряжения. Но это не сработало. Но это был не контролируемый эксперимент.

Я читал книги как Джобста, так и Герхарда, и они оба достойные книги. Jobst имеет преимущество в том, что он короче. К сожалению, обсуждения Шелдона rec.bicycles.tech и списка научных рассылок, посвященных велосипедам, так и не смогли получить достоверных данных об этом, и в журнале Human Power не было статьи, которая бы освещала эту проблему. Джобст измерил (отсутствие) изменений от завязывания и пайки, но, очевидно, не от изменения шнуровки.

В эти выходные я собираюсь привязать колесо, и я рассмотрю его шнуровку, как было предложено. Главным образом потому, что это недорогой эксперимент для меня (симметричное зубчатое колесо, так легко связать), и мне любопытно. В настоящее время он ломает спицы на соске, потому что отверстия в ободе не наклонены правильно, поэтому я тоже это исправлю. Но если шаблон не является катастрофой, потребуется несколько лет, чтобы выяснить, хорош ли он (я проезжаю только 5000-6000 км / год).

Я думаю, что радиальные спицы обычно рекомендуются только для передних колес, потому что они слабее, чем обычно зашнурованные колеса, особенно при асимметричном кручении, применяемом к заднему колесу.

WRT движущие силы: задние спицы необходимы для передачи движущей силы от ступицы к ободу; радиальные спицы сделали бы эту передачу очень губчатой, так как ступица будет вращаться первой, слегка растягивая спицы в направлении тангенциального рисунка, прежде чем сила воздействует на обод.

Вы упоминаете боковую стабильность как возможного, но не решающего, профессионала , но на самом деле я бы посчитал это необходимым, особенно для точного поворота.

Что касается откровенной прочности, подумайте, что любое колесо будет нести большую часть своей нагрузки через несколько верхних спиц. На колесе с радиально зашнурованными спицами они будут расположены в смежных отверстиях, концентрируя всю силу на минимально возможном участке фланца. Тангенциально зашнурованное колесо распределит нагрузку более равномерно по всей верхней половине каждого фланца.

Возможно, более точно, поскольку колесо предварительно натянуто, рассмотрите деформацию спицы при разгрузке . Вам нужно достаточное натяжение в каждой спице, чтобы минимальное натяжение (в нижней части колеса, когда обод слегка сжат) все еще было достаточно высоким, чтобы предотвратить отвинчивание ниппеля. Предполагая, что деформация обода одинакова, более короткая спица должна сжиматься на большую долю ее длины, чем более длинная спица, что означает более упругую деформацию и более высокое максимальное натяжение для того же материала и поперечного сечения.

Таким образом, тангенциально-зашнурованная спица, в значительной степени максимально работоспособная, не только более равномерно распределяет нагрузку по фланцу ступицы, но и, в первую очередь, требует более низкого максимального натяжения.

Что касается обеих ваших проблем сгибания, я подозреваю, что верно обратное. Спицы истинного и правильно натянутого колеса не должны двигаться, и если что-то пересечение будет удерживать локоть, сидящий более прочно в отверстии.

Основная проблема в этом типе дебатов состоит в том, что большинство людей просто цитируют «принятую» мудрость без личного опыта. Вначале я скажу, что мой собственный опыт ограничен складными велосипедами с маленькими колесами. За эти годы я создал колеса для нескольких из них, и я всегда привязывал их, пока не наткнулся на набор колес, которые были изготовлены без каких-либо шнуровок спиц; они просто пересекались в обычных точках шнуровки. Я ездил на них в течение 3 лет без каких-либо отрицательных последствий, упомянутых выше.

Я не могу говорить конкретно о «прикосновении» к «прохождению», как вы сказали, но это может показаться аналогичным обоснованию привязывания и пайки колес, которое предположительно сделано для увеличения жесткости и предотвращения дребезжания спиц. событие, которое они ломают. Эта статья (Джобст Брандт, к лучшему или к худшему), кажется, оспаривает утверждение о жесткости, но я не думаю, что это сильно меняет смысл.

Очень интересный вопрос

Когда две спицы соприкасаются, они натягиваются друг на друга. Они как две соседние звенья в цепи; когда цепь находится под нагрузкой, обе ссылки имеют одинаковую сумму. Так что это может помочь лучше распределить нагрузку; но я понятия не имею, является ли этот эффект действительно значительным, поскольку, как вы сказали, радиальные колеса работают так же хорошо.

Некоторые данные точки:

Почти все модные колеса, изготовленные на заводе, которые я вижу на групповых аттракционах, теперь пропущены, а не пересекаются. Кажется, это стандартная практика в Кампаньоло, Фулкруме, Шимано, Зиппе, Мавике и т. Д. Это может быть потому, что им нравится использовать лезвия спицами и, возможно, там есть несовместимость. Но может также случиться так, что он столь же силен и удаляет гарантированный режим отказа.

