Сколько спиц в колесе велосипеда
В 99% случаев колесо состоит из втулки (с подшипниками и осью), обода и спиц. Когда вы начинаете крутить педали, то энергия передаётся через трансмиссию на втулку, спицы и обод, и колесо крутится. Спицы позволяют сделать колесо легким и прочным, о них мы сегодня и поговорим.
История
Более 30 лет назад у большинства велосипедов было 36 спиц на каждом колесе. Например, британский стандарт был 40 спиц сзади и 32 спицы на переднем колесе. Только гоночные велосипеды использовали 32 спицы на колесо. В других странах велосипеды обычно имели по 35 спиц на каждое колесо.
И вот у кого-то возникла идея: «Давайте сделаем колёса с 32 спицами. Они будут легче, мы потратим меньше материала, а, следовательно, и производство станет дешевле. Тем более, гонщики используют такие колёса, простому люду уж точно понравится!» В результате колёса правда получились легче, но на конечной цене для покупателя это не сказалось. Так что все остались в плюсе (но производители колёс в чуть большем).
Эта идея продолжает жить и поныне. То там, то тут появляются новые колёса, в которых 28/26/24 или ещё меньше спиц, а основным аргументом их покупки озвучивают меньший вес, при такой же прочности.
Однако, чтобы спица и обод выдерживали увеличенную нагрузку в одном месте, где в классическом колесе нагрузка распределяется между двумя спицами, их приходится делать из высококачественных материалов. Вот почему колёса с меньшим количеством спиц не такие лёгкие, как может показаться изначально.
Особенности использования колёс с меньшим количеством спиц
Поэтому цена на колёса с меньшим количеством спиц порой на порядок больше, чем на классические модели с 32 спицами. Стоят ли этого выигранные граммы – это каждый решает для себя сам.
Виды спиц и ниппелей
Велосипедные спицы бывают прямыми и непрямыми. Прямые спицы очень прочные, но требуют специальных втулок. В колёсах с количеством спиц меньше 32-х обычно используются именно прямые спицы, и наоборот.
Спицы отличаются методом изготовления:
- Катаные спицы;
- Плоские спицы;
- Тянутые спицы.
Катаные спицы – самый распространённый из трёх видов, из-за того, что они относительно просты и дёшевы в производстве. Делаются из стального прута подходящего диаметра.
Плоские спицы – практически то же самое, что и катаные спицы, только плоской формы. Это добавляет прочности и немножко аэродинамичности.
Тянутые спицы – самые качественные и самые дорогие. Тянутся (отсюда и название) из цельного куска стали.
Обратите внимание на способ нанесения резьбы на спицу. Спицы с накатанной резьбой гораздо прочнее, чем нарезные. Мы рекомендуем использовать именно их. Отличить их легко, спицы с накатанной резьбой толще в месте нанесения резьбы.
Ниппели обычно используются для соединения спицы с ободом. Материал ниппеля – сталь, латунь или алюминий. В основном ниппели выглядят как небольшая головка, которая накручивается на спицу, однако встречаются и всевозможные вариации, вплоть до самых невероятных – как у Mavic, с их внешней резьбой для вкручивания в бескамерный обод или Crank Brothers, где ниппели крепят спицы к втулке, а не к ободу.
Так какие спицы выбрать?
Если вы уже купили велосипед и планируете просто заменить сломанную спицу, то берите такую же, благо они продаются поштучно. Если вы только планируете собирать колесо, то здесь стоит учитывать то, как колёса будут заспицованы, какая у вас втулки и какой обод. О том, как самостоятельно заспицевать колесо мы поговорим в следующей статье.
Для читателей нашего блога действует скидка 10% по промокоду blog-BB30 на все товары , представленные в нашем магазине
Диаметр спицы измеряется толщиной (калибром) проволоки. Есть несколько стандартов измерения толщины спиц. Во французской системе чем меньше число, тем тоньше спица, а в английской и американской наоборот.
- США/Англия 14g - французская 13g
- США/Англия 13g - французская 15g
Из-за постоянной путаницы в стандартах появилась новая система ISO, в которой толщина спиц измеряется в миллиметрах.
- США/Англия 13g - 2.3 mm.
- США/Англия 14g - 2.0 mm.
- США/Англия 15g - 1.8 mm.
- США/Англия 16g - 1.6 mm.
Спицы бывают постоянного круглого сечения и переменного сечения (butted-баттинг).
