Спицевание велосипедного колеса

Каждый ответственный владелец двухколесного транспорта заботится о его техническом состоянии, исправности. В связи с длительной интенсивной эксплуатацией ободья байка утрачивают первоначальную форму. Решить эту проблему поможет переспицовка колеса велосипеда, которую можно выполнить своими руками. В результате конструкции можно вернуть утраченный функционал, она станет более комфортной в использовании.

Причины деформации

Спицевание колес — задача, с которой время от времени приходится сталкиваться всем велосипедистам. На первый взгляд, процедура кажется очень сложной, однако, стоит запастись свободным временем и терпением. В среднем весь процесс занимает не более 3-х часов.

Делать переспицовку колес велосипеда необходимо в случае сильной деформации ободьев. К подобным последствиям приводит целый ряд причин:

воздействие веса райдера, который регулярно создает нагрузки, приходящиеся на колеса;
резкое торможение негативно влияет на спицы;
крутые повороты способны привести к деформации колес;
неровное дорожное покрытие – кочки, ямы;
падение, сильный удар — часто вызывают искривления в виде «восьмерок»;
разболтанная спица может привести к потере первоначальной формы колеса.

Все эти проблемы можно решить при помощи переспицовки колеса велосипеда, выполненной своими руками. В идеале мастер должен хорошо знать сборку байка, чтобы произвести ремонт самостоятельно, ведь трудности часто возникают в поездках.

Переспицовка требуется в результате деформации обода

Разновидности переспицовки

Сегодня существует несколько типов спицовки, все они базируются на основных разновидностях: радиальной и тангенциальной. Установить элементы можно по-разному, каждый вариант имеет свои особенности:

Радиальная. Предполагает пересечение спиц друг с другом. Чаще всего ее предпочитают ставить на переднем колесе, оснащенном ободной тормозной системой. В этом случае конструкция не подвергается серьезным нагрузкам. Данная разновидность переспицовки имеет привлекательный внешний вид, снижает массу колеса.
Тангенциальная. Один элемент может пересекаться с другими от 1 до 4 раз. Актуальна для колес, которые испытывают серьезные нагрузки. Этот тип считается наиболее популярным для 36 спиц.
Смешанный. Соединяет в себе особенности радиального и тангенциального типа с установкой спиц крестом. В результате получается интересный рисунок, состоящий из повторяемых узоров. Подойдет для обода с высоким профилем и аэроспицами.
Крученая. Главная особенность этой разновидности — многократное перекрещивание спиц друг с другом, закручивания и изгибы. Специалисты не рекомендуют устанавливать элементы на колесо таким образом, поскольку это приводит к запоздалой реакции на удары, нестабильному поведению обода. Однако, многие райдеры отдают предпочтение такому необычному решению из-за оригинальности, раскачивающей амортизации.

Существуют экзотичные спицовки, способные менять внешний вид колес. Интересно смотрится Кросс-Лэйсинг, повышающая прочность конструкции. Схема предполагает прохождение одного элемента через 4 другие, а не 2, как в классическом варианте. Усложненный тип — «Звезда», выглядит особенно привлекательно при использовании разноцветных спиц. «Веер» создает необычные эффекты во время езды, оптимален для ситибайков, прогулочных моделей.

Самый сложный, но необычный способ собрать колесо называется «Снежинка». В дороге он абсолютно бесполезен, однако обладает легким амортизирующим действием, может использоваться в триатлоне.

Крученая Радиальная Смешанная Тангенциальная

Пошаговая инструкция

Чтобы разобраться, как своими силами переспицевать колесо велосипеда, необходимо уточнить все тонкости процесса. Состоит он из трех основных этапов: уточнения подходящей длины спиц, установки и последующей настройки. Благодаря подробному описанию с работой справятся даже люди, которые столкнулись с подобной проблемой впервые.

Инструменты

Определение подходящей длины

Очень важный этап, поскольку от длины спиц зависит функциональность байка. Обычно сложности возникают на заднем колесе, которое оборудуют несколькими скоростными режимами. Это сильно усложняет процесс центровки. Элементы будут иметь разные углы наклона и продолжительность.

Заменить детали на переднем ободе гораздо проще, поскольку обычно параметры спиц с обеих сторон остаются неизменными. Удобнее всего рассчитать длину при помощи специальных онлайн-калькуляторов. Достаточно ввести актуальные данные, и сервис за пару секунд выдаст оптимальные значения.

Измерить внутренний диаметр обода и прибавить толщину его стенки Далее определить диаметр расположения спицевых отверстий втулки Выполнить расчеты Для просчета длины спиц проще всего использовать любой онлайн-калькулятор

Установка

Для качественной переспицовки велосипедного колеса потребуются специальные инструменты: ключ, отвертка, втулка, а также обод в хорошем состоянии. Если установка проводится впервые, необходимо обратить внимание на расположение боковых отверстий. Компоненты со втулочного фланца, находящегося справа, проходят сквозь углубления с той же стороны, с левого — соответственно, в обратном направлении.

Одна половина установленных спиц называется лидирующей, вторая — хвостовой. Первые чаще всего окрашивают в синий цвет, располагают по направлению движения колес. Вторые имеют красный окрас, смотрят против вращения ободьев. Переспицовка производится поэтапно:

Хвостовой компонент фиксируют таким образом, чтобы он проходил внутрь фланца. Монтируют его снаружи, с правой стороны, затем перемещают в отверстие, расположенное правее.
Ниппель прикрывают, чтобы спица не выпала.
Вторую ведомую спицу помещают внутрь того же фланца.
Третий элемент проводят сквозь 3 отверстия после самого первого.
Обод разворачивают так, чтобы он оказался на переднем плане от левого фланца.
Для следующей группы спиц используют хвостовые компоненты. Колесо поворачивают, чтобы золотник оказался сверху.
Спица, вставляемая первой, должна проходить по углублению с левой стороны.
Хвостовые элементы фиксируют, переходят к лидирующим. Колесо переворачивают так, чтобы открылся доступ к правому фланцу.
Лидирующие компоненты можно вставлять в разные отверстия. По этому поводу нет никаких строгих правил.

После выполнения перечисленных действий необходимо поворачивать втулку по часовой стрелке. Главное условие — лидирующая спица должна пересекаться с тремя хвостовыми, причем с первыми двумя — по внешней стороне, с последней — по внутренней. В некоторых случаях требуется немного изогнуть элемент, это можно делать, не опасаясь за качество работы. Лидирующие элементы можно поставить аналогичным способом.

Первую спицу продеть через любое отверстие изнутри Закрепить ее ниппелем во втором спицевом отверстии обода от отверстия под ниппель камеры Продеть еще 7 спиц одинаковой длины Оставлять по три свободных отверстия между соседними спицами Привести спицы в рабочее положение, они должны входить в обод под тупым углом Завершить спицовку стороны ротора Закрепить спицы при помощи ниппеля Вставив в шлиц торцевой ключ, навинтить ниппель на спицу на 2-3 оборота, не применяя силу Далее продеть первую спицу-ориентир через отверстие второго фланца изнутри Следующую спицу вставить в ближайшее отверстие фланца слева от спицы-ориентира, так чтобы ее головка смотрела наружу от втулки Остальные семь спиц продевать в каждое второе отверстие во фланце, не вставляя в обод Оставшиеся 8 спиц продеть с внутренней стороны фланца в свободные отверстия и закрепить на ободе Закрепить оставшиеся элементы, соблюдая схему трех пересечений «сзади, сзади, спереди» и одинаковые углы пересечения спиц Навинтить ниппели глубже на каждую спицу, пока вся резьба не скроется из виду

Натяжение и регулировка

После установки необходимо плотно закрутить ниппели, чтобы избежать разбалтывания спиц. Каждое крепление поворачивают одинаковое количество раз, иначе натяжение получится неравномерным. Если обод отрегулирован по всем правилам, заднее колесо во время катания не будет биться.

После завершения сборки элементы нуждаются в настройке. Компоненты, находящиеся с правой стороны, натягивают немного туже по сравнению с левыми. Для этого необходимо закрутить ниппели на 3–5 лишних оборотов. После этого каждый фиксатор проворачивают еще 1 раз. Если ощущается слабина, дополнительно применяют одно вращение.

Когда три четверти колеса пройдено, ниппели могут с трудом поддаваться кручению. В этом случае необходимо ослабить все механизмы на одно вращение, чтобы не допустить перетяжки.

Когда сборка завершена, необходимо проверить, где находится зонтик заднего колеса. При правильном выполнении процесса он будет располагаться в плоскости, которая пересекает середину расстояния между наконечниками втулки. Нельзя легкомысленно относиться к этому моменту, иначе байк будет постоянно тянуть в сторону, комфортной такая езда точно не будет.

Освоившись с правильной заменой спиц на колесе велосипеда, можно ремонтировать ободья в любом месте. Многие райдеры полагают, что при необходимости их выручат профессиональные ремонтные мастерские, однако, не все специалисты выполняют процедуру качественно, поскольку пропускают важные этапы для экономии времени. В результате без дополнительной регулировки ездить на таком транспортном средстве со временем станет просто невозможно.

