Обод велосипедного колеса

Размеры велосипедных покрышек: какие бывают и как подобрать нужный вариант?

Существует множество причин, по которым люди покупают велосипед. Вне зависимости от предназначения этого средства передвижения важнейшим его элементом являются покрышки, которые довольно часто приходится менять. Какие они бывают и как их правильно подобрать, можно узнать из данной статьи.

Стандартные параметры шин

Размеры колес (обода) являются определяющим фактором, ведь от них зависит, для каких целей подойдет велосипед. Раньше при подборе велопокрышки ориентировались лишь на внешний размер окружности, но со временем в мире появилось довольно большое количество производителей, в результате чего возникла путаница. Для того чтобы было легче ориентироваться в видах покрышек и правильно подбирать их для своих велосипедов, была разработана единая система стандартов.

Ее разработала международная организация стандартизации ISO, известная ранее как ETRO. Согласно данной системе учитывается ширина шины, внутренний и внешний диаметры обода и высота.

Данные параметры находятся в прямой зависимости от года выпуска, производителя и, конечно, предназначения велосипеда.

Детские велосипеды, беговелы, самокаты и некоторые складные конструкции имеют, как правило, внешний диаметр обода от 12 до 24 дюймов. У моделей для взрослых данный параметр находится в пределах 26–28 дюймов.

Внутренний диаметр обода, или, как его еще называют, посадочный диаметр, является наиболее важным параметром у покрышки, так как именно он должен совпадать с внутренней шириной обода велосипеда.

Внутренний размер шины, согласно стандартам ISO, тесно связан не только с внешним диаметром, но и с шириной. Она, в зависимости от предназначения покрышки, может колебаться в пределах 18–75 мм.

Существует таблица, в которой параметры покрышки указаны в соответствии с выпускаемыми моделями велосипедов и их предназначением.

Для двухколесных транспортных средств, произведенных во Франции и в некоторых других европейских странах, существует своя таблица соответствия, в которой обозначения внутреннего и внешнего диаметров, ширины и высоты имеют несколько иной вид.

Что означает маркировка?

Маркировка на покрышках располагается практически всегда на боковой части.

Чаще всего размеры указывают в миллиметрах. Маркировка в виде двух чисел, такая как 35-559, или 37-630, обозначает ширину и внутренний диаметр (посадочный обод) шины. Первое число – это ширина, а второе – диаметр.

Иногда маркировка имеет несколько иной вид, и числа указаны в ней не только в миллиметрах, но и в дюймах. Например, такое сочетание чисел, как 622х19, указывает на внутренний диаметр в миллиметрах и внешний размер детали в дюймах.

Шины также могут маркироваться числами только в дюймах. Вид 24х1 ⅛ означает, что число 24 является внешним диаметром, а странное на первый взгляд сочетание чисел 1 и ? обозначает ширину шины. Иногда вместо целого числа и дроби ширину указывают в виде нецелого числа с точкой, например 26х1.75.

Нередко встречается маркировка из трех чисел: 20х1.75х2 или 28х1 ⅝х1 ¾. В этом случае первое число – это внешний диаметр, второе – высота, ну а третье – ширина.

Для велосипедов, произведенных во Франции или некоторых других европейских странах, принята иная маркировка. Вид 650А означает, что внешний диаметр шины равен 650 миллиметров, буква А – это ее ширина. Но такая маркировка в настоящее время встречается все реже, на смену ей пришло более точное обозначение диаметра и ширины. Сегодня принято маркировать велосипедные шины так: 650-38С, где первое число – это внешний диаметр, число, стоящее после дефиса, обозначает ширину покрышки, а буква (в данном случае это С) является размером, указывающим ее внутренний диаметр.

Измерение диаметра колеса

Для того чтобы узнать диаметр колеса, необходимо измерить его радиус с помощью рулетки. Для замера велосипед устанавливают на ровную поверхность и, выдвинув гибкую ленту инструмента на несколько сантиметров, опускают нижний ее край на землю или пол, предварительно разместив вытянутую часть максимально близко к втулочной оси.

Чтобы узнать полный диаметр колеса в миллиметрах, нужно полученный результат умножить на 10, а затем на 2.

Определить диаметр колеса можно и без рулетки. Для этого необходимо нанести на покрышку красящий состав в виде скобы и провернуть колесо на один оборот. Длину линии от 1 точки до второй делят на ? (3,14) и, если необходимо, переводят в дюймы, разделив полученный результат на 2,54.

Как выбрать?

Для того чтобы правильно выбрать новую покрышку, необходимо ориентироваться, конечно, на маркировку и сопоставлять данные с обозначениями, указанными на старой шине. Совместимость параметров должна быть максимальной. Но, как показывает практика, сравнивать прежде всего нужно ширину шины с внутренней шириной обода.

От соотношения этих двух величин зависят два очень важных для велосипедиста параметра: накат и сцепление. Широкая относительно внутреннего размера обода покрышка позволяет лучше управлять велосипедом на поворотах, сцепление с поверхностью у такой шины лучше. Но к сожалению, накат у велосипеда с такой шириной хуже.

Оптимальное соотношение между шириной шины и внутренним размером обода – 1: 1,5 или 1: 2, и все величины, лежащие в пределах от 1,5 до 2.

Для шоссейного велосипеда с шириной обода 13 мм подходят покрышки от 18 до 25 мм в ширину, а в случае 15 мм лучше остановить свой выбор на шине с маркировкой в 23–32 мм.

Для легких кросс-кантрийных моделей с шириной обода 17 мм нужны покрышки 25-37 мм в ширину, а для тяжелых кроссов с ободом 1 мм подойдут экземпляры с шириной 28–44 мм.

Моделям, предназначенным для горных велопрогулок, с ободом 19 мм подойдут покрышки шириной не менее 28–60 мм. Для велосипедов, используемых в велотуризме и легком экстриме, у которых размер обода 20 мм, выпускают шины шириной от 28 до 47 мм. А при ширине обода в 21 мм ширина покрышки будет в пределах 35–50 мм.

У велосипедов, используемых в экстремальных видах спорта, с ободом в 23 мм ширина покрышек должна быть в пределах 40–50 мм, для обода в 25 мм подходит ширина от 44 до 57 мм, а для самого большого обода в 32 мм подбирают шины шириной не менее 75 мм.

Необходимо помнить, что слишком узкая шина в значительной мере повышает риск прокола и повреждения обода.

Слишком широкая покрышка снизит управляемость на небольшой скорости, даже если она будет незначительно сдута. При совершении поворота излишне широкая шина может привести к срыву ее с обода. Кроме того, износ таких покрышек происходит гораздо быстрее, нежели правильно подобранный вариант.

Влияет на выбор ширины покрышки наличие шипов. Слишком широкая шипованная резина вкупе с узким ободом – не лучшее сочетание для хорошего сцепления с поверхностью, так как при повороте шипы, расположенные в боковой части, практически не будут соприкасаться с поверхностью.

Обратная ситуация будет складываться при узкой покрышке и широком ободе.

При совершении поворота шипы полностью будут соприкасаться с поверхностью, но недостаточная ширина и уклон приведут к тому, что велосипед поедет на правом или левом, в зависимости от поворота, борте.

О том, какие бывают размеры велосипедных покрышек, смотрите в следующем видео.

Велосипедное колесо — Bicycle wheel

Велосипедное колесо является колесом , сам общ провод колеса , предназначенным для велосипеда . Пару часто называют колесной парой , особенно в контексте готовых готовых колес, ориентированных на производительность.

Велосипедные колеса обычно предназначены для установки в раму и вилку через дропауны и удерживают велосипедные шины .

СОДЕРЖАНИЕ

• 2.1 Хаб
• 2.1.3 Ступица и фланцы

• 3.1 Колеса шоссейных / гоночных велосипедов

• 4.1 Размеры
  • 4.1.1 26 дюймов

  Изобретение

  Первое колесо, в котором использовалось натяжение металлических спиц, было изобретено сэром Джорджем Кэли, чтобы добиться легкости в своем планере 1853 года.

  Строительство

  Первые велосипедные колеса следовали традициям вагоностроения: деревянная ступица, неподвижная стальная ось (подшипники находились на концах вилки), деревянные спицы и стальная шина с термоусадкой. Типичное современное колесо имеет металлическую ступицу, спицы для натяжения проволоки и обод из металла или углеродного волокна, который удерживает пневматическую резиновую шину .

  Центр

  Ступица — это центральная часть велосипедного колеса. Он состоит из оси , подшипников и вкладыша ступицы. Оболочка ступицы обычно имеет два обработанных металлическими фланцами, к которым могут быть прикреплены спицы. Корпуса ступиц могут быть неразъемными с запрессовываемым картриджем или свободными подшипниками, или, в случае более старых конструкций, фланцы могут быть прикреплены к отдельному корпусу ступицы.

