Как известно, совершенно очевидно, что велосипедные спицы прикрепляют ступицу по центру к ободу. Что еще они делают? Если сравнить колеса сегодня с теми, что были в древности, то на мотоциклах и велосипедах сейчас больше спиц, чем в колесе колесницы. Почему это? Какое влияние на транспортное средство оказывает большее количество спиц на колесах?
Если сравнивать сегодняшние колеса с теми, что были в прошлом, то сейчас традиционно больше спиц. Однако это связано с тем, что в прошлом в колесах (даже в не столь древние времена в больших колесах фургонов) использовались относительно толстые деревянные спицы, которые вели себя как колонна и справлялись с нагрузкой колеса при сжатии.
Однако современные спицы очень тонкие. Слишком тонкий, чтобы выдерживать любые сжимающие нагрузки без коробления. Современные металлические спицы очень легко гнутся. Однако при сборке колес спицы вкручиваются в ниппели, а ниппели затягиваются так, что спицы все время находятся в напряжении. Стержень под напряжением не прогибается, поэтому неустойчивость спицы исчезла.
Насколько сильно натяжение, конечно, очень важно, но это не ответ о сборке колес (хотя, если вам нужна информация об этом, свяжитесь со мной в чате или спросите на Bicycles.SE , я построил много, много велосипедных колес) .
Реальная польза от использования тонких спиц двойная. Во-первых, они значительно легче, чем использовавшиеся ранее гигантские спицы колонного типа. Во-вторых, они также значительно более удобны, потому что они немного прогибаются под нагрузкой, насколько это можно настроить количеством, материалом, рисунком шнуровки и натяжением спиц. Таким образом, с современными спицами можно гораздо лучше контролировать характеристики колеса, чем с гигантскими спицами колонного типа прошлых лет.
Колеса велосипедов и мотоциклов не только несут нагрузку, но и передают мощность. В повозке или колеснице колеса просто реагируют и должны катиться. На велосипеде или мотоцикле мощность от водителя или двигателя передается на ступицу, заставляя ступицу вращаться. Затем спицы должны передать эту мощность на обод, чтобы колесо вращалось. Из-за этого сдвигающего вращения задние колеса редко имеют радиальный рисунок спиц, а вместо этого имеют спицы, расположенные под разными углами к ступице.
Если на оси есть вес, обод вдавливается в землю и пытается деформироваться, сплющиваясь в нижней части и выпячиваясь прямо рядом с землей. Правильно натянутые спицы противодействуют этому вздутию и уменьшают деформацию, обеспечивая более легкую и плавную езду.
Это означает, что обод не должен быть сверхустойчивым к деформации, что позволяет ему быть намного легче по сравнению с ободом колонного типа.
Все ответы даны очень хорошо, и доставлены хорошо. Поэтому мне нечего добавить к этому вопросу, но я хотел бы отметить, что металлургия оказывает большое влияние на количество спиц, необходимых для данного приложения в нашу современную эпоху. Чем больше прочность на растяжение используемого материала спиц; меньшее количество спиц требуется для передачи заданного значения нагрузки. Ferrari использовала колеса со спицами на многих своих ранних гоночных автомобилях с целью снижения веса. Чтобы обеспечить максимальную прочность при минимальном весе колеса, их инженеры решили использовать очень тонкие спицы из титанового сплава. Сегодня, если вам случится наехать на бордюр, совершая скоростную поездку за продуктами на своем винтажном Ferrari, будьте готовы заплатить более 10 000 долларов за сменное колесо, если сможете его найти. В противном случае стоимость изготовления одного изделия на заказ будет выше.
Обратите внимание, что фактическая механика структуры спиц несколько не интуитивно понятна. Я надеюсь разъяснить это здесь.
Спицы НЕ поддерживают вес, «поддерживая» вес, когда он опускается от ступицы до нижней части колеса. Они поддерживают вес, удерживая ступицу «подтянутой» к верхней части колеса. Вот почему они могут быть гибкими, потому что они, по сути, работают как веревки.
Для ясности... колеса старого образца с деревянными колышками, похожими на колонны, были теми, которые несли нагрузку (т.е. сжимались). В велосипеде и подобных конфигурациях спицы «растягиваются» при выполнении своей работы.
При соединении обода колеса с осью через спицы масса недели концентрируется на ее ободе. Это увеличивает его момент инерции. Это обеспечивает его равномерную скорость.
хиппитрейл
Флорис