Закрепить колесо на станке для центровки При помощи молотка и тупого пробойника выровнять головку каждой спицы с поверхностью фланца для исключения трения При помощи регулировочного колесика настроить длину оси зонтомера Результат протяжки проверить, снова установив на колесе зонтомер и выровняв его Свести вместе оба щупа станка для правки колес и подвести их к ободу, пока один из щупов не начнет цепляться за обод Отметить область радиального биения, подтянуть спицы При наличии бокового биения обода о щуп станка исправить восьмерку Проверить натяжение Проверить концентричность колеса «Опрессовать» колесо, аккуратно навалившись на него своим весом

Видео

Сборка велосипедных колес

С момента публикации первой редакции перевода статьи Шелодона Брауна "Сборка велосипедных колес" на сайте велоклуба "КАРАВАН" прошло более 10-ти лет. И все это время перевод этот был одной из самых посещаемых страничек технической части сайта. И все это время Шелдон Браун понемногу улучшал статью. Кстати, этот перевод был первым переводом на русский язык каких-либо статей Шелдона. Он тщательно подошел к проверке качества перевода, когда я попросил разрешения на публикацию — нашел русскоговорящего канадца-велосипедиста, который проверил мой перевод и дал положительный отзыв. Перевод этот часто перепечатывают без ссылки на переводчика и на сайт "КАРАВАН"а (пример 1, пример 2). После смерти Шелдона Брауна в 2008 году, за сопровождением сайта взялся Джон Аллен (John Allen), и в 2010 году он существенно переработал первоначальный вариант, который я и предлагаю вниманию русскоязычного читателя.

Зачем самому собирать колеса?

Широкая доступность недорогих хорошо собранных готовых велосипедных колес уменьшила необходимость ручной сборки колес в веломастерских. Тем не менее, время от времени ручная сборка (или переборка и ремонт) заказных колес все-таки требуется. Особенно это касается дорогих велосипедов, втулки которых слишком хороши, чтобы их выбрасывать.

Кроме того, желаемую комбинацию обод-втулка не всегда можно купить в виде готового колеса, особенно это касается втулок с внутренним переключением (планетарных).

Приобретение навыка сборки колес является важной вехой в становлении хорошего веломеханика. "Механика" не имеющего такого базового навыка нельзя считать полноценным профессионалом, и он никогда не будет котироваться так высоко, как тот механик, который в числе своих навыков может назвать и умение собирать колеса.

Хотя эта статья и адресовывалась первоначально механикам веломастерских, знание способов сборки колес незаменимо и для тех велолюбителей, которые хотят самостоятельно обслуживать и ремонтировать свой велосипед.

Сборка колес с нуля — лучший способ научиться их ремонтировать (выправлять), почувствовать, как колесо отзывается на регулировку натяжения спиц. Учиться на новых, неповрежденных частях значительно легче, чем сразу приступить к правке и ремонту поврежденных колес.

С чего начать?

Тогда как опытный специалист может собрать колесо меньше, чем за час, начинающему следует приготовиться провести за работой много часов. Лучше не пытаться полностью собрать колесо за один присест, потому что, вероятно, вы начнете раздражаться оттого, что процесс идет очень медленно. Лучше не торопиться и отложить работу даже на следующий день, чем перестать делать все аккуратно, и испортить всю работу на полпути.

Эта статья посвящена сборке заднего колеса, потому, что собрать его сложнее. Для сборки переднего колеса не учитывайте вещи, которые относятся только к заднему.

Наше колесо будет иметь 36 спиц с набором в три креста. Если Вы собираете колесо из 32-х спиц, то просто заменяйте на "32", где написано "36", на "16", где написано "18", и на "8", где написано "9". Используйте аналогичные замены для колес с другим количеством спиц и "крестов".

Инструмент

Вам понадобятся: небольшая плоская отвертка, колесный станок (стенд), приспобление для измерения "зонта" — зонтомер (dish stick), спицевой ключ (я предпочитаю ключ от "DT", но большинство людей не готовы выложить $50 за ключ, мой любимый инструмент из недорогих — пластиковый с металлической вставкой спицевой ключ "Spokey").

Если у Вас ограниченный бюджет, то сначала изучите методику сборки колес, а потом переходите к разделу Импровизированные инструменты.

Спицевой ключ

Станок для правки колес

Приспособление для измерения (зонтомер)

В дополнение к этому полезно иметь приспособление для измерения натяжения спиц (tensiometer) и электрическую отвертку с подходящей насадкой. (Я предпочитаю изношенную крестовую отвертку, у которой спилены две грани из четырех). Таким образом, получается плоская отвертка с центрирующим выступом. Этот выступ входит в отверстие ниппеля и препятствует соскальзыванию отвертки во время работы.

Приспособление для измерения натяжения спиц:

Материалы

Втулки

Все современные втулки приличного качества изготавливаются из аллюминия.

Втулки лучшего качества делаются методом горячей штамповки (forging), и только такие втулки следует использовать для передних колес с радиальным набором (radial-spoked). В общем, я бы не рекомендовал использовать фрезерованные втулки из бутиков, которые, кроме того, что они непомерно дороги, имеют, как правило, более слабые фланцы, чем у втулок горячей штамповки.

У хороших втулок фланцы толстые и отверстия под спицы раззенкованы (снята фаска), что бы в это углубление плотно входила головка спицы. Это не очень критично, так как аллюминий мягче стали, и головка спицы сама продавит необходимое ей углубление для плотной посадки. Значительно более критична толщина фланца. Если она недостатотчна, следует подкладывать шайбы под головки спиц.

Если вы покупаете новые втулки, то соотношение цена-качество в большинстве случаев лучше у Shimano. Если вы хотите иметь самую лучшую втулку, и цена не имеет для вас значения, то это может быть Phil Wood.

Спицы

Спицы должны быть изготовлены из нержавеющей стали (stainless steel). Она прочна и не коррозирует. Дешевые колеса собираются на хромированных (chrome, UCP- universal chrome plating) или оцинкованных спицах из углеродистой стали, которые не так прочны и подвержены коррозии.

Ведущие производители спиц на рынке США это DT и Wheelsmith.

Спицы делают и из титана (Titanium) тоже, но, по моему мнению, это лишняя трата денег. Титановые спицы можно ставить только с бронзовыми ниппелями, что делает такое колесо незначительно легче, чем на стальных спицах с алюминиевыми ниппелями.

Углепластиковые спицы (Carbon fibre) существуют, но показали себя хрупкими (brittle) и опасными.

[Добавление Джона Аллена (John Allen)]

Я рекомендую более толстые спицы для правой стороны задних колес с большим "зонтом" (это колеса с кассетой), чем для левой стороны потому, что спицы левой стороны натянуты меньше. Более тонкие спицы левой стороны будут работать с нагрузкой ближе к проектной, будут растягиваться больше, и менее вероятно, что они со временем ослабнут. Подробнее смотрите мою статью о натяжении спиц (на английском языке).

Количество спиц

До начала 80-х годов 20-го века у практически всех взрослых велосипедов было 72 спицы.

32 спицы на переднем колесе и 40 на заднем было стандартном для английских велосипедов, по 36 спиц на переднем и заднем колесе было стандартом в остальных странах. И только гоночные "велосипеды мечты" специального назначения могли иметь по 32 спицы спереди и сзади.

Великая спицевая афера. В начале 80-х годов годов смекалистые маркетологи додумались комплектовать серийные велосипеды серийными же колесами, но на 32 спицы. Благодаря представлению покупателей о таких колесах как о принадлежности дорогих высококачественных и редких велосипедов, производителям не только удалось экономить на производстве, но и продавать такой велосипед как улучшенную версию. Такие колеса получались заметно менее прочными, чем стандартные 36-ти спицевые, но были достаточно прочны для большинства покупателей и применений.

С тех пор подобный ход повторялся не раз, со все более "экстремальным" количеством спиц: 28, 24 и даже 16 спиц. И каждый раз новое колесо преподносилось как улучшение.

На самом деле такие колеса в большинстве случаев не дают никакого преимущества. Когда расстояние по ободу между спицами увеличивается, требуется более прочный обод для коменсации этого увеличения, который и более тяжелый. Таким образом, зачастую, такие колеса не дают преимущества в весе.

Кроме того, натяжение спиц в таком колесе должно быть значительно больше — на меньшее количество спиц распределяется тот же вес велосипедиста. Если спица в таком колесе лопается, то такое колесо сразу становится непригодным для езды.

Если требуется наилучшее качество, то лучше использовать колеса с меньшим количеством спиц на переднем колесе и с большим на заднем. Например, 28-36 лучше, чем 32-32.

Проблем с передним колесом бывает гораздо меньше потому, что:

у переднего колеса симметричный "зонт"
на переднее колесо меньше нагрузка
переднее колесо не воспринимает крутящую нагрузку — не передает крутящий момент (если только оно не с тормозной втулкой).

Если на Вашем велосипеде одинаковое количество спиц на переднем и заднем колесе, то это значит, что или переднее колесо тяжелее, чем нужно, или заднее — слабее, чем требуется.

Толщина спиц (spoke gauges — размеры, калибры)

Диаметр спицы часто выражают калибром проволоки (wire gauges). Существует несколько национальных систем обозначений толщины калибром, что является причиной частой путаницы. Основная проблема состоит в том, что во французской системе меньшие числа соответствуют более тонкой проволоке, а в американской и английской наоборот. Точка пересечения и является тем диаметром проволоки, из которой наиболее часто делают велосипедные спицы:

США/Англия 14g тоже, что и французская 13g.
США/Англия 13g тоже, что и французская 15g.

Более новая система I.S.O. измеряет толщину спиц только 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 по всей длине и переменного сечения (swaged (butted)).