  Ось крепится к дропаутам на вилке или раме. Ось может быть прикреплена с помощью:

  • Быстроразъемное соединение — рычаг и шпажка, которые проходят через полую ось, позволяющую устанавливать и снимать колесо без каких-либо инструментов (есть на большинстве современных шоссейных и некоторых горных велосипедах).
  • Гайка — ось имеет резьбу и выступает за стороны вилки / рамы. (часто встречается на треке, фиксированной передаче, односкоростном, BMX и недорогих велосипедах)
  • Болт — в оси есть отверстие с нарезанной резьбой, и в эту резьбу можно ввинтить болт. (встречается на некоторых односкоростных хабах, хабах CannondaleLefty )
  • Сквозная ось — съемная ось с резьбовым концом, которая вставляется через отверстие в одной ножке вилки, через ступицу, а затем ввинчивается в другую ножку вилки. Некоторые оси имеют встроенные кулачковые рычаги, которые прижимают элементы оси к ножке вилки, чтобы зафиксировать ее на месте, в то время как другие полагаются на стяжные болты на ножке вилки для ее фиксации. Диаметры передних сквозных осей включают 20 мм, 15 мм, 12 мм и 9 мм. Задние оси обычно имеют диаметр 10 или 12 мм. Большинство сквозных осей встречается на горных велосипедах, хотя все чаще используются велосипедные и шоссейные велосипеды с дисковыми тормозами. Сквозные оси постоянно устанавливают колесо в вилке или раме, что важно для предотвращения перекоса тормозных роторов при использовании дисковых тормозов. В отличие от других систем осей (кроме Lefty), сквозная ось предназначена для вилки или рамы, а не для ступицы. Втулки / колеса не включают оси, и ось обычно поставляется с вилкой или рамой. Обычно доступны переходники для преобразования колес, подходящих для большей сквозной оси, на меньший диаметр и на стандартные 9-миллиметровые быстроразъемные соединения. Это позволяет в определенной степени повторно использовать колеса между рамами с разными осями.
  • Внутренняя ось — полая центральная ось, обычно диаметром 14, 15, 17 или 20 мм, сделанная из хрома и алюминия, с двумя болтами, ввинченными с каждой стороны. Эта конструкция может быть намного прочнее традиционных осей, которые обычно имеют диаметр всего 8 мм, 9 мм, 9,5 мм или 10 мм. (можно найти на более дорогих ступицах BMX и некоторых ступицах для горных велосипедов)

  С 1980 — х, велосипедами приняли стандартный интервал оси: ступицы передних колес , как правило , 100 мм ширины вил расстояние, дорожные колеса с freehubs обычно имеют 130 мм в ширине заднего колеса ступицы. На горных велосипедах ширина задней ступицы составляет 135 мм, что позволяет установить тормозной диск на ступицу или уменьшить колесную тарелку для более прочного колеса. Доступны фрирайд и даунхилл с шагом 142 и 150 мм.

  Подшипники

  Эти подшипники позволяют корпус втулки (и остальная часть колеса частей) , чтобы свободно вращаться вокруг оси. В большинстве велосипедных ступиц используются стальные или керамические шарикоподшипники . В некоторых ступицах используются обслуживаемые подшипники типа «чашка и конус», в то время как в некоторых используются предварительно собранные сменные подшипники типа «картридж».

  Ступица типа «чашка и конус» содержит незакрепленные шарики, которые контактируют с регулируемым «конусом», который навинчивается на ось, и «дорожку», которая постоянно вдавливается в корпус ступицы. Обе поверхности гладкие, что позволяет подшипникам катиться с небольшим трением. Ступица такого типа легко разбирается для смазки, но ее необходимо правильно отрегулировать; неправильная регулировка может привести к преждевременному износу или выходу из строя.

  В ступице с «картриджным подшипником» подшипники содержатся в картридже, который имеет форму полого цилиндра, внутренняя поверхность которого вращается относительно внешней поверхности за счет использования шарикоподшипников. Производственные допуски, а также качество уплотнения могут значительно превосходить шарикоподшипники со свободными шарикоподшипниками. Картридж вдавливается в корпус ступицы, и ось упирается во внутреннее кольцо картриджа. Сам картриджный подшипник обычно не обслуживается или не регулируется; вместо этого весь картриджный подшипник заменяется в случае износа или выхода из строя.

  Ступица и фланцы

  Корпус втулки является частью втулки , к которой спицы (или структура диска) прикрепить. Оболочка ступицы колеса со спицами обычно имеет два фланца, выступающих радиально наружу от оси. Каждый фланец имеет отверстия или прорези, к которым прикрепляются спицы. Некоторые колеса (например, Full Speed ​​Ahead RD-800) имеют дополнительный фланец в центре ступицы. У других (например, у Bontrager и Zipp ) заметного фланца нет. Спицы все еще прикрепляются к краю ступицы, но не через видимые отверстия. Другие колеса (например, от Velomax / Easton ) имеют кожух ступицы с резьбой, в который ввинчиваются спицы.

  На колесах с традиционными спицами расстояние между фланцами влияет на поперечную жесткость колеса, при этом чем шире, тем жестче, а диаметр фланца влияет на жесткость колеса на кручение и количество отверстий под спицы, которые может принять ступица, при этом больший диаметр более жесткий и допускает большее количество отверстий. дыры. Ассиметричные диаметры фланцев, призванные смягчить неблагоприятные эффекты асимметричного интервала и тарелки, необходимой на задних колесах с большим количеством звездочек, также были использованы со скромными преимуществами.

  Ступичные тормоза

  Некоторые ступицы имеют насадки для дисковых тормозов или являются неотъемлемой частью барабанных тормозов.

  

  • Дисковые тормоза — дисковый тормоз состоит из круглой пластины или диска, прикрепленного к ступице, который зажат между тормозными колодками, установленными в суппорте, который прикреплен к одной стороне колесных вилок. Тормозной диск может быть прикреплен различными способами с помощью болтов или центральное запорное кольцо.
  • Барабанные тормоза — барабанные тормоза имеют две тормозные колодки, которые расширяются внутрь корпуса ступицы. Установленные сзади барабанные тормоза часто используются на тандемах в качестве дополнения к тормозу заднего обода и обеспечения дополнительной тормозной способности.
  • Тормоз Coaster — это особый тип барабанного тормоза, который приводится в действие обратным давлением, прикладываемым к педалям. Механизм находится внутри корпуса ступицы велосипедного колеса.

  Для получения информации о других типах велосипедных тормозов см. Полную статью о велосипедных тормозных системах .

  Шестерни

  К задней ступице можно прикрепить шестерню одним или несколькими способами.

  • Freehub — механизм, позволяющий гонщику двигаться накатом, встроен в ступицу. Шлицы на корпусе свободной втулки позволяют надевать одну звездочку или, чаще, кассету, содержащую несколько звездочек. Стопорное кольцо затем удерживает шестеренку (ы) на месте. Так обстоит дело с большинством современных велосипедов.
  • Механизм свободного хода — механизм, позволяющий водителю двигаться накатом, не является частью ступицы, он содержится в отдельном корпусе свободного хода. Ступица имеет резьбу, которая позволяет навинчивать корпус обгонной муфты, а корпус обгонной муфты имеет резьбу или шлицы для установки звездочек или, в случае большинства односкоростных муфт свободного хода, встроенную звездочку. Этот стиль хаба использовался до того, как фри хаб стал практичным.
  • Звездочка гусеницы — нет механизма, позволяющего гонщику двигаться накатом. На корпусе ступицы есть два набора резьбы. Нити идут в противоположных направлениях. Внутренний ( по часовой стрелке) набор нитей для звездочки дорожки и внешнего (против часовой стрелки) набора для обратного резьбового кольца блокировки. Обратные потоки по стопорного кольца держать звездочку от отвинчивания от ступицы, который в противном случае возможно при замедлении.
  • Флип-флоп Концентратор — Обе стороны ступицы имеет резьбу, позволяя колеса должны быть удалены и обращены с целью изменение , которые шестерня используются. В зависимости от типа резьбы может использоваться как с односкоростной муфтой свободного хода, так и с гусеничной звездочкой.
  • Ступица с внутренним зацеплением — механизм, обеспечивающий несколько передаточных чисел, находится внутри корпуса ступицы. Многие велосипеды с трехскоростными ступицами с внутренним редуктором были построены в прошлом веке. Это чрезвычайно прочная конструкция, хотя для большего числа передаточных чисел она становится тяжелее, чем более современные конструкции механизмов с несколькими передаточными числами. Современные ступицы доступны от трех до 14 скоростей или ступицы с бесступенчатой ​​трансмиссией , в случае NuVinci .

  

  

  

  Обод обычно представляет собой металл экструзии , который встык в себя , чтобы сформировать обруч, хотя также может быть структура углепластика, и был исторически сделан из дерева. На некоторых колесах используются аэродинамические карбоновые обручи, прикрепленные к алюминиевому ободу, на котором устанавливаются обычные велосипедные шины.

  Металлические велосипедные обода в настоящее время обычно изготавливаются из алюминиевого сплава , хотя до 1980-х годов большинство велосипедных ободов, за исключением тех, что использовались на гоночных велосипедах, были изготовлены из стали и термопласта .

  Обода, предназначенные для использования с ободными тормозами, обеспечивают гладкую параллельную тормозную поверхность, в то время как обода, предназначенные для использования с дисковыми тормозами или ступичными тормозами, иногда не имеют этой поверхности.

  Вествуд узор обод был одним из первых конструкций обода, и стержень , приводимые в действие тормоза , которые прижимаются к внутренней поверхности обода были разработаны для этого обода. Эти диски нельзя использовать с ободными тормозами с суппортом.