Спицы переменного сечения бывают пяти видов:
1. Single-butted (одинарный баттинг) - у таких спиц есть утолщение у конца с головкой, а вся остальная длина спицы тоньше. Такие спицы используют редко, в основном когда необходимо иметь более прочное колесо на ободе со стандартными отверстиями;
2. Double-butted (двойной баттинг) - у таких спиц тонкая середина и утолщенные концы. Самые распространенные размеры 2.0/1.8/2.0 (14/15g) и 1.8/1.6/1.8 (15/16g). Эти спицы экономят вес, но при этом они имеют такую же прочность в местах концентрации напряжения, как и спицы постоянного сечения. Более тонкая же секция придает спице большую эластичность, что позволяет ей упруго растягиваться на большую величину, по сравнению с цилиндрической спицей. Как результат в момент резкой сосредоточенной нагрузки (удара о выступ, например) наиболее нагруженные спицы могут достаточно удлиниться, чтобы перераспределить нагрузку на соседние с ними спицы. Это особенно желательно, когда ограничивающим фактором является та нагрузка, которую может выдержать обод, не разрушаясь вокруг спицевых отверстий.
3. Triple-butted (тройной баттинг) - такие спицы являются лучшим выбором, когда основная цель, это долговечность и надежность: для тандемов и туризма с грузом. Они сочетают в себе достоинства как single, так и double butted спиц. Спицы DT Alpine III, например, имеет размеры 2.34(13g) у головки, 1.8 (15g) в середине, и 2.0 (14g) у резьбового конца;
Single- и triple-butted спицы позволяют решить одну из сложных проблем конструкции колеса. Из-за особенности своей конструкции конец спицы с резьбой хорошо проходит через отверстие во фланце втулки и совпадает с диаметром отверстия в ободе, это не создает люфтов при движении и увеличивает усталостную прочность конструкции.
4. Аэродинамические (эллиптические) - это спицы double-butted у которых тонкая часть имеет сечение в виде эллипса. Благодаря такой форме спица становится более аэродинамической. При сборке колес с такими спицами нужно избегать деформации кручения;
5. Аэродинамические (плоские) спицы - у них более выраженный аэродинамический (плоский) профиль, чем у предыдущих спиц. Однако эти спицы нельзя установить на обычные втулки, они слишком широкие и не пролезут в отверстия на фланцах.
Разбирались ли вы в вопросе, для чего нужны спицы велосипеда. Они выполняют несколько функций, благодаря им колесо обретает нужную жесткость и надежность, они являются соединительным элементом между ободом и втулкой, а также создают дополнительную амортизацию и обеспечивают одинаковое распределение нагрузки по всему ободу.
Количество спиц для разных типов велосипедов разное. Для горного велосипеда характерно количество от 32 до 36 штук. На шоссейных велосипедах их может быть 24,28 или 32. Городские и гибридные велосипеды оснащаются 36 спицами. И самое большое количество спиц вы можете видеть на велосипедах-тандемах до 48.
Материал, из которого изготавливаются спицы для велосипеда, может быть разным: титановые сплавы, карбон, высоколегированная сталь или конструкционная сталь.
Есть объяснение, почему на велосипедах разное количество спиц – когда необходимо снизить вес велосипеда это достигается при помощи уменьшения количества спиц .
Спица выглядит как тонкий загнутый стержень. Один его конец оснащен резьбой, а другой расклепанный. Закрепляется спица на обод при помощи ниппеля. Обычные стандартные спицы имеют диаметр от 1,6 до 2,3 мм. Для того чтобы подобрать правильный размер спицы, нужно ориентироваться на размеры втулки, диаметр обода и тип спицевого набора.
Велосипедные спицы изготавливаются разными способами, они могут быть катанные и тянутые. Различаются они тем, что катаная по всей своей длине имеет равную толщину, а на тянутых спицах толщина посередине меньше, чем с краев, из-за такой конструкции спица эластичная и упругая. Цена тянутых спиц выше, чем у катаных.
Есть ещё один тип спиц – лезвиеобразный, для него характерна кованная центральная часть в форме лезвия, благодаря этому улучшаются аэродинамические свойства велосипеда.
К ободу велосипеда спицы закрепляются при помощи ниппелей. Они бывают стальные, бронзовые и алюминиевые.
Спицы должны устанавливаться с учётом правильного натяжения, при слабом они могут сломаться. Важно так же подобрать правильную длину , чтобы не случилось поломки спицы.
По многочисленным рекомендациям веломастеров понятно, что лучше, когда на переднее колесо ставится меньше спиц, чем на заднее. Например, набор можно распределить так 28 на переднее, 36 на заднее. Это гораздо лучше, чем 32 на переднее колесо и 32 на заднее.