Спицы переменного сечения выпускаются в пяти вариантах:

Single-butted. Такие спицы имеют утолщенную часть у конца с головкой и более тонкую по всей остальной длине до резьбы. Они встречаются нечасто. Бывает, их используют, когда надо иметь более прочное колесо на ободе со стандартными отверстиями.
Double-butted. Такие спицы тоньше в середине, чем на концах. Наиболее часто встречаются следующие размеры 2.0/1.8/2.0 (14/15g) и 1.8/1.6/1.8 (15/16g).
Эти спицы не только позволяют сэкономить вес. Утолщенные концы делают их такими же прочными в местах концентрации напряжений, 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.
Triple-butted. Такие спицы, как DT Alpine III, являются лучшими, когда долговечность и надежность являются основной целью: для тандемов и туризма с грузом. Они имеют достоинства как single, так и double butted спиц. 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. Так как резьба на спицах накатанная, а не нарезная, то внешний диаметр резьбы больше базового диаметра проволоки. Отверстия же во втулке должны быть достаточны для прохода и резьбовой части тоже. Это нежелательно, так как точное совпадение диаметра отверстия во фланце и диаметра спицы у головки особенно важно для увеличения усталостной прочности конструкции.

Так как single- и triple-butted спицы толще у одного конца, то через отверстие во втулке пройдет резьбовая часть, и у головки спица не будет иметь люфта во фланце.

В начале 90х было увлечение плоскими спицами фирмы Hoshi, у которых не было традиционной головки, а был изогнутый конец. Такая конструкция позволяла вставлять спицу во фланец "головой вперед", что давало возможность использовать эти спицы с традиционной втулкой. К сожалению, оказалось, что они имеют тенденцию ломаться, и я бы не рекомендовал их.

Ниппеля

Ниппеля чаще всего делают из никелированной бронзы. Этот материал очень хорош для ниппелей, потому что бронзовая резьба имеет малое трение, и бронза не коррозирует достаточно долго.

Для легких колес высокого класса имеются алюминиевые ниппеля. Такие ниппеля действительно позволяют немного сэкономить вес и являются достаточно надежными при правильном использовании. Они должны использоваться только с ободами, у которых пистоны изготовлены не из алюминия, потому что в месте контакта Al-Al между ниппелем и пистоном может произойти химическая сварка.

Обода

Раньше обода делались, в основном, из стали, но теперь такие обода устарели, и их можно увидеть только на самых дешевых велосипедах. Алюминиевые обода превосходят стальные потому, что они легче, прочнее, не ржавеют и обеспечивают лучшее торможение.

Современные обода изготавливаются методом экструкции (экструзии), то есть полурасплавленный металл выдавливается через отверстие, форма которого определяет поперечное сечение будущего обода. Этот профиль сворачивается в кольцо и скрепляется с помощью сварки или алюминиевой вставки.

Для упрочнения отверстий под спицы многие обода хорошего качества имеют пистоны.

[Добавление Джона Аллена (John Allen)]

Ободные тормоза изнашивают обод, очень быстро стирается боковая стенка обода во влажно-песчаных условиях. Со временем давлением в покрышке боковые стенки обода распираются, и происходит взрыв камеры. В таком случае возможно переспицевать колесо на новый обод, используя старые спицы — смотрите статью Джобст Бранд (Jobst Brandt) "Повторное использование спиц" на сайте Шелдона Брауна (на английском языке).

Последнее время имеется тенденция для лучшей аэродинамики использовать "высокие" обода (обода высокого профиля или "аэродинамические") . Умеренно высокие обода спицуются также, как и обычные. Особо высокие можно спицевать меньшим количеством спиц. На переднем колесе до 20 спиц, что тоже дает аэродинаическое преимущество.

У таких "аэродинамических" ободов есть и оборотная сторона. Будучи значительно более жесткими, они должны быть с самого начала очень ровными, что бы не было необходимости выравнивать колесо меньшим количеством спиц. При наезде на камень или другое препятствие такой обод не обеспечивает такую же "зону упругой деформации", как и обычный. В таком случае вероятность повреждения рамы или вилки больше. Такой обод, вероятно, сомнется, образуя заломы, и станет "неремонтируемым". Углепластиковый же обод в таких условиях может раздробиться. Такие "аэродинамические обода" обода и тяжелее обычных. Во всем остальном они одинаковы с обычными.

Прочность проверенных и оправдавших себя конструкций колес лежит в спицах, а не в ободах. (Прочность ободов, конечно, тоже очень важна — они должны выдерживать высокое натяжение спиц, требуемое для прочного колеса — перев.) Когда важна высокая аэродинамическая эффективность лучшим техническим решением было бы применение обода необходимой жесткости и прочности с легким обтекателем. На самом деле в триатлоне и гонках на аппаратах, приводимых мускульной силой человека (HPV), такие колеса используются уже много лет.

Косные правила UCI, с другой стороны, запрещают любой части экипировки гонщика служить только целям снижения аэродинамического сопротивления. В результате рождаются "Франкенштейны" в виде высоких аэродинамических ободов или аэродинамических шлемов, чьи длинные выступающие "хвосты" добавляют вес и грозят свернуть гонщику шею при неудачном падении. Профессионалы мирятся со всем этим, поскольку даже крошечное преимущество в скорости может принести победу, к тому же за все это платит команда.

Еще дальше от колес с высокими "аэродинамическими" ободами стоят колеса с неравномерно установленными спицами или со спицами, которые крепятся к ободу и/или втулке нестандартным образом или в нестандартном месте. Одни конструкции дают какой-то реальный эффект в гонках, другие же являются ни чем иным как плацебо. Такие колеса обычно очень дорогие, и их ремонт или сборка — настоящая головная боль, поскольку требуются специальные инструменты и запчасти. (Например, колеса MAVIC Crossmax )

Шайбы

[Добавление Джона Аллена (John Allen)]

Толщина фланцев у втулок различается, но "загиб" спицы должен плотно сидеть во фланце. Если это не так, переменное натяжение будет изгибать спицу у ее конца, что является частой причиной поломкми спицы.

Эту проблему можно решить, подложив под каждую головку спиц небольшие шайбы, прежде чем вставлять их во втулку. Для большинства спиц подойдут шайбы для 2мм болтов (метрическая система) или шайбы для болтов #2 (американская система). Бронзовые шайбы самые лучшие. Они недоступны широко у поставщиков велозапчастей, но их можно купить в интернете (например, тут) или в магазинах товаров для хобби. Некоторые комбинации спица-втулка могут потребовать двух шайб. Другие комбинации требуют шайбу только для спиц идущих с внутренней стороны фланца, или требуют по две шайбы на "внутренних" спицах" и по одной шайбе на "внешних".

Вычисление необходимой длины спиц

Когда Вы покупаете спицы для определенной комбинации обод-втулка-вид спицевого набора, Ваш дилер должен уметь подобрать для Вас спицы соответствующей длины. Большинство дилеров пользуются программой "Spokemaster", которая поставляется в комплексе с базой данных для оптовиков "Bike-alog-on disk".

Если вы хотите самостоятельно рассчитать длину спиц, вот страничка с формулой расчета и полезными ссылками:

Длина тут не очень критична. Большинство калькуляторов рассчитывают длину спиц с точностью до десятых долей милиметра, но спицы продаются с шагом в 1 мм, а некоторые бренды и с шагом в 2 мм. Обычно я округляю до ближайшего большего размера имеющегося в продаже.

Книга Sutherland’s Handbook for Bicycle Mechanics содержит таблицы для определения длины спиц. Кроме этого можно измерить длину спиц на готовом колесе с необходимым вам спицевым набором.

Все иллюстрации в этой статье изображают колесо с правой стороны, т. е. со стороны ведомых звездочек.

Подготовка

Резьбу на спицах и отверстия в ободе следует смазать легкой консистентной смазкой или жидким маслом, для того чтобы ниппеля могли достаточно легко вращаться, что позволит сильно натянуть спицы. В настоящее время смазка не столь важна, как раньше, когда обода, спицы и ниппеля изготавливались не из столь высококачественных материалов, как теперь. Но, тем не менее, пренебрегать ей не следует. Для заднего колеса с большим "зонтом" смазывать следует только спицы с правой стороны. С левой стороны спицы и так останутся достаточно свободными, и дополнительная смазка может привести к тому, что во время езды спицы ослабнут сами по себе.

Набивка колеса

"Набивать" колесо лучше всего сидя, держа обод на коленях. Люди, которые целыми днями заняты сборкой колес, начинают с того, что пропускают все спицы через фланец, и затем по одной вставляют в обод. Такой метод несколько быстрей при массовой сборке колес. Начинающим же легче допустить ошибку.

Легче закреплять спицы на ободе группами, по одной группе за раз. Традиционное колесо имеет четы группы спиц. Половина спиц идет от правого фланца втулки, половина от левого. На каждом фланце половина спиц "хвостовые" ("trailing"), и половина "лидирующие" ("leading").

Другие спицевые наборы

Здесь мы будем собирать колесо на 36 спиц в три креста. Но инструкцию легко применить и для дпугих спицевых наборов, замени соответствующие числа.

Например, если вы собираете колесо на 32 спицы:

подставте "32" где в инструкции сказано "36"
подставте "16" где в инструкции сказано "18"
подставте "8" где в инструкции сказано "9"
подставте "7" где в инструкции сказано "8"

"Ключевая" спица

Первую спицу, которая вставляется мы будем называть " ключевой ".