  Поперечное сечение обода может иметь широкий диапазон геометрических форм, каждая из которых оптимизирована для конкретных целей. Принимаются во внимание аэродинамика, масса и инерция, жесткость, долговечность, совместимость с бескамерными шинами, совместимость с тормозами и стоимость. Если часть поперечного сечения обода полая там, где крепятся спицы, как на изображенном ободе Sprint, он описывается как коробчатый или двустенный, чтобы отличить его от одностенных ободов, таких как обод Westwood на фото. . Двойная стенка может сделать обод более жестким. Triple-стенные диски имеют дополнительное усиление внутри коробчатого сечения.

  Алюминиевые диски часто армированный одинарные проушины или двойные проушины , чтобы распределить напряжение спице. Одно ушко укрепляет отверстие под спицу, как полая заклепка . Двойное ушко — это чашка, которая приклепана к обеим стенкам двустенного обода.

  Обода клинчерные

  

  Большинство велосипедных ободов представляют собой «клинчерные» диски для использования с клинчерными шинами. Эти шины имеют бортик из проволочного или арамидного ( кевларового или тваронового ) волокна, который сцепляется с фланцами обода. Отдельная герметичная камера, окруженная ободом, поддерживает каркас шины и обеспечивает фиксацию борта. Если внутренняя часть обода, к которой подходит внутренняя трубка, имеет отверстия для спиц, они должны быть закрыты ободной лентой или полосой, обычно из резины, ткани или жесткого пластика, для защиты внутренней трубки.

  Преимущество этой системы состоит в том, что внутренняя трубка может быть легко доступна в случае утечки для устранения или замены.

  Стандарт ISO 5775-2 определяет обозначения велосипедных дисков. Он различает

  1. Прямые диски (SS)
  2. Ободки крючком (C)
  3. Диски с крючковыми бортами (HB)

  Традиционные обода клинчера были прямыми. В 1970-х годах появились различные конструкции «крючка» (также называемые «крючком»), чтобы удерживать борт шины на месте, обеспечивая высокое (6–10 бар, 80–150 фунтов на квадратный дюйм) давление воздуха.

  Трубчатые или зашитые обода

  Некоторые обода предназначены для трубчатых шин, имеющих форму тора и прикрепленных к ободу с помощью клея. Обод имеет неглубокое круглое внешнее поперечное сечение, в котором шина лежит вместо фланцев, на которые опираются борта шины.

  Бескамерный

  Система бескамерных шин требует воздухонепроницаемого обода, способного герметизировать шток клапана, отверстий под спицы (если они проходят через обод) и седла борта шины, а также совместимой шины. Универсальная бескамерная система (UST), первоначально разработанная Mavic , Michelin и Hutchinson для горных велосипедов, является наиболее распространенной системой бескамерных шин / ободов для велосипедов. Основное преимущество бескамерных шин — это возможность использовать низкое давление воздуха для лучшего сцепления без заедания, потому что между ободом и препятствием нет трубы, которая могла бы зажать.

  Некоторые велосипедисты избежали надбавки к цене за бескамерные системы, заклеив отверстия для спиц специальной полосой или лентой обода, а затем запечатав шток клапана и седло борта латексным герметиком. Однако шины, не предназначенные для бескамерного применения, не имеют такой прочной боковой стенки, как те, которые есть.

  Недостатки бескамерных шин заключаются в том, что они известны тем, что их труднее установить на обод, чем шины для клинчера, и что велосипедист все равно должен иметь при себе запасную камеру, чтобы вставить ее в случае спущенной шины из-за прокола.

  Французский производитель шин Hutchinson представил бескамерную колесную систему Road Tubeless, которая имеет много общего с UST (Universal System Tubeless), которая была разработана совместно с Mavic и Michelin. Дорожные бескамерные диски, как и диски UST, не имеют отверстий для спиц, выступающих в воздушную камеру обода. Фланец дорожного бескамерного обода похож на зацепной борт стандартного клинчерного обода, но имеет форму с очень жесткими допусками для сцепления с дорожной бескамерной шиной, создавая герметичное уплотнение между шиной и ободом. Эта система устраняет необходимость в полосе обода и внутренней трубе.

  Все чаще встречаются бескамерные шины, соответствующие стандарту UST (Universal System Tubeless), впервые введенному французским производителем колес Mavic совместно с производителями шин Hutchinson и Michelin.

  В 2006 году Shimano и Hutchinson представили бескамерную систему для шоссейных велосипедов.

  Спицы

  Обод соединен со ступицей несколькими спицами под натяжением. В оригинальных велосипедных колесах использовались деревянные спицы, которые можно было нагружать только при сжатии, в современных велосипедных колесах почти исключительно используются спицы, которые можно нагружать только при растяжении.

  Заднее колесо подвергается большей нагрузке, потому что на заднее колесо приходится больший вес. Спицы заднего колеса справа чаще выходят из строя. Задние колеса асимметричны, чтобы освободить место для блоков многозарядных шестерен. Эта асимметрия означает, что спицы справа вдвое туже, чем слева. Спицы ломаются из-за усталости, а не из-за чрезмерного усилия.

  Есть несколько компаний, производящих колеса со спицами, которые используются как при сжатии, так и при растяжении.

  Один конец каждой спицы имеет резьбу для специальной гайки, называемой ниппелем , которая используется для соединения спицы с ободом и регулировки натяжения спицы. Обычно это конец обода. Конец ступицы обычно имеет изгиб на 90 градусов, чтобы пройти через отверстие для спицы в ступице, и головку, чтобы она не проскальзывала через отверстие. Это J-образный изгиб. Другой тип — спицы Straight Pull — на конце ступицы нет изгиба, есть только головка. Основными материалами для ниппелей со спицами являются алюминий и латунь.

  Спицы с двойным стыком имеют меньшую толщину по центру, они легче, эластичнее и аэродинамичнее, чем спицы одинаковой толщины. Спицы с одинарным стыком более толстые на ступице, а затем сужаются к более тонкой части вплоть до резьбы на ободе. Также существуют спицы с тройным стыком, наиболее толстые у ступицы, более тонкие на резьбовом конце и самые тонкие в середине.

  Помимо бескамерных колес, которые в них не нуждаются, для трубчатых велосипедных колес требуются ободные ленты или полосы, гибкая, но прочная подкладка (обычно из резины, тканого нейлона или аналогичного материала), прикрепленная к внутренней окружности колеса для покрытия концов колеса. соски. В противном случае на концах сосков появится отверстие в камере, что приведет к сползанию шины.

  В 2007 году Mavic представила свою R-Sys, новую технологию велосипедных спиц, которая позволяет нагружать спицы как при растяжении, так и при сжатии. Эта технология обещает уменьшить количество спиц, уменьшить вес и инерцию колеса, повысить жесткость колеса без потери прочности. Однако в 2009 году Mavic отозвал передние колеса R-Sys из-за поломки спиц, что привело к обрушению всего колеса.

  Поперечное сечение

  Спицы обычно имеют круглое поперечное сечение, но в высокопроизводительных колесах могут использоваться спицы плоского или овального поперечного сечения, также известные как лопаточные, для уменьшения аэродинамического сопротивления. Некоторые спицы представляют собой полые трубки.

  Материал

  Спицы на подавляющем большинстве современных велосипедных колес сделаны из стали или нержавеющей стали. Большинство производителей и водителей предпочитают спицы из нержавеющей стали за их долговечность, жесткость, устойчивость к повреждениям и простоту обслуживания. Спицы также доступны из титана, алюминия или углеродного волокна.

  

  Количество спиц

  Обычные металлические велосипедные колеса для велосипедов-одиночек обычно имеют 28, 32 или 36 спиц, в то время как колеса на тандемах имеют до 40 или 48 спиц, чтобы выдержать вес дополнительного гонщика. Велосипеды BMX обычно имеют колеса с 36 или 48 спицами. Велосипеды Lowrider могут иметь до 144 спиц на колесо. Колеса с меньшим количеством спиц имеют аэродинамическое преимущество, поскольку уменьшается аэродинамическое сопротивление спиц. С другой стороны, меньшее количество спиц приводит к тому, что большая часть обода остается без опоры, что требует более прочных и часто более тяжелых ободов. Некоторые конструкции колес также неравномерно размещают спицы в ободе, что требует жесткого обода обода и правильного натяжения спиц. Обычные колеса со спицами, равномерно распределенными по окружности обода, считаются более прочными и простыми в обслуживании. Более общая тенденция в конструкции колес предполагает, что технический прогресс в материалах обода может привести к дальнейшему сокращению количества спиц на колесо.

  Шнуровка

  Шнуровка — это процесс продевания спиц через отверстия в ступице и ободе так, чтобы они образовывали узор спиц. Хотя большинство производителей используют один и тот же рисунок шнуровки как на левой, так и на правой стороне колеса, все чаще встречаются специальные колеса с разными рисунками шнуровки на каждой стороне. Спица может радиально соединять ступицу с ободом, что создает самое легкое и аэродинамическое колесо. Однако для эффективной передачи крутящего момента от ступицы к ободу, как в случае с ведомыми колесами или колесами с барабанными или дисковыми тормозами, долговечность требует, чтобы спицы устанавливались под углом к ​​фланцу ступицы до «тангенциальной шнуровки» для достижения максимального крутящего момента. возможность (но минимальная вертикальная жесткость колеса). Названия различных моделей шнуровки обычно относятся к количеству спиц, которые пересекает одна спица. Колеса с 36 или 32 спицами со шнуровкой обычно изготавливаются как крест-3 или крест-2, однако возможны и другие поперечные номера. Угол, под которым спица сопрягается со ступицей, определяется не только поперечным числом; поскольку количество спиц и диаметр ступицы приводят к значительному разнице углов спиц. Для всех обычных колес с натяжными спицами со скрещенными спицами крутящий момент, приложенный к ступице, приводит к тому, что одна половина спиц, называемых «ведущими спицами», натягивается, чтобы приводить в движение обод, в то время как другая половина — «ведомые спицы» натягиваются только для противодействия. ведущие спицы. Когда прилагается передний крутящий момент (т. Е. Во время ускорения), задние спицы испытывают большее натяжение, в то время как ведущие спицы ослабляются, что заставляет обод вращаться. При торможении ведущие спицы натягиваются, а ведомые спицы ослабляются. Таким образом, колесо может передавать крутящий момент ступицы в любом направлении с наименьшим изменением натяжения спиц, позволяя колесу оставаться верным при приложении крутящего момента.