Такое распределение важно по причине того, что на переднее колесо идёт меньше нагрузки, а ещё там более симметричный «зонт».
Как-то я пыталась разобраться в том, как можно сделать переспицовку самостоятельно. Не обошлось без видеороликов обучающих, и советов мастеров. Пока так и не сделала этого своими руками, но думаю всё впереди , я обязательно опишу свой опыт.
Спицы в велосипедном колесе служат для соединения втулки с ободом. Они должны гарантировать удовлетворительную жёсткость и надёжность колеса. Спицевой набор, благодаря своей упругости, создаёт дополнительную амортизацию, а также равномерно распределяет нагрузку по всему ободу колеса.
Обычно в велосипедном колесе около тридцати спиц. Конструктивно спица представляет собой тонкий стержень, загнутый и расклёпанный на одном конце и имеющий резьбу на другом. К ободу спица крепится специальной гайкой. Велосипедные спицы имеют различный диаметр, подбирать который нужно в зависимости от размеров втулки, диаметра обода, типа спицевого набора. Стандартные спицы имеют диаметр от 1,6 до 2,3 мм. По способу изготовления они делятся на катанные и тянутые. У катанной спицы толщина одинакова по всей длине. Толщина тянутой спицы в середине меньше, чем по краям, за счёт чего вес её уменьшается. Такая разница толщины не сказывается на прочности велосипедной спицы, так как основная нагрузка приходится на место крепления спицы к ободу, а не на середину. Тянутая велосипедная спица, за счёт уменьшения ширины сечения в середине, более эластична и упруга. Следовательно, амортизационные свойства таких спиц выше. Тянутые велосипедные спицы дороже катанных. Есть ещё лезвиеобразные велосипедные спицы с кованой центральной частью и формой в виде лезвия. Механические свойства и аэродинамика таких велосипедных спиц значительно улучшены.
Для изготовления спиц применяют высоколегированную сталь, титановые сплавы, конструкционные стали. Изготавливают также велосипедные спицы из карбона, но они очень хрупкие и, следовательно, опасны.
Резьба на спицу либо нарезается либо накатывается. При втором способе изготовления диаметр стержня спицы несколько меньше диаметра резьбы. Накатанная резьба уменьшает прочность спицы несколько меньше, чем резьба нарезанная, но спицы с накатанной резьбой стоят дороже, так как более сложны в изготовлении. Высококачественные спицы с накатанной резьбой выпускаются фирмой DT Swiss, к тому же, эта компания применяет свой метод уменьшения толщины велосипедной спицы, благодаря использованию технологии холодной сварки. Такие спицы достаточно дороги и поэтому, в целях экономии, можно поставить комплект таких спиц только на заднее колесо, так как нагрузка на него максимальная.
Гайки, которыми велосипедная спица крепится к ободу колеса, называются ниппели. Они имеют грибовидную форму и имеют прорезь под отвёртку с одной стороны и грани под ключ с другой. Изготавливают их из стали, бронзы и алюминия. Самые дешёвые и менее качественные ниппеля - стальные. Бронзовые ниппеля ставят на титановые спицы. Резьба на ниппелях из этого материала очень гладкая, к тому же бронза практически не подвержена коррозии. Алюминиевые ниппеля довольно надёжные и имеют небольшой вес. Однако при их использовании нужно учесть тот факт, что если ставить их на обода с алюминиевыми пистонами в месте соединения алюминиевых ниппеля и пистона может произойти химическая сварка.
При установке велосипедных спиц нужно следить за их оптимальным натяжением, так как при слабом натяжении может произойти поломка спицы в зоне головки. Это происходит из-за заметного изменения нагрузки при вращении колеса и возникает усталостное разрушение материала велосипедной спицы. Если длина спицы подобрана неправильно, то также происходит поломка в резьбовой части или спица вырывается из ниппеля.
Качество велосипедных колес зависит от уровня исполнения их элементов. Состоят колеса из трех предметов: втулки, обода и спиц. При этом спицы являются соединительным элементом всех деталей. Из материала данной статьи вы узнаете, какими они бывают и как выбрать нужный вариант.
Зачем нужны?
Спица велосипедного колеса соединяет втулку с ободом. За счет нее колесо приобретает высокую прочность при небольшом весе. Помимо обеспечения целостности конструкции, спицы являются своего рода амортизаторами. Благодаря их гибкости удается распределить нагрузку по ободу. Имея вертикальное положение, они преодолевают силу тяжести.