Эта спица обязательно должна находится на своем месте, иначе отверстие для ниппеля окажется не на своем месте, и отверстия в ободе не совпадут с углом наклона спиц. Ключевая спица будет располагаться со стороны ведомых звездочек и будет "хвостовой". С тянущих спиц начинать легче потому, что они проходят с внутренней стороны фланцев втулки. Если вы начнете со спиц, проходящих снаружи фланца, то они будут мешать потом устанавливать "хвостовые" спицы.

Так как "ключевая спица" является "хвостовой", то она должна проходить внутри фланца. Головка спицы в этом случае будет располагаться снаружи фланца. (Смотри раздел Со какой стороны фланца?").

Обычно обод располагают таким образом, чтобы его этикетка читалась с правой стороны колеса. Если на втулке есть маркировка, расположенная на ее корпусе между фланцами, то располагать втулку относительно обода следует так, чтобы эта маркировка просматривалась через отверстие для золотника в ободе. Эти вещи не влияют на качество колеса, но профессионалы всегда обращают на них внимания, так как они являются признаком мастерства, и эстетическим элементом.

Сверловка ободов под спицы бывает правосторонняя и левосторонняя. Это понятие относится к взаимному расположению отверстия для золотника и отверстий для спиц. Отверстия для спиц располагаются не по центру обода, а через одно смещены от центра вправо и влево. Отверстия с левой стороны обода предназначены для спиц идущих к левому фланцу, отверстия с правой — к правому. На одних ободах следующее отверстие для спицы после отверстия для золотника смещено влево, на других вправо. Какой из этих типов является правосторонним, а какой левосторонним? Я не встречал никого, кто попытался бы даже сделать предположение!

Ключевая спица будет следующей или через одну после отверстия для золотника.

Если смотреть с правой стороны колеса (со стороны звездочек), то ключевая спица будет располагаться по направлению против часовой стрелки, и пойдет или в отверстие сразу после золотника, или в следующее (по часовой стрелке), в зависимости от сверловки обода. Целью здесь является расположить спицы так, что ближайшие к золотнику спицы от него расходятся. Это обеспечивает более удобный доступ к золотнику для накачивания камеры.

Закрутите ниппель на несколько оборотов, чтобы она только лишь не выпадала. Затем пропустите следующую спицу через фланец через одно отверстия от ключевой, то есть между ними должно остаться одно пустое отверстие. Эта спица должна идти в отверстие обода, расположенное через три от ключевой спицы, то есть между ними должны остаться три пустых отверстия, не считая отверстия для золотника. Слегка накрутите на нее ниппель.

Продолжайте вставлять спицы таким образом, до тех пор пока все 9 спиц первой группы не окажутся на своем месте. Дважды проверьте, что на втулке и на ободе между спицами правильные расстояния (по одному пустому отверстию между спицами на фланце и по три пустых отверстия на ободе). Спицы должны располагаться на правом фланце и идти на правые отверстия обода. Это должно выглядеть так:

Вторая группа

Теперь переверните колесо и посмотрите на втулку. Отверстия на левом фланце не совпадают с отверстиями на правом, а смещены на половину шага. Если Вам трудно определить это на глаз, то пропустите спицу параллельно оси втулки через левый фланец. Вы увидите, что спица упрется в левый фланец, как раз посередине между отверстиями в правом фланце. Поверните колесо так, что бы золотник располагался наверху. Так как теперь вы смотрите на колесо с левой стороны, то ключевая спица будет располагаться слева от золотника.

Если ключевая спица у Вас следующая после золотника, то первая спица в левом фланце должна располагаться левее ключевой спицы и должна идти в отверстие обода левее ключевой спицы.

Вид с правой стороны колеса:

Если же ключевая спица отстоит от золотника на одно отверстие, то первая спица в левом фланце должна располагаться правее ключевой спицы и должна идти в отверстие обода между золотником и ключевой спицей.

Если Вы сделали все правильно, то спица , которую Вы только, что установили не пересечется с ключевой спицей. Если она расположена левее ключевой на втулке, они будет левее и на ободе. Так же, как и в первой группе, эта спица будет "хвостовой" и будет проходить по внутренней стороне фланца, и ее головка будет располагаться с внешней стороны фланца.

Далее установите оставшиеся 8 спиц группы, следуя тем же правилам.

В конце этого этапа колесо будет иметь все 18 "хвостовых" спиц на своих местах. На ободе это будет выглядеть так: две спицы, затем два отверстия и так далее. Как показано на рисунке:

"Лидирующие" спицы

Снова разверните колесо так, чтобы оно было обращено к Вам стороной с ведомыми звездочками. Вставьте спицу в любое отверстие фланца, но в этот раз с его внутренней стороны. Поверните втулку по часовой стрелке (clockwise) пока она будет свободно двигаться. Поскольку мы собираем колесо в три креста, эта спица пресечет три " хвостовые " спицы, которые идут к тому же фланцу.

Первые два пересечения эта спица должна пройти снаружи " хвостовых " спиц. Последнее пресечение должно быть с перехлестом, то есть эта спица пройдет изнутри " хвостовой " спицы. Вам придется изогнуть эту " лидирующую " спицу, чтобы она прошла с сзади " хвостовой " спицы.

Будет иметься два отверстия в ободе, куда можно будет установить эту спицу , после пересечения ей трех " хвостовых " спиц. Установить ее надо в отверстие с той же стороны обода, что и сторона фланца, откуда спица выходит. Это отверстие не должно быть соседним с тем, откуда выходит " хвостовая " спица той же стороны фланца.

Установите оставшиеся 17 " лидирующих " спиц, следуя тем же правилам.

Если Вам не удается дотянутся спицей до соответствующего ей ниппеля, проверьте правильность расположения " хвостовых " спиц. Когда Вы закончите, то еще раз проверьте, что на ободе спицы идут то к правой, то к левой стороне фланца строго через одну.

Другое количество "крестов". Инструкция дана для нормального набора в 3 "креста". Если собираете колесо с другим количеством "крестов", замените соответствующие числа в ней. При любом количестве крестов только на самом внешнем пересечениие спиц (на самом внешнем, ближнем к ободу "кресте") спици переплетаются, заходя одна за другую.

Начальная регулировка

После установки всех спиц на свои места, необходимо закрутить все ниппеля одинаково. Хорошим началом можно считать ту величину закрутки ниппелей, когда резьба на спице только скрылась в отверстии ниппеля. Если спицы немного коротковаты, то можно оставить снаружи несколько витков резьбы. Важным на этом этапе является, как можно большая равномерность натяжения всех 36 спиц. При этом они должны остаться достаточно свободными. Некоторые из спиц могут иметь слегка большее или меньшее натяжение, но они должны быть натянуты достаточно равномерно, чтобы сформировать основу. Если вы обнаружите, что какие-то спицы сильно перетянуты, то дважды проверьте правильность набора. У некоторых ободов место сочленения профиля толще остальной части обода. В этом случае вам придется ослабить ниппеля на несколько оборотов у двух спиц ближайших к месту сочленения. Обычно оно расположено напротив отверстия для золотника.

На этом этапе спицы не будут прямыми. Они будут заметно изогнуты вблизи места выхода из фланца. "Лидирующие" спицы в особенности будут выпирать наружу у фланца и затем плавно идти к ободу. До того, как Вы начнете натягивать спицы, Вам нужно подогнуть их рукой так, чтобы они лучше прижимались к фланцу. Этого можно добиться, нажимая по очереди на каждую спицу большим пальцем в двух-трех сантиметрах от фланца. Если этого не сделать, то и после сборки колеса эти изгибы спиц останутся. Затем во время езды они будут постепенно выпрямляться, спицы ослабнут, и колесо потеряет настройку.

Натяжение и настройка

Теперь Вы готовы поместить колесо в станок. Если Вам повезло, то колесо к этому моменту будет уже достаточно ровным, но не удивляйтесь, если это не так. Если спицы еще очень слабо натянуты так, что можно свободно двигать обод вбок туда-сюда, подтяните все ниппеля ровно на один оборот. Начните от золотника и сделайте полный оборот, чтобы не сбиться со счета. Убедитесь, что Вы крутите ниппеля в нужную сторону!

Работая отверткой легко сообразить, что закручивать ниппеля надо по часовой стрелке. Когда же Вы берете в руки спицевой ключ, все становится сложнее. Ведь вы теперь смотрите с оборотной стороны часов.

Продолжайте делать по одному полному обороту ниппеля, до тех пор пока колесо не начнет становиться жестче.

Когда колесо немного натянется, надо начинать придавать ему форму. Есть четыре момента, которые Вы должны держать под контролем, чтобы завершить дело: боковое биение ("восьмерка"), вертикальное биение ("яйцо"), горизонтальная центровка ("зонт") и величина натяжения спиц. По мере продвижения вперед контролируйте все четыре параметра и продолжайте работу над худшим из них в данный момент.

Постарайтесь сделать Ваши настройки независимыми друг от друга. Для бокового биения определите место, где обод отходит дальше всего в сторону от своего среднего положения. Если обод смещен влево, подтяните спицы, идущие к правому фланцу и ослабьте спицы, идущие к левому. Если делать это аккуратно, то можно сместить обод вбок, не влияя на радиальные биения. Например, если обод смещен влево, и центр изгиба приходится на промежуток между двумя спицами, затяните спицу идущую к правому фланцу на 1/4 оборота, и ослабьте спицу идущую к левому фланцу на 1/4 оборота. Если же центр изгиба приходится на "правую" спицу, натяните ее на 1/4 оборота, и ослабьте две соседние с ней спицы на 1/8 оборота. Если центр изгиба приходится на "левую" спицу, отпустите ее на 1/4 оборота, и натяните две соседние с ней спицы на 1/8 оборота. После подстройки худшего отклонения влево, найдите худшее отклонение вправо и подстройте его. Продолжайте чередовать стороны. Не пытайтесь выправить изгиб полностью, сделайте его чуть лучше, и переходите к следующему. Колесо будет постепенно становится ровнее и ровнее, по мере Вашего продвижения.