  Колеса, которые не обязаны передавать какой-либо значительный крутящий момент от ступицы к ободу, часто имеют шнуровку радиально. Здесь спицы выходят из ступицы перпендикулярно оси и идут прямо к ободу, не пересекая другие спицы — например, «крест-0». Этот рисунок шнуровки не может передавать крутящий момент так же эффективно, как тангенциальная шнуровка. Таким образом, обычно предпочтительно строить колесо со скрещенными спицами, где крутящие силы, будь то ведущие или тормозные, исходят от ступицы. Что касается торможения, то суппорты старого образца, которые контактируют с ободами для приложения тормозной силы, не подвержены таким образом шнуровке, потому что тормозные силы передаются от суппортов непосредственно на обод, затем на шины, а затем на проезжую часть. . Дисковые тормоза, однако, передают свое усилие на проезжую часть через спицы от точки крепления диска на ступице, и поэтому на них влияет рисунок шнуровки так же, как и в системе привода.

  Ступицы, которые ранее были зашнурованы каким-либо другим рисунком, не должны использоваться для радиальной шнуровки, поскольку ямки и вмятины, созданные спицами, могут быть слабыми местами, по которым фланец ступицы может сломаться. Это не всегда так: например, если используемая ступица имеет более твердые стальные фланцы, как на винтажном велосипеде.

  Производители колес также используют другие экзотические схемы шнуровки спиц (например, «гусиную лапку», которая по сути представляет собой сочетание радиальной и тангенциальной шнуровки), а также новаторскую геометрию ступиц. В большинстве этих конструкций используются новые высокопрочные материалы или методы производства для улучшения характеристик колес. Однако, как и в случае любой конструкции, практическая полезность не всегда согласована, и часто нестандартные конструкции колес могут быть выбраны исключительно по эстетическим причинам.

  Регулировка («корректировка»)

  Есть три аспекта геометрии колеса, которые необходимо отрегулировать, чтобы колесо стало точным. «Боковое выравнивание» относится к устранению локальных отклонений обода влево или вправо от центра. «Вертикальное выравнивание» относится к корректировке локальных отклонений (известных как скачок) радиуса, расстояния от обода до центра ступицы. « Тарелка » относится к центрированию влево-вправо плоскости обода между контргайками на внешних концах оси. Сама эта плоскость определяется как среднее значение локальных отклонений поперечного смещения. Для большинства велосипедов с ободным тормозом тарелка будет симметричной относительно переднего колеса. Однако на заднем колесе, поскольку на большинстве велосипедов имеется задняя звездочка (или их группа), выпуклость часто бывает асимметричной: на неприводной стороне она будет выгибаться под большим углом, чем на ведущей стороне.

  Помимо трех геометрических аспектов правки, общее натяжение спиц имеет большое значение для усталостной прочности, жесткости и способности колеса поглощать удары. Слишком слабое натяжение приводит к тому, что обод легко деформируется при ударе о пересеченная местность. Слишком большое натяжение может деформировать обод, сделав невозможным правильное выполнение, и может уменьшить срок службы спиц. Тензиометры со спицей — это инструменты, которые измеряют натяжение спицы. Другой распространенный метод приблизительной оценки натяжения спиц — это ощипывание спиц и прослушивание слышимого тона вибрирующей спицы. Оптимальное натяжение зависит от длины спиц и калибра (диаметра) спиц. В Интернете доступны таблицы, в которых указаны значения натяжения для каждой длины спицы в виде абсолютного физического натяжения или нот на музыкальной шкале, которые совпадают с приблизительным натяжением, на которое должна быть настроена спица. В реальном мире правильно отрегулированное колесо, как правило, не будет иметь равномерного натяжения на всех спицах из-за различий между деталями, из которых изготовлено колесо.

  Наконец, для достижения наилучших и продолжительных результатов следует свести к минимуму наматывание спиц. Когда ниппель поворачивается, он сначала скручивает спицу до тех пор, пока в спице не будет достаточно скручивающего напряжения, чтобы преодолеть трение в резьбе между спицей и ниппелем. Это легче всего увидеть с плоскими или овальными спицами, но также встречается и с круглыми спицами. Если колесо движется со скручивающим напряжением, оставшимся в спицах, они могут раскручиваться и приводить к неправильной работе колеса. Лезвие и овальные спицы можно удерживать прямо с помощью подходящего инструмента, когда ниппель поворачивается. Обычная практика минимизировать наматывание круглых спиц — повернуть ниппель в нужное положение примерно на четверть оборота, а затем повернуть его обратно на эту четверть оборота.

  При регулировке колес все эти факторы должны постепенно уравновешиваться друг с другом. Обычно рекомендуется найти наихудшее место на колесе и немного приблизить его к истине, прежде чем переходить к следующему наихудшему месту на колесе.

  «Стенды для правки» — это механические устройства для установки колес и их корректировки. Также возможно выровнять колесо, когда оно установлено на велосипеде: тормозные колодки или другая фиксированная точка могут использоваться в качестве ориентира, однако это менее точно.

  Соски

  На одном конце каждой спицы находится специальная гайка, называемая ниппелем , которая используется для соединения спицы с ободом и регулировки натяжения спицы. Ниппель обычно расположен на конце обода спицы, но на некоторых колесах находится на конце ступицы, чтобы перемещать его вес ближе к оси колеса, уменьшая момент инерции . Вариант этого — встраивание ниппелей в ступицу, ее фланец содержит резьбу для обычно плоских спиц.

  До недавнего времени было всего два типа ниппелей: латунные и алюминиевые (часто называемые «сплавом»). Ниппели из латуни тяжелее алюминиевых, но более прочные. Алюминиевые ниппели экономят вес, но они менее долговечны, чем латунные, и с большей вероятностью подвержены коррозии.

  Ниппель на ободе колеса обычно выступает от обода к центру колеса, но в гоночных колесах может находиться внутри обода, что дает небольшое аэродинамическое преимущество.

  Альтернативы

  

  Колесо может быть выполнено как одно целое из такого материала, как термопласт ( в данном случае стеклонаполненный нейлон ), углеродное волокно или алюминиевый сплав. Термопласт обычно используется для недорогих колес BMX. Они имеют низкое максимальное давление в шинах 45 фунтов на квадратный дюйм (3 бара или атмосферы). Углеродное волокно обычно используется в высококачественных гоночных колесах с аэродинамическими характеристиками.

  Дисковые колеса

  Дисковые колеса сконструированы таким образом, чтобы минимизировать аэродинамическое сопротивление. Полный диск обычно тяжелее традиционных колес со спицами, и с ним может быть трудно справиться при движении с боковым ветром. По этой причине международные велосипедные организации часто запрещают дисковые колеса или ограничивают их использование задним колесом велосипеда. Однако международные федерации триатлона были (и остаются) менее строгими, и именно это привело к первоначальному росту популярности колес в 1980-х годах.

  Дисковое колесо может быть просто обтекателем, который крепится к традиционному колесу со спицами, уменьшая сопротивление, создаваемое спицами, закрывая их; или диск может быть неотъемлемой частью колеса без спиц внутри. В последнем случае предпочтительным материалом является углеродное волокно. Спицевое колесо с дисковой крышкой может быть незаконным в соответствии с правилами Союза велосипедистов UCI Internationale, поскольку это неструктурный обтекатель, но также приемлемо в соответствии с правилами Международного союза триатлона ITU .

  Компромисс, который снижает вес и улучшает характеристики бокового ветра, состоит в том, что небольшое количество (три или четыре) спиц растяжения-сжатия, встроенных в обод, также обычно из углеродного волокна.

  Велосипедные колеса можно классифицировать по их основному назначению.

  Колеса для шоссейных / гоночных велосипедов

  

  Для эффективности гонок на шоссейных велосипедах существует несколько факторов, которые обычно считаются наиболее важными:

  • аэродинамика
  • масса
  • гладкость ступицы / подшипника
  • жесткость

  Полуаэродинамические и аэродинамические колесные пары теперь стали обычным явлением для дорожных велосипедов. Алюминиевые диски по-прежнему являются наиболее распространенными, но также становится популярным углеродное волокно. Углеродное волокно также находит применение в корпусах ступиц для снижения веса; однако из-за близости ступицы к центру вращения уменьшение веса ступицы имеет меньший инерционный эффект, чем уменьшение веса обода.