Состоят они из стержня и ниппеля или грибовидной гайки, необходимой для закрепления на ободе. Расклепанный конец стержня загнут, на втором есть резьба (нарезная либо накатанная). Варианты второго типа считаются более надежными и прочными. Велосипедные спицы центрируют обод, удерживают форму колеса, помимо прочности, придают ему жесткость.
Классификация
Классифицировать велосипедные спицы можно по нескольким характеристикам.
По материалу изготовления
В процессе изготовления используют разное сырье: нержавеющую сталь (хромомолибден), алюминий, карбон, титан. Стальные изделия хромируют либо никелируют. Алюминиевые спицы используют, когда необходимо уменьшить вес самого велосипеда. Карбоновые и титановые изделия имеют небольшой вес, но высокую цену. Их используют для спортивных моделей.
Гайки производят из бронзы, алюминия и стали. Первые хороши тем, что прикипают крайне редко, что упрощает замену спиц в случае необходимости. Стальные отличаются бюджетной стоимостью, хотя специалистам они нравятся меньше изделий из бронзы. Варианты из алюминия стоят дороже, но облегчают колесную конструкцию.
По способу производства
Все разновидности можно условно разделить на 3 линейки: катаного, плоского и тянутого типа. Варианты первой группы считаются наиболее распространенными, что объясняется их простотой и дешевизной. Изготавливают их из стального прута необходимого диаметра.
При этом толщина модификаций одинакова по всей длине.
Нередко эти разновидности называют цилиндрическими с постоянной толщиной. Они характеризуются большим диапазоном профилей и могут иметь разную длину. Недостатками изделий являются их вес и необходимость частой замены.
Вторая линейка состоит из модификаций цилиндрического типа с баттингом. Они актуальны при поездках на велосипеде, когда колеса получают внезапные удары. Это варианты тянутого типа для любителей кататься по бездорожью. Поглощая часть давления, остальное они передают раме и рулю. Переменная толщина способствует лучшему распределению нагрузки.
За счет технологии холодной ковки они могут растягиваться без какого-либо ущерба для молекулярной структуры используемого материала.
Такие спицы бывают с одним, двумя утолщениями и тройным баттингом. Приоритетными вариантами считаются модели второго типа. Изделия с тройным утолщением нужны для электрических велосипедов, а также даунхилла.
Аналоги плоского типа отличаются от катаных изделий плоской формой. Их выравнивают по одной плоскости, за счет чего увеличивается аэродинамичность и итоговая прочность. Их стоимость выше изделий катаного типа.
В профессиональных кругах их называют аэроспицами.
Они имеют аэродинамический профиль для снижения воздушного сопротивления. Это разновидности линейки с баттингом, которые отличаются переменной толщиной. Зачастую их профиль совместим со всеми видами втулок.
По типоразмерам
Весь продающийся ассортимент делится на 2 группы: варианты прямого и непрямого типа. Варианты переменного сечения включают в себя несколько линеек.
- Single-butted. Редкие, утолщены у конца с головкой. Их применяют в том случае, если необходима высокая прочность на колесах с ободом, имеющим типовые отверстия.
- Double-butted. Способствуют снижению веса велосипеда, утолщены с двух концов, но уплощены в середине. Отлично растягиваются, передают часть напряжения соседним спицам, эффективны при ударных нагрузках.
- Triple-butted. Отличаются тремя разными диаметрами сечения. Отличный вариант для тех, кому нужны долговечные и прочные велосипедные спицы. Обладают достоинствами первых двух видов, подходят для туризма с грузом.
- Аэродинамические эллиптические. Отличаются обтекаемостью формы, в середине походят на эллипс.
- Аэродинамические плоские. Выглядят как каплевидный или плоский профиль. Широковаты для стандартной втулки, ввиду чего при их креплении приходится делать отверстия во фланце.
По размеру и калибру
Размер изделий зависит от типа велосипеда.
Например:
- моделям для детей и подростков подходят варианты с параметрами в 12 и 16 дюймов;
- триалу нужны изделия в 19 и 20 дюймов;
- к BMX, лигерадам и складным велосипедам подходят спицы размером в 20 дюймов;
- модификации на задние колеса для дерта, стрита, даунхилла и фрирайда нуждаются в изделиях размером в 24 дюйма;
- основной части велосипедов горного типа нужны изделия с размерной характеристикой в 26 дюймов;
- 27 дюймов считаются размером для велосипедных колес устаревшего типа;
- 29 дюймов покупают для горных, гибридных, а также городских моделей велосипедов.
