Несмотря на кажущуюся простоту, колесо велосипеда – это сложная система. Помимо того, что оно выдерживает собственный вес байка, так еще и вес велосипедиста, а так же все нагрузки, возникающие при передвижении.
Содержание:
- Постоянные нагрузки
- Динамические воздействия
- Спицы
- Причины деформации
- Восьмерка
- Работа
- Зонт
- Как предотвратить
Воздействия на дороге можно разделить на две группы:
- статические;
- динамические.
Статические сравнительно стабильны, это может быть натяжение стержней или давление воздуха в камере. Такой вид воздействий не меняется вообще длительное время или интенсивность изменяется плавно.
Динамические нагрузки существуют в трех формах:
- растяжение;
- сжатие;
- скручивание.
Рассмотрим все по порядку, чтобы понять: каковы причины возникновения «восьмерок»? Кроме того, предлагаем несколько способов их устранения.
Постоянные нагрузки
Натяжение – это статическая нагрузка, за счет него колесо сохраняет форму и находится в стабильном состоянии. Это достигается равномерным и одинаковым натяжением всех элементов, целостностью обода (отсутствие трещин и деформаций) и фланцев втулки, к которым фиксируются спицы.
Качественно собранное колесо может выдерживать огромные нагрузки, например, 36-спицевое – до 400 килограмм
Немаловажным аспектом является давление камеры, но его воздействие во многом зависит от типа конструкции и байков:
- у фэтбайков покрышки накачивают около 0,5 атмосфер, потому они не могут существенно нагрузить обод;
- для трекового велосипеда, накачанные до 11 атмосфер – это уже существенная нагрузка, способная деформировать обод при неравномерном натяжении спиц;
- трубка, накачанная до 8,5 атм может деформировать обод, так как давит на него с силой до 300 Н;
- клинчерная покрышка схожа с трубкой, она так же давит на клинчерный обод, но он изначально сделан так, чтобы лучше выдерживать такие нагрузки, у него утолщенные стенки (что так же минимизирует износ от тормозных колодок);
- на тонкостенных ободах, например, облегченных МТБ-шных, нельзя использовать шоссейные покрышки. В основном они рассчитаны на бескамерки, максимум накачки – 4,5 бар.
При протяжке колесо может потрескивать, это нормально и далеко не значит, что предел натяжения спиц для выбранного обода превышен
Если натянуть неравномерно, то после накачки камеры его может деформировать как раз «восьмеркой». Причем, иногда для устранения полученных дефектов необходимо протягивать его полностью заново.
Динамические воздействия
Три типа динамических нагрузок оказывают влияние на колесо во время движения, это способствует деформации спиц/ободов.
Вариантов воздействия несколько:
- вес велосипедиста, даже если ездить исключительно по идеальным покрытиям, постепенно возникает усталость компонентов, что приводит к искажениям. Достаточно просто сесть в седло и две верхние спицы будут максимально нагружены, а две нижних – минимально;
- радиальная нагрузка появляется при вращении, это смещение обода относительно втулки;
- торможение вызывает торсионные нагрузки. При них не возникает изменения суммарного натяжения, но эти силы перераспределяются;
- наезд на препятствие – это радиальное воздействие, при котором нижние нагруженные спицы еще больше нагружаются, а верхние еще сильнее ослабляются (за счет упругости все возвращается в исходное состояние);
- крутящий момент – торсионная сила, но направленная противоположно в сравнении с усилиями от торможения;
- поперечные нагрузки возникают при поворотах, но эти воздействия слабые. Единственная ситуация, при которой боковые воздействия становятся опасными – аварии.
Особого внимания заслуживает заднее колесо, так как здесь распространены конструкции с параллелограммным переключателем. Чтобы разместить систему звезд, приходится располагать спицы по бортам обода асимметрично, чтобы они не мешали.
Чтобы усилить конструкцию, сзади втулки всегда больше и мощнее, чтобы был запас прочности
В итоге заднее колесо нагружается сильнее из-за крутящего момента, а асимметрия его дополнительно ослабляет. Оно оказывается существенно уязвимее переднего. Частично решить эту проблему позволяют планетарные втулки, так как у них только одна звездочка.
Спицы
Спицы представлены множеством вариантов по типоразмеру, внешнему оформлению, материалу.
Выбирать спицы нужно по ряду критериев:
- под вес велосипедиста;
- условия эксплуатации и стиль вождения;
- под расстояние между отверстиями фланцев и высоту обода.
Форм множество, это могут быть круглые стержни, с переменной толщиной для экономии веса, плоские с улучшенной аэродинамикой. Переменный диаметр (батованные спицы) позволяет усилить уязвимые места и продлить срок службы. Чаще спицы ломаются чуть выше основания, так как здесь накапливаются напряжения.