  Полуаэродинамические и аэродинамические колесные пары характеризуются большей глубиной обода , которая представляет собой радиальное расстояние между самой внешней и самой внутренней поверхностями обода; поперечное сечение треугольной или пирамидальной формы; и меньшим количеством спиц или вообще отсутствием спиц — с лезвиями, отформованными из композитного материала, поддерживающими обод. Спицы также часто сглаживаются в направлении вращения, чтобы уменьшить сопротивление ветра. Они называются плоскими спицами . Однако полуаэродинамические и аэродинамические колесные пары имеют тенденцию быть тяжелее, чем более традиционные колесные пары со спицами, из-за дополнительной формы ободов и спиц. Что еще более важно, обода должны быть тяжелее, когда спиц меньше, так как расстояние между спицами больше. Ряд производителей колес в настоящее время производят колеса со спицами примерно в два раза меньше, чем у традиционных колес 1980-х годов с высокими характеристиками, с примерно такой же инерцией вращения и меньшим общим весом. Эти улучшения стали возможными, прежде всего, благодаря улучшенным алюминиевым сплавам для колесных дисков.

  В большинстве клинчерных колесных пар из углеродного волокна, таких как производимые Zipp и Mavic , по-прежнему используются алюминиевые детали на обжимной части обода. Теперь доступно увеличенное количество полностью карбоновых ободов, таких как Campagnolo Hyperon Ultra Clincher, колеса Viva v8, колеса Bontrager Carbon Clincher, DT Swiss RRC1250, Corima Winium и Aero (также бескамерные, см. Ниже) и легкие стандартные колесные пары C.

  Колеса шоссейного велосипеда 700C / ISO 622 мм

  

  

  Велосипеды для туринга, гонок и велокросса могут иметь совершенно разные цели в конструкции колес. Аэродинамические характеристики и малый вес благоприятны для шоссейных велосипедов , в то время как для велокросса сила приобретает все большее значение, а для туристических велосипедов сила снова становится более важной. Однако этот диаметр обода, идентичный диаметру обода «29er», на сегодняшний день является наиболее распространенным на этих стилях велосипедов. Дорожные колеса могут быть разработаны для трубчатых или клинчерных шин, обычно называемых шинами «700C».

  Велосипедные колеса для триатлона 650C / ISO 571 мм

  В 1990-х годах эти колеса не пользовались популярностью на велосипедах для триатлона .

  Велосипедные колеса 650B, гравий / ISO 584 мм

  В конце 2010-х колеса 650B начали появляться на гравийных велосипедах .

  Колеса для горных велосипедов

  

  Колеса горного велосипеда характеризуются примерным внешним диаметром обода плюс широкая шина размером

  24 дюйма / ISO 507 мм

  24-дюймовые клинчерные шины (с камерами) являются наиболее распространенным размером колес для детских горных велосипедов. Типичный 24-дюймовый обод имеет диаметр 507 миллиметров (20,0 дюйма) и внешний диаметр шины около 24 дюймов (610 мм).

  26 дюймов / ISO 559 мм

  26-дюймовые клинчерные шины (с камерами) были наиболее распространенным размером колес для новых горных велосипедов до начала 2010-х годов. Эта традиция зародилась изначально, потому что первые пионеры горных велосипедов закупали колеса для своих ранних велосипедов от велосипедов американского производства, а не от более крупных европейских стандартов. Типичный 26-дюймовый обод имеет диаметр 559 миллиметров (22,0 дюйма) и внешний диаметр шины около 26,2 дюйма (670 мм).

  27,5 дюйма / ISO 584 мм

  27,5-дюймовые колеса горного велосипеда (которые некоторые также называют 650B с ободом диаметром 584 мм (23,0 дюйма ) с широкими шишками с выступами (

  27,5 x 2,3 / ISO 58-584) примерно посередине между 26-дюймовые (ISO-559 мм) и 29-дюймовые (ISO-622 мм) стандарты. Они обладают некоторыми преимуществами обоих форматов, с более плавным ходом, чем у 26-дюймовых колес, и большей жесткостью и долговечностью, чем у 29-дюймовых колес. колесо.

  29 дюймов / ISO 622 мм

  «29-дюймовые колеса», которые также соответствуют популярному стандарту колес 700C (диаметр клинчера 622 мм), становятся все более популярными не только для велокроссовых велосипедов, но и для беговых горных велосипедов. Их диаметр обода 622 мм ( 24 1 / ₂ дюйма) идентична самой дороги, гибрид, и туристических велосипедных колес, но они , как правило , усилены для большей прочности в условиях бездорожья езды. Средняя 29-дюймовая шина для горного велосипеда соответствует ISO 59-622, что соответствует внешнему диаметру около 29,15 дюйма (740 мм).

  Колеса BMX

  Есть два разных размера колес, которые называют 20-дюймовыми, и оба используются в BMX-спорте.

  20 дюймов / ISO 406 мм

  Обычно колеса BMX имеют диаметр 20 дюймов (диаметр обода 406 мм), маленькие по нескольким причинам: они подходят для молодых и маленьких гонщиков; их более низкая стоимость совместима с недорогими велосипедами; размер делает их прочнее, чтобы выдерживать дополнительные нагрузки, создаваемые прыжками и трюками BMX; и уменьшить инерцию вращения для облегчения разгона колес.

  20 дюймов / ISO 451 мм

  Номинально 20 x 1-1 / 8 дюйма или 20 x 1-3 / 8 дюйма с диаметром обода 451 мм. Они предназначены для гонок легковесных гонщиков BMX, и их иногда называют «скинни». Размер также используется на классических британских складных велосипедах или велосипедах для покупок.

  Технические аспекты

  Размеры

  Велосипедные диски и шины были разных типов и размеров, прежде чем были предприняты попытки стандартизировать и улучшить совместимость колес / шин. Международная организация по стандартизации (ИСА) и Европейские шины и ободья технической организация (ETRTO) определяют современную, однозначную систему калибровки обозначений и измерения для различных типов шин и колесных дисков в международном стандарте ISO 5775 . Например:

  • Для шин с проволочной кромкой обозначение ISO указывает ширину накачанной шины и «диаметр посадочного места борта», оба в миллиметрах и разделенные дефисом: 37-622 . Диаметр посадочного места борта (BSD) — это диаметр поверхности обода, на котором сидит борт шины.
  • Для дисков в обозначении ISO указаны диаметр посадки борта и внутренняя ширина обода в миллиметрах, разделенных крестиком, а также буквенный код типа обода (например, «C» = вязаный крючком): 622x19C

  На практике большинство шин (и камер), продаваемых сегодня, имеют, помимо современного обозначения ISO 5775-1, некоторые исторические маркировки размеров, которые до сих пор широко используются:

  • старое французское обозначение шины, основанное на приблизительном внешнем диаметре накачанной шины в миллиметрах. Японский промышленный стандарт JIS D 9112 продолжает обеспечивать официальное определение для французских обозначений шин. Например: 700 × 35 C .
  • старый британский дюйма на основе обозначения: 597 мм (26 × 1 1 / ₄ ), 590 мм (26 × 1 3 / ₈ ), 630 мм (27 × 1 1 / ₄ ) и 635 мм (28 × 1 1 ⁄ ₂ )

  Какое обозначение наиболее популярно, зависит от региона и типа велосипеда. Для комплексной таблицы эквивалентности между старыми и новыми маркировками см ISO 5775 статью, таблицу в приложении А стандарта ISO 5772, а также шин Калибровка по Шелдон Браун .

  Сегодня в большинстве шоссейных и гоночных велосипедов используются обода диаметром 622 мм (700C), хотя обода 650C популярны среди велосипедистов меньшего размера и триатлонистов. Размер 650C имеет диаметр 571 мм по ISO. Размер 650B составляет 584 мм, а 650A — 590 мм. 650B позиционируется как «лучший из обоих миров» размер для катания на горных велосипедах. На большинстве взрослых горных велосипедов используются колеса диаметром 26 дюймов. Маленькие молодежные горные велосипеды используют 24-дюймовые колеса. Колеса большего размера 700C ( 29 дюймов) в последнее время пользуются некоторой популярностью среди производителей внедорожных велосипедов. Эти обода имеют такой же диаметр седла борта, что и колеса 700C, и обычно совместимы с велосипедными рамами и шинами, разработанными для стандарта 700C, однако обода, обозначенные как 29 дюймов, предназначены для более широких шин, чем обода, обозначенные 700C, поэтому зазор между рамой может быть проблемой. . Ранее популярные 27-дюймовые (630 мм) колеса теперь редкость.

  Размеры детских велосипедов обычно основаны на диаметре колеса, а не на длине подседельной трубы (по внутреннему шву велосипедиста). Таким образом, все еще существует широкий спектр колес для небольших велосипедов, от 239 мм (9,4 дюйма) в диаметре до 400 мм (16 дюймов).

  Меньшие размеры колес также встречаются на складных велосипедах, чтобы минимизировать размер в сложенном виде. Они варьируются от 16 дюймов (например, Brompton ) до 20 дюймов (например, Bike Friday ) и даже до 26 дюймов.

  Колесные диски также бывают разной ширины, чтобы обеспечить оптимальную производительность для различных целей. Высокопроизводительные диски для шоссейных гонок узкие, 18 мм или около того. Для более широких туристических или прочных внедорожных шин требуются диски шириной 24 мм и более.

  26 дюймов

  Обычное «26-дюймовое» колесо, используемое на горных велосипедах и пляжных круизерах, — американского размера с ободом 559 мм, традиционно с загнутыми краями.

