Велосипедное колесо состоит из:
Спицы соединяют втулку с ободом, обеспечивая колесу высокую прочность при малом весе. Они удерживают форму колеса, придают ему прочность и жесткость. Благодаря их гибкости нагрузка, действующая на колесо, распределяется по ободу. Так же они являются своего рода амортизаторами.
Для определения правильности установки и натяжения спиц используют специальный прибор – тензометр.
Что такое тензометр
Тензометр – это прибор для измерения напряжения и деформации на локальном участке. С его помощью определяют напряжения в изделии или конструкции.
По типу действия тензометры различают:
- механические,
- резистивные,
- струнные,
- емкостные,
- индуктивные.
В велосипедном деле тензометр используют для определения силы, с которой натянуты спицы в колесе.
Для этого применяют, в основном, механические тензометры, принцип работы которых мы и рассмотрим.
Принцип работы велосипедного тензометра
Идея работы тензометра на самом деле очень простая и понятная.
Чем сильнее натянута спица – тем меньше она будет изгибаться при приложении к ней поперечного усилия.
Мы рассмотрим принцип работы на примере механического прибора.
При измерении натяжения спица фиксируется между двумя упорами (точками) на приборе и посередине между ними прикладывается поперечное усилие на изгиб. Это усилие прикладывается третьим, подвижным упором, с помощью мерной пружины на обратной стороне тензометра.
При этом, в зависимости от степени отклонения участка спицы под нагрузкой от прямой линии, на мерной шкале стрелка показывает условную цифру. Чем сильнее натяжение – тем меньшее отклонение от прямой (изгиб) и больше цифра на шкале тензометра. На основании этой цифры отклонения определяют силу натяжения спицы в килограммах по специальной таблице, идущей в комплекте к каждому велосипедному тензометру.
Степень отклонения, естественно, зависит от материала, из которого изготовлена спица, её толщины и профиля (круглая, плоская, овальная, баттированная).
Баттированная спица - та, у которой толщина на концах больше, чем толщина в центральной части.
Зная материал, толщину, и профиль смотрим в таблицу и переводим полученную со шкалы цифру в реальное натяжение, выраженное в килограммах.
Например, измеряем натяжение круглой стальной спицы диаметром 1,5 мм с предыдущей картинки. Первое показание «20» соответствует натяжению в 148 кг, а второе «10» в 56 кг.
Учтите, что измерять толщину спицы нужно с точностью до десятых долей мм.
Для чего натягивать спицы
Спицы на колесе натягивают для того, чтобы оно было прочным на изгиб и жестким.
Сила натяжения разная для разных сочетаний спиц, ободов (материал, профиль, производитель и т.д.) и стиля катания.
Для качественных колес известных брендов сила натяжения указывается непосредственно производителем. Для других колес обычно берется среднее значение из тех же таблиц натяжения (которые идут в комплекте с тензометром и показаны на картинке выше) в зависимости от материала и толщины спицы.
Тут важно понимать, что натяжение спиц влияет на жесткость колеса на скручивание. Чем сильнее они натянуты, тем сложнее согнуть колесо в поперечной плоскости. При этом жестко «заспицованное» колесо – это плюс к разгону велосипеда. Поэтому гонщики, например, натягивают спицы почти до максимальных значений.
Чтобы колесо было прочным, а не жестким, не нужно натягивать спицы до максимальных значений.
При максимальном натяжении не только сама спица испытывает сильные нагрузки, но и обод, особенно в месте крепления спицы, так же испытывает максимальную нагрузку. Поэтому при ударе, такая спица гораздо легче лопнет или её вырвет из обода. Или у обода, вместо того, чтобы он просто пошел «восьмеркой», которую потом просто выпрямить, погнется сам профиль, который исправить очень сложно. Или же обод просто лопнет.
Спицы ни в коем случае не должны быть слабыми или перетянутыми. Главное условие прочности и долговечности колеса – равномерно натянутые спицы. Очень плохо, когда они перетянуты (одна или несколько). Значит, вскоре они могут лопнуть.
При сжимании пальцами соседние спицы должны незначительно прогибаться навстречу друг другу, если такого прогиба нет - надо обязательно ослабить натяжение. Также и обод должен быть в идеальном состоянии, при сильных восьмёрках и контрударах надо его расспицовывать и выпрямлять вручную, а не с помощью подтяжки отдельных спиц.
Для обычного велосипедиста, не спортсмена и не гонщика, спицы должны быть натянуты равномерно и не на максимальных, а на средних значениях. Как натягивать спицы для спортсменов знают их тренеры и механики. Мы им советовать ничего не будем.
В интернете на некоторых сайтах есть специальные приложения для построения диаграмм натяжения спиц на колесе. Например, для тензометров TM-1, по адресу Parktool.com/wta можно построить диаграмму натяжений, а так же узнать ориентировочные значения силы, с которой их нужно натягивать для разных материалов, толщины и сечения (круглых, овальных, плоских).
И еще. Со временем спицы теряют первоначальное натяжение. Происходит это из-за того, что при каждом ударе колеса о землю при его вращении, спица очень-очень мало, но теряет натяжение. Связано это ещё и с тем, что сам ниппель, крепящий спицу к ободу, начинает понемногу выкручиваться, ослабляя натяжение. Поэтому время от времени натяжение нужно проверять, и лучше это делать тензометром, а не пальцами и не на слух.
Что ещё можно почитать:
- Типы и особенности велосипедных втулок. На что обратить внимание при замене.
- Велосипедные обода.
- Велосипедные покрышки: размеры, типы маркировки и взаимозаменяемость.
- Какую покрышку выбрать на велосипед
- Велокамера
Комментарии