Для устранения вертикальных биений найдите высшую точку обода. Если она приходится на промежуток между спицами, натяните каждую из них на 1/2 оборота. Если она приходится на спицу, натяните ее на один (1) полный оборот и две соседние с ней спицы идущие к противоположному фланцу на 1/2 оборота. Для подстройки вертикального биения требуются большие величины натяжения, чем для радиального. Обычно настройка в вертикальной плоскости производится только натяжением спиц, постепенно наращивая натяжение по мере того, как идет настройка.

Как только боковое биение станет достаточно маленьким (несколько миллиметров), надо начать проверять "зонт". Установите и настройте приспособление для измерения зонта на ось колеса с одной стороны колеса, так чтобы его ноги касались обода, а его указатель центра совпадал с осью колеса и ее касался. Затем переместите приспособление на другую сторону колеса, не перенастраивая его. Если его ноги не достают до обода тогда, как указатель центра соприкасается с осью, то спицы с этой стороны колеса необходимо подтянуть. Если его ноги касаются обода, а указатель центра не достает до оси колеса, то спицы с другой стороны обода надо подтянуть. Если горизонтальное смещение больше чем необходимо на 2-3 миллиметра, то необходимо подтянуть все 18 спиц с соответствующей стороны, начав от золотника, возможно на 1/2 оборота.

Когда горизонтальное смещение станет в пределах 1 или 2 миллиметра от необходимого положения, вернитесь к боковым биениям. Но теперь не меняйте стороны. Если обод необходимо сместить вправо, найдите наибольшее левое отклонение и поработайте над ним. Затем найдите следующее наибольшее левое отклонение, и так далее.

Все то время пока Вы работаете над "восьмеркой" и "зонтом", не забывайте проверять "яйцо". Как только "яйцо" станет больше "восьмерки", принимайтесь за него.

Вам также необходимо следить за натяжением спиц. Есть три способа измерять натяжение. По усилию на спицевом ключе. Если он проворачивается так туго, что Вы начинаете бояться за грани на ниппеле, то это значит, что натяжение спицы близко к максимальному. Пятнадцать лет назад это было ограничивающим фактором. Вы могли натягивать колесо только до этого предела. Современные более прочные спицы и обода можно натянуть так сильно, что начнет разрушаться обод.

Второй способ заключается в оценке высоты звука, который издают спицы когда по ним постукивают в месте пресечения. Если у Вас в мастерской не окажется пианино для образца можно использовать готовое колесо с такими же спицами. Я пробовал использовать магнитофонную кассету с записью ноты F# до того, как обзавелся прибором-измерителем натяжения. За деталями обращайтесь к статье "Проверка натяжения спиц на слух" (John Allen Check Spoke Tension by Ear.)

Третий и лучший способ — использование измерителя натяжения спиц. Каждая приличная мастерская должна иметь хотя бы один такой прибор. Величина натяжения спиц со стороны ведомых звездочек может варьироваться в зависимости от типа обода и спиц. Более важным является то, что бы их натяжение было равномерным. Не волнуйтесь о левой стороне колеса. Если правая сторона натянута правильно, и обод имеет правильный "зонт", то левая сторона будет натянута заметно слабее. Левую сторону надо проверять на равномерность натяжения, а не на ее величину.

Деформации кручения спиц

По мере того, как спицы в колесе натягиваются, начинают проявляться деформации кручения. Из-за трения в резьбовом соединении при повороте спицевого ключа спица сначала немного закручивается. Когда ниппель повернут достаточно далеко, сила сопротивления кручению превосходит трение в резьбе, и ниппель начинает поворачиваться, но спица остается скрученной. Хороший механик, в отличие от сборочного автомата, может почувствовать величину этой деформации. Если вы идеально настроите колесо, но спицы останутся деформированными, то колесо потеряет свою форму во время езды. Это произойдет потому, что со временем спицы займут свое нормальное положение.

Этого явления можно избежать, умело работая спицевым ключом. Вам необходимо поворачивать ниппель чуть больше чем надо и затем немного возвращать его назад. Другими словами, если Вам надо подтянуть ниппель на 1/4 оборота, Вы поворачиваете его немного больше, чем на 1/4, и затем возвращаете его немного назад. Таким образом, ниппель оказывается повернутым на 1/4 оборота, и сняты деформации кручения со спицы.

Этот прием легче идет на спицах постоянного сечения, так как у них выше крутильная жесткость, чем у спиц переменного сечения.

Я люблю аэродинамические спицы за то, что на них визуально видны деформации кручения, а не за их аэродинамику.

Снятие напряжений

Прежде чем отправляться в путь на вновь собранном колесе необходимо снять с него напряжения. Изгибы спиц должны "притереться" друг к другу и к фланцу, ниппеля должны прочно занять свои постоянные места в ободе. Одни снимают напряжения, надавливая на обод колеса, другие захватывают рукой спицы группами по четыре и сжимают их. Я предпочитаю пользоваться рычагом. Я подгибаю им спицы в местах их пересечения. Для этого я использую отслуживший свой век левый шатун. Смотри рисунок:

Дополнительным преимуществом этого метода является то, что спицы начинают лучше прилегать друг к другу в местах их пересечения и идти прямо от места пересечения в обоих направлениях. По мере обхода колеса Вы, вероятно, услышите легкие щелчки и поскрипывания. Это части занимают свое более стабильное положение.

После завершения процесса снятия напряжений, Вам придется снова немного подрихтовать колесо, и опять снять напряжения. Этот процесс следует закончить, когда перестанут быть слышны щелчки и потрескивания, и после снятия напряжений колесо не перестанет "уходить".

Jobst Brandt автор великолепной книги "Велосипедное колесо" ( ссылка на саму книгу) (The Bicycle Wheel) указывает на менее очевидные преимущества снятия напряжений:

". после холодной формовки сталь всегда немного деформируется, как бы стараясь вернуться к своему прежнему состоянию (спицы целиком делаются методом холодной формовки из проволоки). Это происходит потому, что в процессе формовки в какой-то части материала был превышен предел упругости, а какой то нет. В этих местах внутренние напряжения могут сложиться с напряжением от натяжки спиц, и его результат превзойти предел прочности."

". когда спицы изгибаются при установке на место в них возникают местные напряжения, натяжение спиц добавляет еще напряжения. А поскольку металл вблизи предела упругости имеет меньшую усталостную прочность, то снятие напряжений делает спицы более долговечными."

". эти пиковые напряжения могут быть сняты путем кратковременной сильной нагрузки, так что участки локальных напряжений пластически деформируются. Когда дополнительная нагрузка снимается, эти участки не могут снова вернуться в свое исходное состояние. Происходит своеобразная потеря памяти, и напряжение выравнивается до среднего значения по всей длине спицы."

Если Вы проделаете все вышеописанное, то Ваше колесо будет оставаться ровным во время езды, и будет вести себя лучше, чем большинство колес, собранных автоматами. В дополнение к этому Вы многое узнаете о сборке колес и почувствуете себя настоящим профессиональным механиком.

Определения:

В этой статье использованы 3 не общеупотребительных термина, поскольку нет устоявшейся терминологии в этой области.

"Ключевая"(key) спица. Это первая спица, которая устанавливается при сборке колеса. Ее положение определяет положение всех остальных спиц.
"Хвостовая"(trailing) спица. В заднем колесе "хвостовые" спицы — это те спицы, натяжение, которых увеличивается при нажатии на педали. Они называются "хвостовыми" потому, что они направлены в сторону противоположную вращению втулки. На иллюстрациях к этой статье "хвостовые" спицы показаны желтым и красным цветом.
"Лидирующая"(leading) спица. Это те спицы, которые направлены в сторону вращения. На иллюстрациях они показаны оттенками голубого цвета.

"Хвостовые" спицы натягиваются сильнее под действием крутящего момента при передаче вращения на обод.

"Лидирующие" спицы под действием крутящего момента натягиваются меньше. Каждая группа спиц вносит свой равный вклад своим образом в передаче вращения от втулки к ободу.

Некоторые авторы называют "хвостовые" спицы "приводными" или "тянущими" ("driving" or "pulling") спицами, а "лидирующие" спицы "напряженными" или "статическими" ("tension" or "static") спицами. Такая терминология может запутывать потому, что все спицы вносят свой вклад в передачу вращения, и все они находятся под напряжением растяжения и тянут обод. В зависимости от того, как Вы на это смотрите, либо все они, либо ни одна из них является "статической". (Спасибо John Forester за предложенные им термины: "leading" и "trailing".)

С какой стороны фланца?