  Другие размеры 26 дюймов

  Есть еще четыре размера «26 дюймов» (британское обозначение) или «650» (французское), от узких шин до самых широких, которые традиционно имеют одинаковый внешний диаметр.

  • 650 — ISO 32-597 (26 х 1 1 ⁄ ₄ ) — старые британские спортивные мотоциклы. Швинны с узкими шинами.
  • 650A — ISO 37-590 (26 х 1 3 ⁄ ₈ ) .Обычно встречается на многих винтажных оправах от марок Murray и Huffy американского производства, а также от английских и французских производителей, таких как Raleigh и Peugeot.
  • 650B — ISO 40-584 (26 х 1 1 ⁄ ₂ ) — Также полубаллон 650В. Французские тандемы, Porteurs, туристические велосипеды ; наслаждаясь возрождением. (584-миллиметровые диски с шипами большого объема по стандарту ISO 56-584, также известные как баллон, также известны как 27,5-дюймовые колеса для горных велосипедов )
  • 650C — ISO 44-571 (26 х 1 3 ⁄ ₄ ) — Ранее ширина 47 мм на круизерах Schwinn и на британских велосипедах для торговли / доставки. В настоящее время ISO 28-571, размер тот же, но более узкие и меньший общий диаметр колес предназначены для триатлона, гонок на время и небольших шоссейных велосипедов.

  Ширина шин и соответствующие обозначения ширины ISO могут различаться, хотя внешний диаметр колеса остается примерно таким же.

  

  28 дюймов

  Традиционно было четыре разных размера колес диаметром 28 дюймов, от узких шин до самых широких, все они имели одинаковый внешний диаметр, который совпадает с четырьмя разными семействами из 700 размеров шин, это 700, 700A, 700B и 700C. . Самые большие из этих дисков (ISO 647 мм / 642 мм) с более узкими шинами больше не доступны.

  От ISO 18-622 до ISO 28-622, для гоночных велосипедов , узкие колеса и диаметр колеса менее 28 дюймов.

  От ISO 32-622 до ISO 42-622, размер традиционных городских велосипедов.

  ISO 47-622 (28 х 1 3 ⁄ ₄ ) через ISO 60-622 (29 × 2,35). 28 x 2,00, ISO 50-622 и далее, как маркетинговый термин для широких шин для горных велосипедов , известны как 29 дюймов из- за их большего диаметра колес и измеряются в десятичных размерах.

  Сопротивление качению

  Сопротивление качению определяется рядом переменных: протектор шины, ширина, диаметр, конструкция шины, тип камеры (если применимо) и давление.

  Колеса меньшего диаметра при прочих равных имеют более высокое сопротивление качению, чем колеса большего размера. «Сопротивление качению увеличивается почти пропорционально уменьшению диаметра колеса при заданном постоянном внутреннем давлении».

  Вращающаяся масса

  Из-за того, что колеса вращаются, а также перемещаются (движутся по прямой линии) при движении велосипеда, для ускорения единицы массы на колесе требуется больше силы, чем на раме. В конструкции колес уменьшение инерции вращения дает преимущество более отзывчивых колес с более быстрым ускорением. Для этого в колесных конструкциях используются более легкие материалы обода, ниппели со спицами перемещаются к ступице или используются более легкие ниппели, такие как алюминий. Однако обратите внимание, что инерция вращения является фактором только во время ускорения (и замедления / торможения). При постоянной скорости аэродинамика играет важную роль. Для лазания важна общая масса. См. Подробности в разделе « Характеристики велосипеда» .

  Блюдо

  Фланцы ступицы современных велосипедных колес с натянутыми спицами всегда расположены шире, чем то место, где спицы крепятся к ободу. Если смотреть в поперечном сечении, спицы и ступица образуют треугольник, структуру, жесткую как по вертикали, так и по бокам. В трехмерном пространстве, если бы спицы были покрыты, они образовали бы два конуса или «тарелки». Чем больше расстояние между фланцами ступицы, тем глубже тарелки и тем жестче и прочнее колесо в поперечном направлении. Чем вертикальнее спицы, тем мельче тарелка и тем менее жестким будет колесо в поперечном направлении.

  Посуда на каждой стороне колеса не всегда одинакова. Зубчатая передача (обгонная муфта или кассета) заднего колеса и роторов дискового тормоза, если они установлены, занимает ширину на ступице, поэтому фланцы могут не располагаться симметрично относительно центральной плоскости ступицы или велосипеда. Поскольку обод должен быть отцентрирован, а фланцы ступицы — нет, между двумя сторонами есть разница в тарелке. Такое асимметричное колесо называется «выпуклым» колесом. Сторона колеса с меньшей тарелкой имеет немного более короткие, но значительно более напряженные спицы, чем сторона с большей тарелкой. Было испробовано несколько различных методов минимизировать эту асимметрию спиц. В дополнение к измененной геометрии ступицы, на некоторых ободах имеются смещенные от центра отверстия для спиц, и установка обычных спиц с J-образным изгибом на фланце ступицы может быть изменена «внутри» или «снаружи».

  Центровочный стенд или датчик сферического коробления, может быть использован для измерения положения обода относительно ступицы. Таким образом, «выпуклость» также используется для описания процесса центрирования обода на ступице, даже в случае симметричных колес.

  Жесткость

  Жесткость велосипедного колеса можно измерить в трех основных направлениях: радиальном, поперечном и крутильном. Радиальная жесткость в первую очередь является мерой того, насколько хорошо колесо поглощает неровности поверхности, по которой оно катится. Боковая жесткость, особенно переднего колеса, влияет на управляемость велосипеда. Торсионная или тангенциальная жесткость — это мера того, насколько хорошо колесо передает тяговые и тормозные силы, если они приложены к ступице, как в случае ступичных или дисковых тормозов.

  На эту жесткость в разной степени влияют несколько факторов. К ним относятся радиус колеса, жесткость на изгиб и кручение обода, количество спиц, калибр спиц, шаблон шнуровки, жесткость ступицы, расстояние между фланцами ступицы, радиус ступицы. Как правило, поперечная и радиальная жесткость уменьшается с увеличением количества пересечений спиц, а жесткость на кручение увеличивается с количеством пересечений спиц. Одним из факторов, который мало влияет на эту жесткость, является натяжение спиц.

  Однако слишком большое натяжение спиц может привести к катастрофическому отказу в виде коробления . «Наиболее значительный фактор, влияющий на жесткость системы боковых спиц» — это угол между спицами и средней плоскостью колеса. Таким образом, любое изменение, которое увеличивает этот угол, например, увеличение ширины ступицы, при сохранении всех остальных параметров постоянными, увеличивает сопротивление короблению.

  Обод колеса велосипеда: размеры

  Довольно долго на советском и постсоветском пространстве велосипед считался средством передвижения детей, дачников и тех, кто не смог накопить на автомобиль. К счастью, сегодня он постепенно завоевывает славу атрибута, необходимого каждому человеку, заботящемуся о своем здоровье. Ведь этот вид транспорта не только позволяет своему владельцу без пробок добираться к цели, но и помогает ему поддерживаться свой организм в тонусе, благодаря умеренным физическим нагрузкам и пребывании на чистом воздухе во время езды.

  Каждый, кто воодушевлен всеми вышеперечисленными преимуществами и решает стать велосипедистом, сталкивается с необходимостью выбрать для себя надежного и удобного стального друга. Однако оказывается этот процесс состоит из многих нюансов. Среди них выбор обода колеса, соответствующий росту будущего владельца. Давайте узнаем, какие бывают размеры этих аксессуаров и для каких типов велосипедов они предназначены.

  Из чего состоит колесо

  Прежде всего, стоит узнать об устройстве велосипедного колеса. Независимо от его типа (горный, городской, спортивный и т. п.) устройство этой части идентично.

  

  • Ступица (втулка). Находится в центре колеса и вращается вокруг зафиксированной неподвижной оси на подшипниках. К ней крепятся концы всех спиц.
  • Обод колеса велосипедного. Это металлический круг, к которому крепятся вторые концы спиц, а также камера и покрышка.
  • Спицы. Вместе с ободом принимают на себя большую часть нагрузки при езде. В зависимости от размера колеса и его типа, спиц может быть разное количество, кроме того их можно переплетать несколькими способами. Для крепления этих приспособлений на каждом ободе расположены специальные отверстия. Поскольку на заднее колесо велосипеда всегда приходится большая нагрузка, до 80-х гг. XX в. на нем всегда располагалось большее число спиц — 40 (и 32 на переднем). Однако большинство современных велосипедов обладают равным числом спиц на обоих колесах. В зависимости от размера их численность колеблется в пределах 24-36 штук. Так, к примеру, на одном из самых распространенных размеров обода колеса велосипеда (26) — 32 спицы.
  • Шины и камеры. В большинстве моделей присутствуют оба компонента, однако во многих горных велосипедах используются специализированные бескамерные покрышки. В них воздух удерживается за счет их герметичной фиксации на ободе колеса.
  • Помимо всего вышеперечисленного, на рассматриваемую часть велосипеда крепятся пластиковые светоотражатели – катафоты. Их тип и количество обычно зависят от желания владельца транспортного средства.

  Из какого материала делаются ободья

  Рассмотрев особенности устройства колеса велосипеда, стоит более детально остановиться на материалах, из которых изготавливают ободья.