Причины деформации
Деформации бывают двух типов:
- обратимые;
- необратимые.
Наиболее распространены 3 вида обратимых деформаций:
- восьмерка или искривление одного из участков колеса;
- яйцо, когда обод приобретает овальный профиль;
- зонт, хорошо заметен, так как колесо при нем отклоняется от центра вилки.
К необратимым можно отнести вмятины обода, которые могут появиться в поперечном или продольном направлении. Чаще всего вызывают их сильные удары, после которых материал уже не может вернуться в исходное состояние за счет собственной упругости. В таком случае обязательно нужно менять обод, спицы или втулку, в зависимости от причины поломки.
«Восьмерка»
При «восьмерке» один из участков обода отклоняется от вертикальной плоскости, происходит ослабление и перетяжка нескольких спиц. Связано это с тем, что обод деформировался и изменились расстояния до него от втулки (для некоторых компонентов). Чтобы восстановить колесо, механик должен вернуть утраченное натяжение спицам. В нашей мастерской по ремонту велосипедов спб, чаще всего обращаются именно с такой восьмеркой.
Стоит учитывать, что с каждым разом будет все сложнее устранять «восьмерки» у одного и того же колеса
Кстати, чтобы от вибраций во время движения не раскручивались ниппели, можно наносить синий компаунд на резьбу
Степень искривления может быть различной:
- легкая. Обод цел, спицы тоже, достаточно отрегулировать их натяжение. Биение при этом составляет до 3 мм. Причиной является естественная усталость материала и сбившаяся настройка из-за вибраций, растяжения спиц и посадочных мест втулки. Для устранения достаточно натяжки спиц;
- средняя. Отклонение превышает 3 мм, но обод и спицы целы. Возникает при сильных ударах, столкновениях;
- сильная. Отклонение достигло таких величин, что были повреждены спицы и обод. В этом случае гарантированно нужно переспицовывать колесо, а так же закупить все необходимые расходники и поврежденные элементы.
Работа
Для работы понадобится спицевой ключ и стойка для велосипеда. Можно демонтировать колесо, но тогда необходимо иметь специальную стойку для него, в которой можно свободно закрепить и вращать. В идеале иметь специальную стойку для велосипеда, в которую он фиксируется и может полностью обслуживаться вне зависимости от задач.
Если нет стоек, то можно просто перевернуть велосипед на руль
Основным инструментом для спицевания и регулировки всегда будет спицевой ключ. Они бывают двух видов: фрезерованный и штампованный. Предпочтительно использовать первый, так как он имеет более точные грани и качество исполнения всегда выше, разумеется, он дороже. Преимущество такого инструмента в том, что с его помощью можно будет работать даже с мотоциклетными колесами.
Алгоритм устранения:
- нужно обнаружить искривленный участок. Для этого можно воспользоваться мелом или маркером, он выставляется с торца обода так, чтобы на ровных участках стержень слегка не доставал до стенки. В этом случае выступ коснется и появится отметина, обозначающая искривленный участок;
- на выявленном месте нужно посчитать спицы, выявить центральную на искажении;
- положение, в котором обод отдаляется от механика при протяжке, нужно подтянуть, противоположная сторона ослабляется;
- центральную спицу можно сразу натянуть на ¼ оборота;
- периферийные – по 1/8 оборота, затем результат проверяется. Если дефект стал заметно легче, то интенсивность протяжки можно сократить, добавляя за один проход не более 1/8 оборота.
После завершения работы следует проверить натяжение спиц, для этого подойдет динамометр. Оптимальное значение находится в пределах 5-8 кг, отклонения в любую сторону – это ошибка.
Зонт
Зонт – это частный случай «восьмерки». Обычно он связан с деформацией перьев, вилки или рамы, но они случаются редко, обязательно вследствие сильного удара.
Возможна равномерная перетяжка целой стороны колеса, это всегда ошибка механика, протягивающего спицы, связанная с отсутствием средней линии, относительно которой проводится регулировка
Чтобы устранить такой дефект, нужно равномерно отпустить все спицы с перетянутой стороны и натянуть с ослабленной:
- нужно каждую спицу провернуть не более чем на 1/8 оборота ключа;
- проверяется результат;
- при необходимости процедура повторяется в соответствии с полученным эффектом.
Как предотвратить
Гарантированно предотвратить «восьмерку» невозможно, часто она связана просто с длительной эксплуатацией велосипеда.
Однако, ряд моментов позволит снизить риск появления проблем:
- аккуратная и спокойная езда без прыжков;
- большие колеса лучше спицевать качественными деталями;
- использовать двойные обода, особенно при частом возникновении дефекта;
- регулярно проводить ТО, чтобы избегать люфтов, например, от плохо протянутых креплений.