Толщину спиц принято измерять в мм. В зависимости от разновидности велосипедных спиц ее показатели могут составлять 1.6, 1.8, 2, 2.3 мм. При этом в зависимости от велосипеда модели для переднего и заднего колес могут быть разными. Толщина усиленных моделей составляет 3 мм в диаметре. Такие варианты используют для мотор-колес. Ниппели составляют в длину 12, 14, 16 мм. Параметры спиц подбираются по диаметру всего колеса.
Чтобы узнать необходимые параметры, приходится прибегать к выведению специальной формулы либо использованию калькулятора расчета длин. Второй метод гораздо проще, можно найти русифицированные приложения, которые способны корректировать геометрическую длину спиц на 1 мм. Упрощенная формула выглядит следующим образом:
SpokeLengthx=SQRT (Wx2+Dx2+ERD2-2*Dx*ERD*cos (360/ (N/2) *K).
Расшифровка:
- SpokeLengthx – правая либо левая спица (xR либо xL);
- Wx – WR либо WL (длина от центра до фланца);
- Dx – DR либо DL (диаметр фланца);
- S – диаметр отверстия под спицу.
В ассортименте торговых марок можно встретить изделия с длиной в 175, 184, 186, 188, 252, 254, 262 мм. Исходя из разновидности, спицы могут быть типовыми либо цветными. Последние варианты изготавливают из нержавеющей стали.
По количеству
В Англии на колесах велосипеда для взрослых изначально были установлены 72 спицы (32 спереди и 40 сзади). В других странах на колеса ставили по 36 спиц. Для типового велосипеда такое количество было вполне достаточным. Их число для аналога шоссейного типа может быть меньшим (28, 24 шт.).
Считалось, что уменьшение позволяет достичь большей маневренности в плане смены скоростей. Маркетологи считали, что для хорошей езды вполне достаточно использовать не более 32 шт. на каждое колесо.
Однако, несмотря на эксперименты с экстремальным количеством спиц (16 шт.), лучшими прочностными характеристиками обладают колеса, в которые вставлено по 36 спиц. Изделия с меньшим количеством подходят для велосипедистов-любителей. При этом число спиц в разных моделях может варьироваться, однако оно всегда должно быть кратно 2 либо 4.
По спицовке
Варианты спицевания могут быть разными. Это объясняется разным типом нагрузки (на переднее колесо она существенно меньше).
Спицевание передних и задних колес бывает радиальным и касательным (прямым и крестообразным). В первом случае спицы идут от обода к втулке. Этот вид спицевания считается не самым лучшим, он не столь надежен. Однако смотрится такой вариант эстетично и вполне подходит для передних колес велосипеда. Но когда покупатель устанавливает спицы по такому методу, он лишается гарантии.
В крестообразном варианте крепления спица крепится к втулке не прямым образом, а по касательной. В данном случае она трижды пересекается с иными спицами между втулкой и ободом (вариант 3Х). Эти колеса прочнее и надежней. Помимо спицевания в 3 креста, есть спицовка 4Х.
Какие выбрать?
Лучшим вариантом станут модели такого же типа, что стоят в колесах. Купить их сегодня можно поштучно, а потому заменить сломанную спицу будет несложно.
Когда появилась потребность в замене и подборе спиц нужного типа, обращают внимание на несколько правил хорошей покупки.
- Не стоит брать дорогие изделия, если в них нет потребности. Например, непрофессиональному райдеру подойдут варианты из нержавейки. Профессионалу нужны усиленные модификации.
- Вид велосипедных спиц должен зависеть от предполагаемых нагрузок. Новичку не нужны усиленные модификации, которые к тому же сложно достать.
- Брать нужно модели со средней толщиной, по приемлемой цене. Количество берут, отталкиваясь от потребностей и параметров конкретного обода.
- Насчет длины можно обратиться к консультанту. Он быстро поможет определить нужный вариант, основываясь на диаметре обода, марке производителя, габаритах втулки, типе спицевания.
- Геометрия для новичка должна быть простой или плоской, с оптимальным увеличением нагрузок на пересеченной местности.
- Лучше выбрать перевернутые спицы, за счет которых уменьшается момент инерции.
- Лучшее положения спиц – парно-перекрестное. В таком случае удастся увеличить поперечную жесткость и силу натяжения, равномерно распределяя нагрузку на обод.
- Идеальное количество спиц – 36 шт. Минимальное число для переднего колеса составляет 28 шт. Для тандема оптимальным вариантом станет покупка 40 или 48 спиц.
- Важен тип резьбы. Спицы с накатанной резьбой более прочные, но стоят дороже.
В следующем видео вы узнаете, как правильно натянуть велосипедные спицы.
Читайте также: