Колесо со спицами – ровесник современных велосипедов. Уже в конце XIX века все велосипеды выпускались со спицами. Металлопрокатная промышленность уже достаточно развилась для создания прочных и тонких прутков, способных удержать в натяжении обод колеса и закрепить его на втулке.
Велосипедные спицы – очевидное решение для колёс. Минимальный вес, небольшая площадь поверхности – всё делает колесо лёгким, а качественный металл и крепление под ключ достаточно надёжны, чтобы удерживать большой вес.
Магазины предлагают множество моделей и украшений (например, подсветка спиц), и выбор требует больших знаний от покупателя, чтобы не запутаться во всех вариантах материалов, размеров, типов и рекомендуемых наборов.
Особенности конструкции
Спицы соединяют собой фланцы на втулке и обод, обычно находясь под углом, так как приёмники для ниппеля находятся по центру обода колеса велосипеда. С двух сторон конструкция различна. Если с одной стороны ниппель навинчивается , то во фланец спица просто продевается, закрепляясь напрессованным элементом – головкой.
Типы и материалы
Являясь конструктивной частью на колесе, спицы сами по себе достаточно просты. Тем не менее, существует множество их типов. Разделяют по следующим параметрам:
- размеры, в первую очередь длина – зависит от размеров колеса и типа спицовки;
- материалы – современные сплавы всё чаще используются и для напыления, и для самой конструкции спицы;
- по способам крепления – сейчас стандарт практически устоялся, но варианты всё ещё есть.
Типы по размерам
Для начала, не все спицы круглые в сечении. Всего сечений спиц выделяют достаточно много:
- С одинарным и двойным утолщением – на концах круглой в сечении проволоки делаются утолщения. В случае одиночного – на стороне головки.
- Тройного сечения – «составные» модели, в которых диаметр сечения меняется в одной из сторон двумя шагами. Обычно утолщение смещается к центру колеса.
- Аэродинамические – эллиптические и плоские варианты для скоростных гонок, иногда встречаются каплевидные варианты.
Ширина измеряется в AWG (American Wire Gage), американском измерении сечения проводов (проволоки) единицы в 10g-17g являются стандартами и впрямую приводятся к миллиметрам. Самые часто встречающиеся – 12g и 14g, 2,6797 мм и 2,032 мм, соответственно.
По длине велосипедные спицы не типируют, так как производятся в очень большом ассортименте.
Типы по материалам
Большинство используемых моделей изначально изготавливались и продолжают изготавливаться из стали – прочные, надёжные, недорогие изделия. Кроме стали, могут использоваться:
- титан – более надёжный и крепкий металл, но на порядок дороже. Литые спицы из титана применяются в триале и даунхиле для компенсации огромных ударных нагрузок;
- углепластовое волокно – обратный титану материал. Очень лёгкий и достаточно крепкий, чтобы выполнять функцию спицы, но ещё более дорогой. Используется в основном из-за своей лёгкости и аэродинамики в гоночных байках.
Точки и способы крепления, новинки
Сейчас стандартом является J-образная головка, которая продевается через отверстие во фланце и далее удерживается там. Не так давно появились колёса на прямых спицах, без загиба, но это пока только спортивные модели, поменять привычки большинства не так легко.
Кроме того, активно развиваются колёса вообще без спиц. Их роль начинают выполнять углепластовые вставки, некоторые и вовсе переходят к литым колёсам, изготавливаемым по аналогии с автомобильными дисками. Очень надёжная структура пока слишком тяжела и ненадёжна. Кроме того, не многие вспоминают о боковом ветре, который с такими колёсами может стать вполне реальной угрозой здоровью. В целом, защита корпуса и от вибраций, и от несчастных случаев в таких вариантах скорее отрицательная.
Замена нестандартных моделей – тоже большая проблема, так как партии невелики и найти нечто уникальное, особенно в провинции, нелегко, да и регулировка их часто нетривиальна.