  

  Поскольку именно им и спицам приходится принимать на себя основную нагрузку, их всегда делают из высокопрочных, но при этом легких, материалов.

  • Стальной обод являются наиболее распространенным. Этому способствует их прочность и дешевизна. Однако в сравнении с другими материалами, сталь является более тяжелой и она подвержена коррозии.
  • Алюминиевый обод колеса велосипеда сегодня считается наиболее удачным выбором. Благодаря свойствам металла он легче стали и при этом более прочен, хотя и дороже. По этой причине, те, кто заботится о своем железном друге, как правило, выбирают именно такой вариант.
  • Карбон (углеволокно) – легкий, прочный, но весьма дорогой материал для обода. В связи с этим лишь не многие позволяют приобретать себе такие аксессуары для велосипеда.
  • Титановый обод – это удел профессиональных спортсменом и состоятельных велосипедистов. Этот материал является наиболее прочным и надежным, среди всех вышеперечисленных, но его цена весьма высока.
  • Деревянный обод – менее надежен и прочен, чем изготовленный из металла. Такой вид используют в деревянных велосипедах, которые в последние годы стали модной экзотикой. Кроме меньшей прочности, главным из недостатков является «капризность» этого материала, плохо переносящего сырость. А также его недолговечность, в сравнении с металлом.

  

  Какие размеры обода существуют

  На данный момент выделяется основных 10 размеров велосипедного обода. Единицами измерения их диаметра являются дюймы.

  • 12;
  • 16;
  • 19;
  • 20;
  • 24;
  • 26;
  • 27;
  • 28;
  • 29;
  • 36.

  Детские размеры обода (12-20)

  12-й размер ставится на детские велосипеды для самых крох — от 2 лет. Как правило, это либо трехколесные, либо двухколесные со вспомогательными пластиковыми колесами.

  

  16-й размер рассчитан на велосипеды для более взрослых малышей — 4-7 лет.

  19-й размер относится к детским лишь условно. Это специфический размер, который чаще всего устанавливается на моделях для велотриала (преодоление препятствий и прыжки на велосипедах). Столь малая величина колеса обусловлена тем, что в данном случае скорость не так важна, как легкость транспортного средства.

  

  20-й размер (диаметр обода — 406 мм) является граничным, поскольку он одновременно относится к последнему детскому и первому взрослому. Чаще всего его относят к подростковым. Многие велотриальные «железные кони», наряду с девятнадцатым размером, оборудованы и двадцатым, как более распространенным и доступным для приобретения покрышек. Как правило, такие обода стоят также на раскладных велосипедах.

  24-й размер

  В миллиметрах, диаметр такого обода равен 507. Этот вид во времена СССР устанавливался на все велосипеды марки «Салют». Сегодня он стоит на подростковых моделях и городских женских.

  

  Принято считать, что транспортные средства с таким размером колеса подходит для подростков/взрослых ростом до 170 см.

  Также подобные обода стоят на многих горных велосипедах, причем, как правило, их устанавливают назад.

  Наиболее распространенный обод колеса велосипеда 26 (фото)

  Без сомнения, данный размер является наиболее распространенным в мире. В миллиметрах диаметр его равен 559.

  Такие колеса ставятся на преимущественном большинстве взрослых горных, прогулочных или городских видах.

  

  В отдельных случаях обод колеса велосипеда 26 дюймов устанавливается на китайских горных моделях для подростков.

  Стоит отметить, что на большинстве видов «железных коней» для подростков и взрослых устанавливаются ободные (V-brake, клещевые, гидравлические, кантилеверные) или дисковые тормоза.

  В связи с этим колеса 26-го размера отличается между собой по совместимости с разными их видами.

  

  Как правило, под каждый из них разработана отдельная модель, о чем указывается в названии. Например: обод колеса велосипеда 26 (под V-brake) или 26 (под Disc).

  Размеры 27 и 27,5

  В некоторых классификациях эти размеры не упоминаются. Дело в том, что по современным меркам они числиться устаревшими.

  27-й размер (622 мм) раньше использовался на шоссейных моделях, которые предназначались для велогонок а-ля Тур де Франс.

  27,5 (584 мм) — это обод для горных велосипедов, предназначенных для экстремальной езды. На просторах бывшего СССР такие колеса впервые появились в продаже в 2013 г.

  Обод колеса велосипеда 28 и 29 дюймов

  Такими размерами обода (28 дюймов – 655 мм) славились легендарные велосипеды «Украина». Кстати, они до сих пор продолжают выпускаться с ними.

  Помимо этой модели, обод для велосипеда (28 дюймов) обычно ставится на модели, рассчитанные на ездоков ростом в 180 см. Как правило, такие колеса стоят на гибридных и шоссейных велосипедах, а также ситибайках.

  В последние годы возникла разновидность вышеупомянутого размера, которая условно называется «29 дюймов». В реальности размер обода аналогичный 28-му — 655 мм. Отличие только в величине покрышек. Несмотря на то что принципиальной разницы между ними нет, 29-й размер активно позиционируется как наиболее современный, адаптированный под нужды велосипедистов с ростом более 180 см.

  З6-й размер обода

  Новинкой последних лет в сфере велосипедных аксессуаров является обод с размером в 36 дюймов. Производители утверждают, что колеса подобной величины позволяют транспортному средству лучше преодолевать неровные участки пути из-за большей площади контакта покрышки с дорогой.

  Насколько это соответствует истине, у большинства отечественных велолюбителей пока не было возможности убедиться. Так как транспорт с таким ободом пока еще редок на наших просторах.

  Обод велосипедного колеса

  Обод велосипедного колеса — наружная часть колеса в виде круга, которая крепится к ступице колеса (втулке) на натянутых спицах. У трековых велосипедов встречаются дисковые колеса для уменьшения сопротивления воздуха, в таком случае обод опирается на диск. На обод монтируется велосипедная шина.

  Конструкция

  

  От конструкции обода зависит жёсткость колеса, лёгкость возникновения его деформаций и возможность применения ободных тормозов (для применения таких тормозов боковые стенки обода должны быть параллельны [ источник не указан 1945 дней ] ).

  На большинстве велосипедов сейчас устанавливаются коробчатые ободья. На шоссейных велосипедах могут устанавливаться ободья с более низкими стенками чем у дорожных велосипедов [1] .

  Во многих ободьях, предназначенных для езды по пересечённой местности, для придания колесу большей жёсткости внутри обода коробчатого сечения добавляется дополнительное ребро жесткости. Такие ободья называются двойными. [ источник не указан 1945 дней ]

  Материал

  Для изготовления колёсных ободьев велосипеда используют алюминиевые сплавы, сталь, углепластик. Ободья из алюминиевого сплава, в сравнении с ободом из нелегированной незакалённой стали, имеют, как правило, большую удельную прочность (на единицу массы), менее подвержены коррозии и к тому же обеспечивают лучшее торможение [ источник не указан 1945 дней ] в случае использования ободных тормозов.

  Обод крепится к ступице колеса (втулке) на натянутых спицах, число которых может быть от 12 до 48 (для колёс диаметром 26″ типично — 36 или 32).

  Деформации

  Трудно переоценить роль колес в велосипеде, ведь именно через них передаётся усилие качения и торможения, статические нагрузки, вызванные массой самого велосипеда и велосипедиста, а также динамические нагрузки от неровностей дороги, прыжков, преодоления препятствий и т. п. Однако вне зависимости от характера нагрузок, большая их часть, так или иначе, воспринимается спицами. В то же время при нагрузках натяжение некоторых спиц падает, что может вызвать их расстройку, а это в свою очередь вызовет деформации обода, которые со временем могут стать весьма заметными, а иногда и опасными, привести к повышенному износу узлов велосипеда и повысить опасность его использования.

  «Восьмёрка»

  «Восьмёрка» — это искривление обода, при котором его часть, или части выходят из одной плоскости. Визуально проявляется в «вилянии» колеса при вращении. Может сопровождаться трением обода об тормозные колодки ободных тормозов, что вызывает повышенный износ тормозных колодок и несильное, но постоянное торможение при каждом соприкосновении колодки и обода.

  Появление «восьмёрки» свидетельствует о снижении натяжения некоторых спиц. Восьмёрку желательно исправить как можно быстрее, иначе возможен её рост, что может привести к поломке спиц, обода, втулки (фланцев). Восьмёрка может приводить к повышенному износу тормозных колодок, и снижению безопасности использования велосипеда.

  Нагрузка на колесо принимается всеми спицами, несколько отстоящими от места приложения нагрузки. При сильных точечных нагрузках и ослабленных спицах (о чем может свидетельствовать «восьмерка») обод колеса может приобрести необратимые деформации — несколько прогнуться к центральной части.

  «Яйцо» (овал, эллипс)

  Деформация, при которой колесо теряет круглую форму и становится овальным, или яйцеобразным, носит название «овал» или, в просторечии, «яйцо». является следствием неравномерности натяжения спиц (спицы с одной стороны колеса сильнее натянуты чем с другой).