Задние колеса с переключением передач следует набивать так, чтобы "хвостовые" спицы проходили по внутренней стороне фланца. Для этого существует три причины:

В месте ближнего к ободу пересечения спицы изогнуты относительно друг друга. Под действием момента вращения, особенно на пониженных передачах, "хвостовые" спицы немного выпрямляются, а лидирующие спицы изгибаются еще больше. Когда колесо собрано так, что "хвостовые" спицы проходят по наружной стороне фланца, место пересечения спиц приближается к переключателю сильнее, и в некоторых случаях спицы могут задевать за переключатель только под нагрузкой.
В случае, если из-за плохой регулировки переключателя цепь соскочит с большой звездочки, то, вероятно, цепь будет защемлена сильнее между кассетой и спицами, если спицы наклонены так, что стремятся заклинить цепь под нагрузкой.*
Если цепь соскочит с большой звездочки, то она может повредить и ослабить спицы, с которыми цепь войдет в контакт. Так как "хвостовые" спицы натянуты под нагрузкой сильнее, чем "лидирующие", лучше защитить их, разместив их с внутренней стороны фланца.

Как спицевать колесо с левой стороны не имеет значения, но если Вы размещаете "хвостовые" спицы с внутренней стороны фланца, то набивать колесо становиться чуть-чуть легче.

* Колесо с тормозной втулкой набивать лучше противоположенным образом потому, что более вероятно, что цепь соскочит со звездочки при обратном вращении педалей во время торможения.

Обратие внимание, что это не так важно! Достаточно много хороших сборщиков делают как раз наоборот, и хорошие колеса можно собрать обоими способами.

Спицевые наборы

Полутангенциальный набор

Традиционный полутангенциальный набор принято называть набором в "3 креста", "4 креста", и так далее. Например, "3 креста" означает, что каждая спица пересекается с тремя другими спицами, идущими с того же фланца втулки. Большинство колес собирается "в 3 креста". При большем количестве "крестов" положение спиц больше приближается к касательной к фланцу. Такое их положение делает колесо более жестким по отношению к моменту вращения, создаваемому усиленным педалированием на пониженных передачах или возникающему при торможении в тормозных втулках или дисковых тормозах. При меньшем количестве крестов положение спиц больше приближается к перпендикуляру к фланцу втулки.

В случае радиального набора "radial" (0 крестов) спицы от фланца идут сразу к ободу, не пересекаясь между собой. Для набора с меньшим количеством крестов требуются более короткие спицы. Они немного легче и немного жестче в боковом направлении. Чем больше в колесе спиц, тем больше требуется крестов для достижения того же самого угла наклона спиц (к касательной или перпендикуляру). Колесо из 48 спиц обычно собирается в 5 крестов, из 40 спиц — в 4 креста, из 36 спиц — в 4 или 3 креста, из 32 спиц — в 3 креста, из 28 или 24 спиц — в 2 креста.

В случае необычно больших втулок, и особенно в комбинации с ободами небольшого диаметра, меньшее количество "крестов" используют, чтобы избежать изгиба спицы у ниппеля. Например, втулка Rohloff Speedhub имет 32 отверствия, но обычно спицуется в 2 "креста".

Радиальный набор

У колеса с радиальным набором (0 крестов) спицы перпендикулярны касательной к фланцу втулки. Такой набор пригоден только для передних колес, у которых тормоз расположен не на втулке (не дисковые или роллерные тормоза). Такие колеса часто могут явиться хорошим выбором для достижения максимальной производительности потому, что они немного легче и, в теории, имеют немного меньшее аэродинамическое сопротивление.

Существуют две вещи, за которыми надо следить у радиальных колес. В таком колесе ниппеля у спиц легче могут самопроизвольно раскручиваться из-за того, что спица выходит из обода ровно, а не слегка изогнутой, как при тангенциальном наборе.

Для предотвращения этого эффекта ниппеля на радиальных колесах не следует смазывать. Хорошая идея — использовать специальные липкие составы, такие как Wheelsmith Spoke Prep или Loctite 290.

Другой потенциальной проблемой у радиальных колес является то, что спица может разорвать фланец. С наибольшей вероятностью это может случиться на 36-спицевых фланцах небольшого диаметра, поскольку у них меньше металла между отверстиями. Когда бывшая в употреблении втулка переспицовывается на радиальный набор, следы (замятия), оставленные старыми спицами, могут играть роль концентраторов напряжений, дополнительно ослабляя фланец.

По моему опыту радиальный набор в целом можно делать на высококачественных втулках с коваными (штампованными) корпусами, но не литыми.

Велосипедный фольклор утверждает, что радиальное колесо более жесткое потому, что более короткие спицы растягиваются меньше, чем более длинные в полутангенциальном наборе. Это полная ерунда.

Поскольку угол меду спицей и касательной к фланцу в таком наборе близок к прямому, крутящий момент приложенный к втулке вызывает сильное увеличения нагрузки на спицы, что почти наверняка приведет к поломке спицы или фланца.

[Добавление Джона Аллена (John Allen)]

Я видел такое колесо, не скажу, кто его собрал, чтобы не позорить механика. Нет, конечно, это был не Шелдон. Мы с другом осмотрели велосипед. Он держал передний тормоз и давил ногой на педаль. Спицы на заднем колесе заметно изменили свое положение, сначала поскрипывая, а потом и звеня как плохо настроенные струны электрогитары, когда музыкает проводит пальцами по грифу, по мере вращения спиц в отверстиях фланца.

В 80-х годах, не зная о таких вещах, я собрал переднее колесо с радиальным набором для своего тандема, у которого была фрезерованная "бутиковая" втулка со среднего размера фланцем на 40 спиц. Через несколько месяцев эксплуатации необъяснимым образом колесо немного разрегулировалось, и я выправил его. И однажды, так случилось, что когда я сидел на полу около своего тандема я обнаружил трещину во фланце передней втулки, проходящую через несколько отверстий для спиц. Надо сказать, что в начале моей карьеры сборщика колес я был глупым, но везучим. Мне следовало внимательнее отнестись к самопроизвольной разрегулировке колеса, как к важному предупреждению. Я пересобрал колесо на втулке с большим фланцем на тех же самых спицах полутангенциальным набором, и ездил на этом колесе более 30 лет без всяких проблем. Если Вы вдруг когда-нибудь заметите на "радиальнособранном" переднем колесе неожиданно появившуюся небольшую восьмерку, немедленно слезайте с велосипеда и отправляйтесь или домой или в веломастерскую.

Если вы хотите рискнуть и попробовать радиальное переднее колесо, я бы советовал избегать использования толстых спиц и очень большого натяжения спиц. Поскольку передние колеса значительно менее проблемные по сравнению с задними, для них не требуется очень сильно натягивать спицы при условии, что спиц в таком колесе разумное количество.

Я бы также не рекомендовал и слишком слабое натяжение, меньше оптимального. Используя самые тонкие спицы, с толщиной основной части 1,5 мм или даже тоньше, вы сможете натянуть их до оптимальной величины, не доводя напряжение до опасного во фланце подходящей втулки.

Полурадиальный набор

Все больше и больше задних колес собираются теперь по "полурадиальной" схеме, когда правая сторона набирается тангенциальным набором, а левая — радиальным. Переднее колесо с радиальным набором дает скорее эстетическое преимущество, тогда как "полурадиальное" заднее колесо существенно более выносливо по сравнению с традиционным. Все большее и большее количество задних звездочек приводит к увеличенному смещению ("dihsing") межфланцевого центра от середины задней оси, что приводит к большему количеству разрывов спиц с левой стороны. Это обусловлено усталостью материала.

Колесо со спицевым набором основывается на равном натяжении всех спиц. У заднего колеса с большим количеством звездочек натяжение спиц с левой стороны значительно меньше, чем с правой. Крутящий момент во время мощного педалирования может привести к тому, что натяжение "лидирующих" спиц с левой стороны кратковременно будет уменьшаться до нуля. Повторяющиеся циклы натяжения и ослабления приводят к накоплению усталости в местах изгиба спиц (у головки), и, в конце концов, к разрыву спицы.

У колеса с "полурадиальным" набором разность в наклоне спиц с правой и левой стороны меньше, особенно если левые радиальные спицы проходят с внутренней стороны фланца. В дополнение, если у кого-либо постоянно рвутся левые задние спицы, пересборка колеса по "полурадиальной" схеме решит проблему раз и навсегда.

Я думал, что такой набор является последним "писком" велотехнологии, до тех пор пока я случайно на параде ретро авто не обратил внимание на колеса автомобиля Ford A. Обод этого спицевого колеса сильно смещен внутрь относительно ступицы, и набрано оно таким же "полурадиальным" набором по той же причине.

Неравильный полурадиальный набор

Иногда колеса спицуют так, что радиальный набор делают справа. Обычно это объясняют необходимостью обеспечить должный зазор между задним переключателем и спицами, особенно на колесах с необычно толстыми спицами или с необычными конструкциями фланцев. Втулка при этом должна иметь толстый монолитный корпус для обеспечения крутильной прочности и жесткости, так как крутящий момент должен будет предаваться на левый набор спиц через корпус втулки.

Экзотические наборы

Рассмотренные наборы не являются единственно возможными, а лишь наиболее практичными. Если Вас заинтересовали другие варианты спицевых наборов, загляните на http://www.terminalvelocity.demon.co.uk/WheelBuild/

Еще более причудливые мои собственные POWerwheels колеса с нестандартным спицевым набором, и ниппелями и спицами SYMMETRISPOKE с левой резьбой.

Дальнейшее чтение

Для более подробного ознакомления с теоретическими аспектами спицевого колеса, классическая справочная работа "Велосипедное колесо" (ссылка на саму книгу). ( The Bicycle Wheel, by Jobst Brandt (1981 Avocet, Palo Alto, California ISBN 0-9607236-6-8.)).