Я сделал поиск картинок в Google для «сломанной спицы», в которой было найдено много спиц, сломанных в локте (как и следовало ожидать), и очень мало сломанных в других местах. Однако те немногие, которые сломались в другом месте (а не в результате аварии), похоже, сломались в точке «пересечения». Это имеет смысл, потому что это должна быть самая утомленная точка в пересекающемся «пересекающихся» спицах с двумя торцами.

Я попытался построить набор колес, «проходящих», а не «пересекающих», и вот мои наблюдения:

Спицы было легче зашнуровать.

Натяжение и истирание было более трудным, потому что натяжение внутренних спиц должно быть значительно меньше, чем натяжение внешних спиц, чтобы оказывать такое же боковое натяжение.

Я должен был скрестить спицы на задней стороне привода: короткий тест показал, что задний мех обрезал внешнюю спицу иначе. Это было на 11-скоростном концентраторе с 10-ступенчатой ​​трансмиссией и 1,8-миллиметровой проставкой за кассетой, поэтому в настоящей 11-скоростной системе или с 10-скоростным концентратором можно было бы полностью оторвать механизм.

При использовании дисковых тормозов может потребоваться пересечь спицы со стороны суппорта, чтобы очистить суппорт.

С обычными ступицами и J-образными спицами я рекомендую вам переплетать все стороны обоих колес, потому что преимущества равномерного натяжения спиц для всех спиц на одной и той же стороне одного и того же колеса намного превосходят незначительные преимущества не переплетения сторон, которые вы не делаете. нужно переплетать.

Глядя на швейцарские диски DT моей жены, они пересекаются с внутренними и внешними спицами, покидая ступицу почти из одной плоскости, поэтому они близки к достижению преимуществ обеих систем.

Односторонние кресты слишком близки к ступице, чтобы их можно было чередовать. В противном случае целесообразно чередовать последний переход, по той причине, на которую указывает Брандт.

Держать спицы под напряжением - вот и вся задача колесостроения. Это то, что удерживает колесо от истины и, в худшем случае, такою. Обратите внимание, что не спица, а интерфейс обода / ниппеля ограничивает степень натяжения спицы. Если вы не перемежаетесь, вы отказываетесь от последней страховки от растяжения спицы.

Единственный аргумент против чересстрочной развязки был бы, если бы спицы обычно ломались в месте, где они пересекались. Я лично никогда не видел этого.

Что касается связывания и пайки, я думаю, что Брандт прав, чтобы развенчать практику. На всех привязанных и припаянных колесах спицы легко скользят друг против друга, поэтому я не вижу, как это может улучшить жесткость колеса. (Брандт показывает это эмпирически.) Единственный аргумент в его пользу состоит в том, что он предотвращает шлепание разорванной спицы, то есть вы можете продолжать ездить на велосипеде с разорванной спицей. (Это может объяснить, почему вы все еще видите их в мощеной классике. Хотя все больше и больше команд просто используют стандартные карбоновые колеса.)

Колесная шина Shimano XTR M988 Trail построена так, что спицы пересекаются, но не переплетаются, они просто проезжают без соприкосновения, и после длительного катания (и не мягкие) они кажутся искусными в поворотах и ​​жесткими, как любая другая колесная пара, на которой я ездил. Возможно, вплоть до технологии обода? Сейчас я нахожусь в процессе создания колесной пары, используя ту же технику, но используя легкие компоненты для моего велосипеда XC. Надеюсь, я получу те же результаты от этого проекта ....

Это только когда-то кажется дополнительной точкой напряжения, когда они переплетаются, хотя зазор деррейлера - достойная точка.

Старинные английские велосипедные колеса (1950–1960) иногда имели 3-х крестовый НЕ-чересстрочный рисунок от производителя (у меня есть один). Сплетение не стало «стандартной практикой» (принято без вопросов) до середины 1960-х годов. Чередование теперь "всегда" выполняется, возможно, потому что есть небольшой недостаток, обеспечивая преимущество дополнительной боковой жесткости.

Радиальные узоры легкий вес (и потенциально более аэродинамические), но, по моему опыту, на порядки больше шансов привести к разрушению спиц и taco'd ободами , когда спицы сделать перерыв.

Вы также не хотите делать радиальную отбуксировку на задних колесах, поскольку радиальная отбуксировка позволит вращать ступицу относительно обода, находясь под натяжением привода.

Я думаю, что 2 креста сильнее, чем 0 креста, но это не всегда выглядит так здорово, особенно на колесе с низким количеством спиц. 0 Крестик только для фронта. Иногда, может быть, у тебя только короткие спицы. Радиал не будет таким же прощением плохого телосложения. Вот мой последний компромисс на заднем колесе, поскольку я пытаюсь развить Святой Грааль колес. 16 спиц 2 креста на стороне привода. 8 спиц 0 пересекаются на неприводной стороне (nds). Все 24 спицы имеют одинаковое напряжение на измерителе. Если в будущем будет выполнено какое-либо правдоподобие, будут отрегулированы только восьмые спицы.