  «Зонтик»

  Нижесказанное относится только к колесам со спицами. Каждое колесо имеет два «зонтика» из спиц — с правой и с левой сторон. Каждый зонт показывает и позволяет регулировать смещение обода (без деформаций оного) вдоль оси колеса. Неправильное соотношение зонтов может привести к тому, что на высокой скорости и ровной дороге велосипед будет постепенно поворачивать в какую-то сторону. [ источник не указан 1945 дней ] Слишком сильный зонт может привести даже к тому, что покрышка будет тереть раму, или вилку. На переднем колесе зонты справа и слева должны быть равными [ источник не указан 1945 дней ] , а на заднем колесе зонт с левой стороны должен быть значительно больше. [2]

  Велосипедное колесо

  Велосипедное колесо — часть оборудования велосипеда, сбалансированная конструкция, состоящая в общем случае из втулки, спиц, обода, камеры и покрышки.

  

  

  Современный велосипед имеет два колеса, как правило, одинакового диаметра (детские и специальные велосипеды могут иметь и разные колёса, и дополнительные колёса для обучения катанию); рулевое переднее колесо и ведущее заднее колесо, связанное с педалями зубчато-цепной передачей. В подавляющем большинстве велосипедов используются спицевые колёса с пневматическими камерами. Обод держится на оси (втулке) на растянутых стальных спицах, число которых может быть от 12 до 48 (для колёс диаметром 26″ типично — 36 или 32). На дорогие спортивные велосипеды иногда устанавливаются колёса из 4-6 пар плоских углепластиковых спиц («Spinergy»), лопастные колёса (лопасти, в отличие от спиц, работают не только на растяжение, но и на сжатие, а также воспринимают боковую нагрузку) или дисковые колёса. Дисковые колёса, используемые прежде всего для велогонок, обладают наибольшей жёсткостью и хорошей аэродинамикой; однако их повышенная парусность создаёт проблемы при боковом ветре. По этой причине не делают сплошным переднее, рулевое колесо: при повороте парусность будет создавать большое сопротивление. Кроме того, колёса с жёсткими ободами (к которым относятся как дисковые, так и лопастные и многие спицевые, как правило, с малым числом спиц) имеют повышенный момент инерции, ухудшая динамику велосипеда.

  Содержание

  Конструкция

  Разные сечения одинарных ободов

  От конструкции обода зависит жёсткость колеса, лёгкость возникновения его деформаций и возможность применения ободных тормозов (для применения таких тормозов боковые стенки обода должны быть параллельны).

  На большинстве велосипедов сейчас устанавливаются коробчатые обода (с высокими стенками). На шоссейных велосипедах могут устанавливаться обода с низкими стенками [1] .

  Во многих ободах, предназначенных для езды по пересечённой местности, для придания колесу большей жёсткости внутри коробчатого обода добавляется дополнительная перегородка [2] . Такие обода называются двойными.

  

  Материал

  Для изготовления колёсных ободьев велосипеда используют алюминиевые сплавы, сталь, карбон и пластик. Обода из алюминия, в сравнении с ободом из стали, прочнее, легче, менее подвержены коррозии и к тому же обеспечивают лучшее торможение в случае использования ободных тормозов. Иногда тормозные поверхности ободьев покрывают керамикой [2] . Это улучшает качество торможения в дождливую погоду и значительно увеличивает срок службы обода колеса.

  Спицы и ниппели

  Спицы производят из стали, алюминия и титана. Изготавливались спицы и из карбонового волокна, но такие спицы показали себя хрупкими и опасными в эксплуатации. Спицы из стали цинкуются, хромируются или никелируются. Спица соединяет втулку колеса с ободом при помощи ниппеля, в который она вкручивается (со стороны обода). Ниппель изготавливают из стали, бронзы, алюминия. Нельзя комплектовать алюминиевые спицы с бронзовым ниппелем из-за явления электрохимической коррозии между разнородными металлами в присутствии влаги, которое затруднит протяжку и демонтаж спицы. По той же причине титановые спицы используют только с бронзовыми ниппелями, а со стальными спицами не используют алюминиевые ниппели. Для натяжки спиц используется спицной ключ, установка и натяжка производятся путём закручивания ниппеля. Спицы должны быть натянуты с одинаковой силой, чтобы равномерно распределять нагрузку и избежать появление «восьмёрки» на ободе.

  Спицы бывают постоянного и переменного сечения. Спицы переменного сечения делятся на три вида:

  • Single-butted имеют утолщение у конца с головкой. Иногда используются, когда нужна большая прочность на колесе с ободом со стандартными отверстиями.
  • Double-butted имеют утолщения у концов и тонкую среднюю часть. такая конструкция позволяет производить более легкие, прочные и эластичные спицы. основной эффект данных спиц наблюдается при ударных нагрузках, когда спица сохраняет прочность в точках сосредоточения напряжений(у ниппеля и у фланца) и одновременно эластично растягивается, передавая часть нагрузки на соседние спицы.
  • Triple-butted имеют три различных диаметра в сечении.
  • Аэродинамические (эллиптические) спицы представляют из себя вариант double-butted, в котором утонченная часть имеет сечение в виде эллипса, что делает такую спицу немного более аэродинамической. Немаловажным моментом является то, что при сборке колеса с такими спицами лучше видны любые деформации кручения спицы.
  • Аэродинамические (плоские) имеют более ярковыраженный плоский либо каплевидный аэродинамический профиль.

  Single- и Triple-butted спицы позволяют решить одну из проблем конструкции колеса. Дело в том, что на спицах резьба накатная, а не нарезная и отверстия во фланцах должны быть больше диаметра спицы. Таким образом на спицы постоянного сечения создают на фланце неравномерную нагрузку, что отрицательно сказывается на усталостной прочности фланца.

  Спицовка

  Спицовка — это схема взаимного расположения спиц, втулки и обода. На колесах диаметром 26» чаще всего встречается спицовка «в три креста» — каждая спица перекрещивается с тремя другими спицами того же фланца. Разумеется, самая распространённая спицовка не обязательно является самой лучшей, а, скорее, представляет собой некую «золотую середину». Наименьшую массу комплект спиц имеет при радиальной спицовке (ноль крестов), тогда как оптимальная жесткость и сопротивляемость колеса деформациям достигается при схеме в 4 креста (следует отметить, что при радиальной спицовке сильно увеличивается нагрузка на спицы и особенно фланец втулки). Смена спицовки подразумевает частичную или полную пересборку колеса — снятие спиц и их установку по новой схеме. Наиболее предпочтительный вариант имеет смысл выбирать в зависимости от характера езды на велосипеде. Существуют также экзотические схемы спицовки, однако какими-либо существенными плюсами они не обладают, если не брать в расчёт эстетику.

  Втулка и ось

  Центральной деталью колеса является втулка, которая вращается вокруг неподвижной оси на двух подшипниках. Во втулке часто используются разборные шарикоподшипники (без сепараторов), а иногда и подшипники закрытого типа (промышленные подшипники, «промы»). К втулке крепятся обода посредством спиц(лопастей, диска). Втулка может содержать в себе тормозной барабан или иметь крепления для тормозного диска. Задняя втулка дополнительно может содержать в себе планетарную систему переключения передач, либо узел для крепления звёздочки (или «кассеты» звёздочек), обычно с механизмом свободного хода(«трещоткой»).

  Покрышка, камера, флиппер

  Характеристики велосипедных шин сильно различаются в зависимости от назначения велосипеда. Обычно велосипедные шины накачиваются воздухом, что позволяет регулировать жёсткость шины. Чаще всего такие шины состоят из камеры, удерживающей воздух, и покрышки. Такие шины называют клинчерными.

  Покрышка

  Покрышки различаются в основном размерами и рисунком протектора [3] . Размер определяется двумя числами, обозначающими диаметр и ширину покрышки. Существует несколько стандартов обозначения размеров покрышек.

  

  Рисунок протектора выбирается в зависимости от типа дорожного покрытия, по которому предполагается ездить [3] . Для езды по дорогам с твёрдым покрытием выбирают узкие покрышки без ярко выраженного рисунка протектора — «слики». Для езды по мягкой почве выбирают более широкие покрышки с большими грунтозацепами — «грязевые». Обычно чем сильнее выражен протектор, тем лучше сцепление колеса, но тем выше сопротивление качению. Существует промежуточный вариант — так называемые «полуслики». На них грунтозацепы расположены только по краям покрышки, так что при езде по ровному жёсткому покрытию они не касаются дороги.

  Для зимней езды выпускаются шипованные покрышки. Различают покрышки, шипованные в два ряда и в четыре. Последние дороже, но лучше держат на льду, в связи с чем четырёхрядную шиповку иногда применяют только на переднем колесе, а на заднее ставят двухрядную.

  Для шоссейных велосипедов применяются узкие шины (18-27 мм) высокого давления. Рабочее давление клинчерных шин шоссейных велосипедов обычно 8 атм.

  Чтобы покрышка сохраняла форму, внутри неё устанавливается металлический или кевларовый корд [3] . Покрышки с кевларовым кордом легче и могут складываться, что удобно при их транспортировке. Также кевларовый корд не может сломаться и проколоть своим концом камеру, после чего покрышку уже нельзя использовать (она всё время будет прокалывать камеры), а с металлическими кордами такое случается.

  Источники:

  https://vplate.ru/velosiped/aksessuary/razmery-pokryshek/
  https://ru.qaz.wiki/wiki/Bicycle_wheel
  https://fb.ru/article/331655/obod-kolesa-velosipeda-razmeryi
  https://wiki2.info/%D0%9E%D0%B1%D0%BE%D0%B4_%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D1%81%D0%B8%D0%BF%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D1%81%D0%B0
  https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/139807