Хотите собрать колесо на втулке и ободе с несовпадающем количестве отверстий — Benjamin Lewis’s «Perverse Wheel Building» article on this site.

полезная информация о необходимой длине спиц может быть найдена в the 6th edition of Sutherland’s Handbook for Bicycle Mechanics by Howard Sutherland et al, Sutherland Publications, Box 9061, Berkeley, California 94709. ISBN 0-914578-06-5

Определение натяжения спиц по высоте звука обсуждается в книге "Glenn’s New Complete Bicycle Manual" под редакцией John Allen (1987 Crown Publishers, Inc. New York ISBN 0-517-54313-3) p.380. Эта статья есть в WEB по адресу http://www.bikexprt.com/users/jsallen/bicycle/tension.htm

Это не единственные странички в WEB, посвященные велосипедным колесам. Я бы обратил Ваше внимание на:

Устаревшие ссылки

Еще один интересный материал Web page on spoke metallurgy, с микрофотографиями внутренней структуры спиц.

Импровизированные инструменты

[Добавление Джона Аллена (John Allen)]

Такой подход не так удобен, как использование профессионального инструмента, но результат может быть так же хорош. Следующие приемы помогот обойтись без специализированного инструмента.

Колодка ободного тормоза может служить хорошим подспорьем при исправлении "восьмерки", когда она расположена близко к ободу. Можно использовать трение колодки об обод, а можно следить за зазором между колодкой и ободом. Расстояние от колодки до ее отражения в боковой поверхности обода вдвое больше, чем расстояние до самого обода, что удваивает точность измерений. Смотрите на конец колодки для болшего удобства.
Настраивая колесо на велосипеде, используйте линейку привязанную резиновым кольцом к перьям вилки для выправления "яйца" и центровки колеса, как показано на фотографии. Перекрутите кольцо за перьями, чтобы оно не задевало за обод. Задевание обода за линейку — ваша точка отсчета. По мере выправления колеса, наклоняйте слегка линейку в одну и другую стороны до одного и другого фланца обода, чтобы измерить среднее расстояние. На передней вилке можно использовать спицу вместо линейки, установив ее поперек впереди перьев вилки. Резиновое кольцо тогда не будет задевать обод позади вилки.
Перевернув колесо другой стороной (так, чтобы кассета оказалась слева, и т.д.), можно проверить центровку колеса. Когда положение обода относительно тормозных колодок и частей рамы перестанет меняться — колесо отцентровано. "Зонт" также можно проверить, положив колесо на две стопки книг, брусочков и т.д., расположеных напротив на ровном столе. Растояние от поверхности стола до конца оси втулки не должно меняться при перевороте колеса.

Об иллюстрациях

Я создал эти иллюстрации в начале 80-х годов на одной из модификаций компьютера DEC (Digital Equipment Corporation — ныне не существует) серия PDP-11, с помощью пакета Management Graphics, (архивная копия) который выводил слайды в формате Kodachrome. Годы спустя слайды были сосканированы на Photo CD, затем обработаны на Macintosh, с использованием Adobe Photoshop.

Благодарности

Спасибо John Allen, Daniel Boals, Jobst Brandt , и John Forester за их любезную помощь.

Copyright 1995 — 2008, Sheldon C. Brown
Copyright 2010, Джон Аллен (John Allen)
Copyright 1999-2010, Translation into Russian — Leonid Liverovski
For other articles by Sheldon Brown, go back to the Sheldon Brown
Любая часть этой публикации может быть воспроизведена только после предварительного согласования с автором статьи и переводчиком.

Мы будем Вам признательны за любые предложения, замечания и мысли по оформлению и содержанию страницы. Пишите по E-Mail. WEB-дизайн: М.Куркин, Л.Ливеровский, WEB-программирование: Д.Глотов, В.Денега, П. Рузин, Е.Шехова, Логотип: А. Антонов. Любая часть этой публикации может быть воспроизведена только по согласованию с автором (и переводчиком). Подписанные материалы выражают личное мнение автора. Ссылка на сайт велоклуба «КАРАВАН» обязательна.

Сборка колеса велосипеда. Часть 1

Когда-то мы писали статью об истории появления на свет колес на спицах, где немного касались темы разновидностей спицовок и материалов ободьев. Что ж, пришло время рассказать вам и о полноценной сборке колеса с нуля.

У вас может сформироваться вполне закономерный вопрос — зачем собирать колесо самостоятельно, если рынок и так предлагает массу всевозможных вариантов?

Ну, во-первых, для кого-то важно просто даже самоутвердиться, ведь собранная самостоятельно техника тешит самолюбие и в значительной степени прокачивает скил. В дороге он обязательно пригодится, когда-нибудь, наверное. Но это не точно. По крайней мере, полученный опыт поможет справиться с восьмеркой довольно быстро и без особых затруднений.

Во-вторых, бывают ситуации, когда происходит, например, разрушение обода на дорогостоящем колесе. Если втулка и набор спиц по своей стоимости переваливают за 300 баксов, то самостоятельная спицовка уже не выглядит таким уже бесполезным занятием.

В-третьих, довольно часто собираются кастомные велосипеды, где учитывается миллион самых малозаметных мелочей, среди которых и мелочи в колесах. Например, кому-то до безобразия нравятся втулки Shimano XT, но при этом не нравятся одноименные ободья. Или хочется, чтобы ниппеля спиц были разноцветными. А может хочется разноцветные спицы вставить.

В общем, уже становится понятно, что причин для самостоятельной сборки колеса есть масса и все они имеют вес. Для начала давайте разберемся что вообще такое спицы, ниппеля, обода, втулки и что нам надо знать для непосредственной сборки колеса.

Спойлер — статью мы разделим на две части, в первой (вы ее читаете вот прямо сейчас) расскажем о классических решениях в спицовке и рассмотрим процесс сборки колеса на 32/36 спиц, а во второй мы расскажем о нестандартных решениях и применяемых технологиях. Вторая часть статьи.

Спицы

Наиболее часто употребляемым материалом для спиц является оцинкованная или вороненая сталь, так как обладает она наименьшей стоимостью. Прочностью, кстати, тоже. Конечно, ржавеющая сталь покрывается иногда и хромом, но на прочности это никак не отражается.
Более продвинутые варианты производятся из нержавеющей стали. Она и прочности в себе содержит больше и коррозии не подвергаются.
Вообще, между обычной сталью и другими материалами, о которых мы подробнее расскажем во второй части, нержавейка является золотой серединой с оптимальным соотношением цена/качество.

На одном конце спицы располагается резьба, а на другом загнутая ножка со шляпкой.
Резьба на спицах, независимо от материала, никогда не нарезается, а только накатывается. При нарезании резьбы лишний метал срезается, а при накатывании специальными роликами происходит формирование рисунка резьбы методом тиснения, если такой термин тут уместен. Такая технология обеспечивает необходимую прочность резьбового соединения, так как по своей сути является имитацией процесса ковки. Он, в свою очередь, способствует структурным переменам в материале, направленным на повышение его прочностных характеристик. Не даром же кованные поршни и колесные диски для автомобилей так высоко ценятся.

Для правой стороны заднего колеса целесообразно выбирать спицы толще, чем для левой, так как натяжение на разных сторонах в значительной степени разнится. Разумеется, правая сторона натянута больше, так как более нагружена из-за наличия на ее стороне звезды (или звёзд), через которую передается крутящий момент. Однако на практике такими ухищрениями практически не пользуются, если говорить о среднем ценовом сегменте уже собранных колес. Если же мы говорим о скрупулезной сборке качественного колеса для себя, то не лишним будет понимание, что спицы разного диаметра обладают разными показателями упругого растяжения. То есть, собрав колесо на одинаковых спицах мы получим неравномерное растяжение спиц в работе, что отразится на ходовых характеристиках. Сборка на разных диаметрах помогает уравновесить величину упругого растяжения спиц на нагруженной и ненагруженной сторонах заднего колеса.

Длина спиц

Вычисление необходимой длины происходит с помощью специальных калькуляторов, коих в сети достаточно много. В мастерской, к которой я имею отношение, чаще всего используется калькулятор на сайте upbikes.com.ua. Он выдает приемлемые погрешности. Хорошие калькуляторы есть у DT Swiss и Sapim.

Подобрать точную длину спиц по вычисленному значению практически невозможно, поэтому их округляют до ближайшего большего. Имеется в виду ближайшее большее значение выбранного производителя.

Зонт

Мы подошли к понятию зонта велосипедного колеса. Он виден, если рассматривать колеса анфас. На переднем зонт равномерный с обеих сторон, так как натяжение спиц равномерное. На заднем он более пологий с правой стороны, так как спицы там натянуты намного сильнее, о чем мы уже говорили.

Ниппеля

Ниппеля накручиваются на резьбу спицы упираясь юбкой в отверстие обода. Выполняются они из латуни или алюминия. Последний позволяет сэкономить некоторое количество веса, однако имеет свойство “прикипать”, как к ободу, так и к самой спице, если она выполнена из такого же материала.
Латунь предпочтительнее для изготовления ниппелей, так как по своим свойствам довольно “скользкая” и практически не подвергается окислению благодаря никелевому покрытию. Да, без никелевого покрытия они и не встречаются. Скользкость позволяет легче осуществлять накручивание ниппеля на спицу и последующее натяжение уже под нагрузкой.