Футуристический концепт электровела с колёсами без спиц
Спицевой набор
Спицевой набор, он же «спицовка», – это количество спиц внутри колеса, правило их расположения и порядок закрепления на втулке и на ободе. Существует несколько стандартных наборов, от которых все отталкиваются. «Спицевать» – этот термин относится и к процессу монтажа, и к подготовке – необходимо очень внимательно. Можно сказать, что это целая наука.
Наборы обычно классифицируют по числу «крестов», т.е. пересечений спицы с другими, закреплёнными на том же фланце. Стандартом де-факто являются «три креста» – лёгкий в натяжении и починке. Де-факто крайним являются «четыре креста», установка, когда спица повёрнута практически на 90 градусов от условного радиуса.
Крайним вариантом с другой стороны является радиальное расположение, когда спицы вообще не пересекаются друг с другом.
У каждого варианта есть свои плюсы. Большой наклон увеличивает длину, чем повышает амортизирующий эффект, меньше гасит энергию педалирования и имеет очень большой запас прочности на колесе. Радиальный вариант очень лёгок, так как длина минимальна, но и надёжность здесь намного ниже. Подтянуть их будет проблематично из-за низкого запаса прочности.
Процесс спицовки
Разберём процесс сбора колеса, или спицовки.
Схема проходов для «трёх крестов»
Для начала приготовим всё необходимое:
- Спицы в необходимом количестве, с равными параметрами.
- Втулка с фланцами, подходящими под выбранное количество спиц.
- Обод с соответствующими пазами для ниппелей.
- Спицевой ключ, удобный для закручивания ниппелей.
В незабвенном гайде по сбору колеса от Шелдона 35 шагов, которые следует выполнять корректно и без ошибок. Понятно, что все учатся «в бою», и мы приведём лишь основные этапы:
1. Приготовим спицы (смажем, ещё раз проверим длину и наличие ключа), иначе их невозможно правильно натянуть.
2. Вставляем спицы в колесо, начиная с ключевой, без фанатизма, на 2 оборота. Важно, чтобы количество оборотов (т.е. начальное натяжение) всех спиц было одинаковым.
3. Начинаем правильно подтягивать, проходя по всему ободу, на каждом из ниппелей делая по 1 обороту. Если в конце обода становится тяжело его делать, значит, переборщили, возвращаемся назад и делаем по 0,5 оборота.
4. Проверяем восьмёрку – выбираем блок спиц и равняем обод, натягивая ту или иную сторону.
5. Проверяем эллипс – регулировка проста, подтягиваем «горку» или ослабляем «провалы».
6. Проверяем зонтик – необходимо отрегулировать условную окружность крепления ниппелей (центр профиля обода должен проходить по центру велосипеда). Обычно равняют по расстоянию от обода до тормозных колодок.
7. Проводим окончательное натяжение, чтобы все ниппели вошли в пазы.
8. Убираем смазку и подпиливаем концы спиц, если они выглянули в процессе натяжения за пазы – при нагрузках они начнут повреждать камеру и подложку.
Собственно, всё! Конечно, сбор колеса – сложная, особенно для новичка, работа, и приступать к ней стоит только в хорошем настроении и состоянии, чтобы не допускать ошибок. Если хотя бы одна спица сломалась, это повод для выполнения работы заново. Здесь может быть и некачественная партия, и ошибка в последовательности, и элементарная невнимательность.
Специальная установка для крепления колеса, она же «станок», далеко не обязательна. Все правки можно с лёгкостью производит прямо на велосипеде, перевернув его и установив на устойчивое основание. Снять спицы намного проще, чем потом ремонтировать повреждённое из-за ошибок колесо.
Выбор спиц
- Длина. Необходимо точно рассчитать длину спиц в зависимости от размеров втулки, обода, типа крепления, изготовителя. Важно не просчитаться, лучше производить расчёт длины в готовых калькуляторах. Благо, их достаточно в интернете.
- Материал. Стоит быть прагматичными. Конечно, круто пойти на поводу у топовых спортсменов и закупить в Китае углепластик, но для большинства применений вполне достаточно стальных спиц, максимум, с небольшим напылением от коррозии. Сталь легко выправляется, ремонтируется и устанавливается, а разница в весе далеко не так важна, как её описывают на профессиональных ресурсах.
