Почему спицы, обращенные вперед, должны быть «головой внутрь», кроме как на ведущей стороне заднего колеса?

Инструкции по обслуживанию втулок Shimano показывают, что из четырех сторон три должны быть «спицами, обращенными вперед, с головками внутрь», а одна — со стороны привода на заднем колесе, наоборот:

Инструкции Shimano по направлению спиц

В чем причина указывать один выход из двух?

Не обман, а релевантные bikes.stackexchange.com/questions/42662/…

Ответы (2)

Когда вы ускоряетесь, идущие назад спицы вашего заднего колеса испытывают дополнительную нагрузку; а когда вы используете дисковый тормоз, передние спицы нагружаются. Руководство по шнуровке, которое вы цитируете, изо всех сил старается поместить все спицы, которые получают эти пики напряжения, снаружи, головками внутрь.

Почему это важно?
Фланец ступицы обычно образует прямой угол с осью колеса, а спицы — нет. Вместо этого они наклоняются к центральной плоскости колеса. Этот наклон спиц относительно фланца втулки создает дополнительную изгибающую силу на шейке спицы . Для внутренних спиц, головки которых направлены наружу, эта изгибающая сила добавляется к изгибающей силе, вызванной чистым натяжением спицы. Для внешних спиц две изгибающие силы действуют в противоположных направлениях, частично компенсируя друг друга. Таким образом, внутренние спицы, естественно, подвергаются большей опасности поломки в области шейки, чем внешние спицы.

Размещение спиц, нагруженных ускорением и торможением, снаружи (головка обращена внутрь), позволяет избежать структурного напряжения, которому подвергаются внутренние спицы.


Я усвоил это на собственном горьком опыте, потому что раньше я шнуровал свои колеса, не задумываясь об этом эффекте. В какой-то момент я понял, что это всегда были внутренние обращенные назад спицы на моем заднем колесе (нагруженные при ускорении), которые ломались, когда я резко ускорялся. Узнав об этом, я зашнуровал свое заднее колесо внешними спицами, идущими назад, что значительно уменьшило частоту поломок спиц.

Этот ответ, хотя и удивительный для меня, объясняет рисунок в отличие от другого ответа, который объяснил бы противоположную шнуровку .

В дисковых или ступичных тормозах тормозные силы обратны силе педалирования, поэтому имеет смысл перевернуть спицы и со стороны привода. Любой тормозной или крутящий момент, передаваемый через ступицу, сместит обод в сторону, если , поэтому имеет смысл построить колесо переднего колеса, которое не приводится в движение с зеркальной симметрией.

Теперь, почему эта ориентация? При передаче крутящего момента от ступицы к ободу одна половина спиц натягивается, а другая половина ослабляется. Спицы расположены так, что провисшие спицы находятся внутри, а натяжение толкает спицы внутрь, от переключателя или тормозного суппорта.

На последнем снимке сила педалирования со стороны привода (обозначенная буквой «Z») затягивает «обращенные назад» спицы. И они "головой внутрь", т.е. при выпрямлении под повышенным натяжением третья точка пересечения (на фото не видна) смещается наружу ?
@ojs Не должно быть «провисших спиц». В колесе со спицами все спицы предварительно натянуты до такого высокого значения, например, >900 Н, так что все силы педалирования или торможения, или сила тяжести водителя уменьшают предварительное натяжение только примерно наполовину, но никогда не близко к нулю или ниже нуля. Так что никогда не должно быть внутреннего толчка! Причина, по которой расслабленные спицы установлены лицом внутрь, заключается в том, что называется «максимальной тарелкой»: треугольная структура втулки, спиц и обода, обеспечивающая как вертикальную, так и боковую устойчивость. Изображение см. на en.wikipedia.org/wiki/Bicycle_wheel#Dish .
@mathieuvanrijswick Вы абсолютно правы насчет напряженности. Что вы упустили, так это то, что спицы гибкие, и когда спица на одной стороне крестовины имеет в три раза большее натяжение, чем на другой стороне, крестовина будет двигаться в сторону с меньшим натяжением.