- Геометрия. Опять же, если вы не спортсмен, геометрия должна быть самая простая, с увеличением нагрузок на пересечённой местности и при переходе к трюкам – смотрим в сторону утолщённых вариантов. На практике, варианты с несколькими диаметрами не очень полезны, лучше подобрать 10g и не мучиться с заменой, так как усиленные спицы поставляются ограниченными партиями.
- Количество. Есть вполне обоснованное мнение, что спиц должно быть больше. Сейчас 28-32 – стандарт для горного велосипеда, и не стоит от него уходить далеко. Малое количество спиц принимает большую нагрузку и ездить с ними рискованно, а большее число утяжелит колесо без явных выгод. Не забываем, что число на заднем колесе обычно больше из-за большей нагрузки.
- Инструменты. Заранее готовим спицевой ключ.
- Работа своими руками. Доверяем профессионалам – поставить спицы на колесо колесо сложно новичку, и, возможно, не стоит делать это самостоятельно.
Заключение
Спицы – небольшой элемент конструкции велосипеда, от которого зависит очень многое. Как правило, самым важным становится не производитель, размер или материал, а качество установки спиц и их конфигурация. Какую выбрать длину, сколько «крестов» в спицовке, какое будет натяжение и насколько меньше элементов поставить в переднее колесо – все вопросы важны, так как от колеса зависит не только удовольствие от катания, но и здоровье велосипедиста. Если вы захотите просто поменять спицы, следует отнестись к этому занятию максимально серьёзно.
Многие любители активного отдыха при покупке не смотрят на них. Хотя от них зависит очень многое. Чем качественнее велоспицы, тем лучше и приятнее езда.
Они обеспечивают колёсам прочность и жёсткость, дополняют . Для правильного распределения разгрузки правильно подобранные спицы должны немного пружинить. Важно определиться, для чего требуется двухколёсная машина, до того как выбрать спицы для велосипеда.
Материалы для изготовления
Чаще всего применяются:
- нержавеющая сталь (хромомолибден);
- титановые сплавы;
- конструкционные стали с никелевым напылением.
От типа резьбы зависит прочность изделий. Её делают нарезанной или накатанной. Лучшими являются элементы с накатанной резьбой, но они и стоят дороже из-за сложности изготовления.
Виды
Спицы по геометрии делятся:
- на аэро, плоские;
- с постоянной толщиной, цилиндрические;
- с баттингом, цилиндрические
Аэро (плоские)
Имеют правильную аэродинамическую форму для снижения сопротивления воздушного потока. К недостаткам относится частая настройка втулки, что ослабевает крепление и требует больше времени.
С баттингом
Применяется для любителей . Они способны поглощать удары и равномерно распределять нагрузку за счёт своих конструкционных особенностей. Имеют переменную толщину и, благодаря технологии холодной ковки, они способны растягиваться без ущерба для молекулярной структуры материала.
С баттингом бывают:
- на одно утолщение;
- два утолщения;
- тройной баттинг.
Наибольшее распространение получили элементы с двойным утолщением, подходящие для шоссе и МТБ. Для электровелосипедов, даунхилла и тандемов рекомендуются спицы с тройным утолщением.
Цилиндрические с одинаковой толщиной
Они применяются на преобладающем большинстве велосипедов. К недостаткам относится эластичность, масса и быстрая усталость материала, что требует частой замены.
Расчёт длины спиц для велосипеда
Некоторые велогонщики задумываются над расчётом длины . Профессионалы заявляют: «Не слушайте никакие вести. От вида и качества этих деталей многое зависит, конечно, но если решили заменить спицы на велосипеде, то лучше менять на аналогичные».
Не пытайтесь переделать горный велосипед в гоночный либо наоборот. Над велосипедом работали инженеры, затратившие все свои навыки и использовавшие лучшие материалы для тех целей, для которых он предназначен.
Если в колесе стоит 36 плоских спиц аэро из алюминия, то ставьте такие же. Не рекомендуется его переделывать под другие нужды, так как если вы сделаете замену, то никак не сможете изменить конструкцию рамы.
В результате поставив на велосипед для велотрека спицы с баттингом и прокатившись на нём по бездорожью, приведёте к разрушению всей конструкции своего «коня». Поэтому, чтобы заменить спицу, снимите старую и поменяйте её на аналогичную.
Вывод
Для того чтобы сделать правильный подбор спиц для велосипеда, необходимо выяснить, для каких целей предназначен ваш и, исходя из вышеизложенного, произвести их замену.
Для сборки колеса очень важно подобрать правильную длину спиц. Если возьмёте слишком длинные спицы, то скорее всего они будут выпирать из обода и прокалывать вашу камеру. Если возьмёте слишком короткие, то они будут обламываться и собрать колесо не получится.
В статье будут рассмотрены следующие вопросы:
Если вы просто хотите заменить сломанную спицу на вашем колесе, то это идеальный вариант. Банально берёте линейку и измеряете длину целой спицы, а затем заказываете новую максимально соответствующей длины.
А вот если вы собираете колесо с нуля, то задача может оказаться вовсе не тривиальной. Лет 10 назад, подбор спиц мог оказаться настоящим адом. Люди лезли на форумы, просили советов от профи, взамен получая какие-то сложные формулы для расчёта длины и в итоге плевали на это дело и покупали уже собранные колёса. Сейчас же всё проще чуточку проще, а про основные аспекты, на которые стоит обратить внимание мы сейчас расскажем.
Количество крестов
Сначала нужно решить в какое количество «крестов» вы будете спицевать колёса. Что же это значит? А вот что:
Повальное большинство современных колёс спицуется в 3 креста, так достигается оптимальное соотношение жесткости колеса в поперечном (боковом) сечении и сопротивлению скручиванию (когда вы тормозите дисковым тормозом или разгоняетесь). Но если у вас нет возможности купить спицы необходимой длинны для спицовки в 3 креста, то можно попробовать заспицевать колесо в 4 креста. Это чуть сложнее, зато вы не останетесь без колеса.
Как измеряется длина спиц?
Обращаем ваше внимание, что длина спиц измеряется именно так, как показано на рисунке:
Если вы измерите общую длину спицы, то её может не хватить для нормального накручивания ниппеля.
А если нет такой длинны, какую показал калькулятор?
Если калькулятор показывает вам условные 255,5мм и вы не можете найти такую спицу, то не стоит волноваться. Спицы обычно идут с шагом в 1 или 2мм, так что вы можете взять как спицу 254мм, так и 256мм (мы рекомендуем брать чуть длиннее).
Размер ниппеля
Посадочная ширина у всех ниппелей одинаковая, а вот высота самого ниппеля бывает разной, 14мм или 16мм для латунных или 12мм для алюминиевых.
Материал ниппеля
У латуни и алюминия есть свои плюсы и минусы, давайте их рассмотрим.
Латунные ниппели :
Крепкие
Не подвергаются коррозии
Никелевое покрытие действует как смазка при сборке
Тяжелые
Нет разнообразия цветов
Алюминиевые ниппели :
Цветные
Легко мнутся
Подвержены коррозии
Если вы скажете, что выбор латунных ниппелей очевиден, то смеем с вами не согласиться. Несмотря на то, что они очень прочные, иногда это может сыграть злую шутку. Там, где мог сломаться ниппель, сломается спица. Согласитесь, ниппель поменять проще, чем спицу, особенно если она установлена со стороны звёзд на заднем колесе.
При сборке колёс на алюминиевых ниппелях вам понадобятся качественные ключи и предельная внимательность, чтобы не переусердствовать и не свернуть их. И не забывайте, что алюминий подвержен коррозии. Если вы часто катаетесь в грязных условиях, то ниппели запросто могут закиснуть на спицах и убрать восьмерку без замены спицы уже не получится.
Калькулятор
Существуют калькуляторы, в которых можно выбрать множество моделей втулок и ободов, например, как этот :
В принципе, все обозначения понятны и видно, что от вас хотят узнать. Но если у вас большие проблемы с иностранными языками, то советуем вам этот калькулятор от Sapim . Он на русском, так что вы точно поймёте что от вас хотят.
Разная длина спиц
Часто люди пугаются, когда калькулятор выдаёт им разные длины спиц для каждой стороны. Не удивляйтесь, возможно у вас разного размера фланцы, или для компенсации смещения зонта (так называют переплёт спиц) вам нужно воспользоваться более короткими спицами с одной стороны.
Если фланцы одинаковые, а длины спиц всё равно разные, это тоже не ошибка. Из-за наличия на втулке крепления под дисковый тормоз или барабана для кассеты её центр тоже может смещаться и для ровного зонта нужна разная длина спиц.
Если вы в таком случае будете использовать одинаковую длину спиц, то колесо проблематично будет отцентровать. С одной стороны спицы будут либо слишком сильно торчать из ниппелей, или находиться на недостаточной глубине.
О том, как самостоятельно заспицевать колесо мы поговорим в следующей статье.
Спицы - это важная деталь велосипеда, которая позволяет соединить втулку колеса с ободом и при этом отцентрировать её. Кроме этого, спицы выполняют амортизационные функции благодаря своей упругости и работе не только на сжатие, но растяжение. Несмотря на существование литых дисковых колес для велосипеда, велосипедные колеса со спицами все же предпочтительнее именно благодаря свойству амортизации. Литые велосипедные диски так же значительно тяжелее, чем колеса со спицами. В данной статье мы рассмотрим - из чего изготавливают спицы, какая бывает резьба, длина и размеры. Так же разберем, какие бывают конструктивные особенности у различных спиц.
Материалы и способы изготовления спиц
Самым популярным материалом для производства спиц является сталь. Лучшими спицами считаются из высоколегированной стали. Более дешевыми и соответственно менее надежными считаются спицы из хромированной и оцинкованной стали. На профессиональных велосипедах спицы могут быть из алюминия или титана. Эти материалы позволяют уменьшать общий вес велосипеда. Но стоит иметь ввиду, что титановые спицы могут устанавливаться только с бронзовыми ниппелями, что сводит на нет все экономию веса.
По способу изготовления спицы делятся на катаные , тянутые и кованные . Катаные спицы самые простые в производстве и имеют постоянный диаметр по всей длине. Тянутые спицы имеют переменный диаметр. Чаще всего тянутые спицы имеют меньший диаметр в центре и больший по краям. Так как основная нагрузка на спицу действует в местах креплений, то пониженный диаметр в центре спицы не влияет на её надежность, но зато позволят снизить общий вес. Кроме того тянутые спицы более упругие, что улучшает амортизационные свойства.
Кроме всех перечисленных спиц бывают еще и аэродинамические с эллиптической и лезвиеобразной центральной частью. Такие спицы обладают более высокими техническими характеристиками, чем все остальные.
Конструкция спицы, резьба, размеры и длина
Резьба на спице бывает двух типов - нарезанная и накатанная . Спицы с накатанной резьбой значительно крепче, так как место соединения спицы и обода наиболее уязвимо. Но такие спицы и дороже потому, что накатать резьбу более трудоемко, чем нарезать. На более дешевые велосипеды и велосипеды не подвергающиеся большим нагрузкам устанавливают спицы с нарезанной резьбой. Диаметр спицы в том месте, где резьба накатана немного больше диаметра всей спицы.
По размерам спицы отличаются диаметром и длиной . Оба параметра подбираются индивидуально под конкретное колесо. Чаще всего применяются спицы диаметром от 1.6 до 2.3 мм. А длина спицы зависит от диаметра всего колеса.
Ниппеля предназначены для крепления спицы к ободу велосипеда и представляют собой грибовидные гайки с прорезями под отвертку и грани под спицевой ключ. Для производства ниппелей используют сталь, бронзу и алюминий. Самыми дешевыми и наиболее популярными являются стальные ниппеля . Бронзовые применяются совместно с титановыми спицами, а алюминиевые предназначены для снижения веса велосипеда. Единственный недостаток алюминиевых ниппелей это невозможность использования их в алюминиевых пистонах пистонированных ободьев. Алюминиевые детали могут вступить в химическую реакцию и произойдет их сварка.
Спицевой набор и типы спицовки велосипедных колес
Спицевание колеса велосипеда отличается направлением спиц относительно радиуса колеса. Угол между спицей и радиусом может достигать до 90 градусов. Чем больше угол, тем больше крестов образуется в спицах. Кроме того, чем больше угол, тем меньше действие силы на спицу. Чем меньше угол, тем короче спица, а соответственно и легче. Так же спицы расположенные без угла имеют наибольшую поперечную жесткость.
Количество спиц в колесе велосипеда зависит от предназначения велобайка. На горных и дорожных велосипедах обычно 32 или 36 спиц. На шоссейные скоростные велосипеды устанавливают 32, 28 или 24 спицы. Максимальное количество спиц 40 и даже 48 делают на тандемах.
Необходимы для того, чтобы соединять втулку с ободом. Таким образом они обеспечивают целостность конструкции и ее прочность. Кроме всего прочего, спицы играют в некоторой степени и амортизирующую роль. Некоторая гибкость этого конструктивного элемента обеспечивает распределение нагрузки по
Спицы для велосипеда состоят из двух частей - это собственно сам стержень и ниппель (грибовидная гайка для закрепления на ободе). Такая конструкция обеспечивает вполне надежное крепление. Один конец стержня загнут и расклепан. На втором имеется резьба, которая может быть нарезной или накатанной. Второй вариант делает спицу более крепкой и надежной. Нарезная резьба сильнее ослабляет данную деталь, которая часто ломается именно в этом месте. Изготавливают стержень либо из либо из обычной (с напылением из никеля). Второй вариант менее надежен. Для спортивных моделей часто используются титановые варианты.
Ниппель изготавливается из бронзы, стали или алюминия. Первый вариант предпочтителен в том плане, что практически не прикипает. Замена спиц на велосипеде при использовании таких гаек может быть более простой. Стальные элементы являются самыми дешевыми, и специалисты не советуют их использовать.
Наиболее дорогой вариант - алюминиевые гайки. Они позволяют сделать колесо более легким.
Спицы для велосипеда обычного городского типа применяются в количестве 36 штук. В колесе шоссейных моделей их может быть меньше. Таким образом достигается большая маневренность велосипеда в плане изменения скоростей. В разных конструкциях количество спиц может быть неодинаковым. Однако их число всегда кратно четырем или двум.
Кроме того, спицы для велосипеда могут иметь разную толщину. В переднем колесе фланцы втулки симметричны, имеют стандартный размер. В заднем же многоскоростная конструкция, наоборот, асимметрична. Поэтому размеры могут быть абсолютно любые. Поэтому на моделях с одинаковыми типами втулок устанавливаются спицы, предназначенные для переднего колеса, для заднего справа и для заднего слева. При этом они имеют разную толщину.
Иногда требуется замена или регулировка спиц велосипеда. Операции эти достаточно сложны, но при желании могут быть выполнены самостоятельно. Для того чтобы, например, подтянуть спицы, нужно перевернуть последний вверх колесами и пошатать стержни. Если амплитуда превышает 1-2 мм, необходимо подтянуть элемент. Сложнее не допустить появления «восьмерки» при подтягивании. Для этого придется определить амплитуду горизонтального и вертикального биения. Устраняют эти проблемы путем натяжения или ослабления спиц и смещения обода. Точно таким же образом исправляют «эллипс» обода.
Замена спицы может понадобиться в результате ее поломки. Чаще всего это происходит при сильном ударе, к примеру, о бревно или край ямы. Такое иногда случается, а поэтому стоит иметь при себе запасные спицы для велосипеда. Для того же, чтобы доехать до дома, в том случае, если нет инструментов для снятия колеса, поломанную деталь загибают и привязывают к ней проволоку. Таким образом можно будет добраться до того места, где возможно заменить спицу на новую. Последняя просто вставляется в обод и закручивается ниппелем.