Ободья

В рамках сборки колеса для себя вы вряд ли захотите иметь непрочное колесо, на котором восьмерки будут появляться просто даже от интенсивного торможения. Значит это, что целесообразнее рассматривать ободья с двойными стенками из алюминия. Иногда с пистонированными отверстиями под ниппеля, так как они повышают прочность обода.
Мы умышленно здесь не говорим о стальных или одностенных ободьях, так как они уже давно свое отжили и не идут ни в какое сравнение с вышеуказанными.
Важно не упускать из виду, что количество отверстий на ободе и на фланцах втулки должно непременно совпадать, иначе сборка колеса не получится. И, да, помните, что одно из отверстий необходимо для размещения ниппеля камеры, оно отличается от других. Ну, это так, к слову.

Втулка

Да, мы уже сказали о совпадении количества отверстий на втулке и ободе. Собственно, это основной фактор, который следует учитывать.
Также полезным будет измерить высоту фланца от центра оси вращения, если речь идет о переспицовке колеса на другую втулку. Совпадение фланцев по высоте избавит вас от покупки новых спиц. Кроме того, необходимо убедиться в отсутствии трещин и повреждений фланца, а также изучить конфигурацию отверстий.
Спицы в них должны вставляться так, чтобы сторона фланца со снятой фаской на отверстиях оказывалась прикрытой шляпкой загнутого конца спицы. Если толщина фланца меньше, чем длинна изогнутой части спицы, то тут придется или что-то менять или воспользоваться услугами очень маленьких шайб.
Спойлер, вам не захочется их искать. Куда проще окажется заменить спицы или втулку, это будет намного быстрее, чем поиск шайб с отверстием на 2 мм.

Необходимый инструмент.

Спицной ключ

Универсальный ключ для спиц. Купить

Очень маленький предмет, который тем не менее, должен обладать высоким качеством, что отразится на его цене. Наиболее оптимальным считается использование ключа одного размера под конкретный размер ниппеля, а не универсального. Так как последние выполняются чаще всего в низком качестве и создадут вам очень много проблем со слизанными гранями ниппелей при натягивании спиц. Напомню, что спиц на колесе, к сборке которого мы готовимся, от 32 до 36. Я уже молчу о ситуации, когда вам приспичит собрать два колеса. Поверьте, пара лишних баксов, потраченных на ключ, с лихвой себя окупят на первых же спицах. Еще больше вы себя поблагодарите, когда начнется процесс их натяжения.
Чтобы не прогадать при покупке спицного ключа, лучше иметь ниппель в качестве образца.

Также стоит сказать, что ниппеля обычно имеют шлицы под плоскую отвертку, она тоже может пригодиться, так как надевать ключ на каждую спицу каждый раз довольно утомительно. А крутить придется очень много. Правда, отвертка поможет только на начальном этапе сборки колеса, натяжение с её помощью осуществить будет проблематично.

Измеритель натяжения (тензометр)

Цифровой тензометр. Купить

Этот инструмент иметь полезно, но не обязательно.
С его помощью появляется возможность обеспечить равномерное натяжение спиц всего колеса, что очень даже неплохо сказывается на его эксплуатационных и ходовых качествах.

Станок для выравнивания колеса

Профессиональный станок Park Tool TS-2.2

Если в вашем хозяйстве таковой завалялся или вы имеете к нему неограниченный доступ, то качество собранного вами колеса будет намного интереснее, чем без него. Качественный станок имеет несколько регулировок, которые позволяют подогнать его параметры под диаметр вашего колеса.
С его помощью выравниваются восьмерки, элипсы и регулируется смещение зонта.
Ну, а если станок, это не про вас, то пользуйтесь дропаутами подопытного велосипеда. Точность будет хромать, но для первого раза и так сойдет. Да, кстати, ровность обода и приблизительное выравнивание зонта можно осуществить с помощью прикрепленных к перьям велосипеда пластиковым хомутам с длинными хвостиками. Они будут выполнять роль. вы и так уже все поняли.

Сборка колеса

Для начала необходимо провести подготовку и смазать резьбы спиц консистентной смазкой. В случае с передним колесом смазываются все спицы. В случае с задним колесом смазываются только спицы с правой стороны, которые будут испытывать большее натяжение. Смазывать головки ниппелей можно только такой смазкой, которая совместима с алюминием, если обод таковой. Карбоновые обода я бы не рисковал мазать, так как он имеет тенденцию к окислению этими самыми смазками. В любом случае после того, как колесо будет готово, обязательно смойте всю смазку, чтобы она не повредила камеру и покрышку.

Набивка

Присядьте, так будет удобнее.
Классическая схема спицовки колес включает в себя четыре группы спиц, по две с каждой стороны втулки. Они делятся, в свою очередь на хвостовые и лидирующие. Осуществлять набор спиц лучше всего по группам, так меньше шансов на возникновение путаницы.
И еще, было бы неплохо определить сторону вращения втулки. С задней всё понятно, там есть барабан и ошибки быть не должно. С передней надо смотреть на существующие надписи. Они должны располагаться так, чтобы вы могли их прочитать сидя за рулем велосипеда. Технической необходимости в этом нет, а вот эстетика и профессиональное качество будет оценено по достоинству вашими товарищами, соображающими в этом деле. Конечно, если втулка под дисковый тормоз, то все вопросы отпадают.

Напомню, что мы рассматриваем сборку колеса на 32/36 спиц. Для удобства мы остановимся на большем варианте, однако процесс от этого никак не изменится. На рисунках показана спицовка на 32 спицы.
Для простоты дальнейшего применения инструкции к колесам на 32 спицы, мы приведем импровизированную сводную таблицу, где будет указано соответствие количества спиц.

36 — 32
18 — 16
9 — 8
8 — 7

Хвостовые спицы

Учитывая, что речь сейчас будет идти о заднем колесе, то начинать мы будем с правой стороны втулки (там, где барабан). Вставляем спицы (9 штук) через одно отверстие резьбами внутрь втулки так, чтобы шляпки оказались на внешней стороне колеса.
Принципиального значения сторона, с которой вы начнете вставлять спицы не имеет, это вопрос удобства. Но мы уже будем отталкиваться от такого варианта.
Дальше нам пригодится обод. Смотрим на сторону его вращения, она должна быть такая же, как и у втулки.
Находим отверстие для соска камеры и смотрим на следующее за ним по вращению отверстие для спицы. Если смотреть на колесо справа, то от соска смотрим на следующее отверстие справа. Оно не будет размещаться точно по центру обода, а будет иметь смещение в левую или правую сторону относительно центра обода. Сверление отверстий так происходит не случайно и имеет своей целью плотную посадку ниппелей с учетом угла наклона спиц.
Итак, нам нужно отверстие для правой стороны втулки, значит, если на ободе следующее после соска отверстие ориентировано направо, то вставляем туда первую спицу. Если следующее за соском отверстие с левой стороны, то пропускаем его и вставляем спицу в “правое” отверстие. После проделанной работы накручиваем ниппель на пару оборотов.
Вот таким нехитрым способом мы получили “ключевую” “хвостовую” тянущую спицу. Ключевая спица всего одна, и мы уже её установили, дальше дело пойдет быстрее и проще. Напомню, что с правой стороны втулки во фланец через одно отверстие у нас вставлены 9 спиц. Берем следующую справа спицу и вставляем её через три отверстия на ободе, и так далее.
Еще раз. Спицы первой тянущей хвостовой группы должны иметь между собой по три пустых отверстия в ободе.

Далее разворачиваем колесо левой стороной к себе. Перед нами пустой фланец, если мы начнем вставлять спицы в него, то обнаружим, что отверстия на двух фланцах не совпадают — это нормально, втулка не бракованная, выдыхайте, так и должно быть.
Поворачиваем колесо так, чтобы клапан камеры оказался наверху. Берем спицу с левого фланца, которая на втулке расположена левее относительно ключевой спицы и устанавливаем её слева от ключевой спицы на ободе.
Если все сделано правильно, то повернув колесо правой стороной к себе мы увидим, что первая спица левого фланца находится правее ключевой спицы и с ней не пересекается.
Процедуру повторяем и с остальными спицами на левом фланце. Принцип пропуска отверстий на левом фланце такой же, а спицы вставляем через одну так, чтобы шляпки оказывались снаружи колеса. Все их закрепляем ниппелями на пару оборотов, чтобы не выпадали. Всего на колесе должно быть уже 18 спиц (на ободе чередуются две спицы, два отверстия) или 16, если спиц 32. С хвостовыми спицами мы закончили.

Лидирующие спицы

Действуем дальше. Поворачиваем колесо правой стороной к себе (там, где барабан). Проворачиваем втулку по часовой стрелке так, чтобы спицы немного натянулись и смотрели своими концами в сторону противоположную вращению. То есть, втулку повернули вправо, а спицы наклоняются влево.
Теперь вставляем новую спицу в любое отверстие правого фланца так, чтобы шляпка оказалась внутри втулки. Напомню, что все хвостовые спицы, как бы, смотрят влево. А вот лидирующая спица должна направляться вправо, то есть, ее резьбовая оконцовка вытягивается в сторону вращения колеса.
Устанавливаем ее так, чтобы она образовала три пересечения. Первые два пересечения должны проходить под лидирующей спицей, для формирования третьего придется лидирующую спицу немного изогнуть, чтобы заправить её под хвостовую. Далее тянем лидирующую спицу до обода и вставляем в одно из отверстий справа от двух хвостовых спиц.
Отверстий в ободе у вас должно быть два, вставляем лидирующую спицу в то, которое соответствует стороне фланца. Вы же помните, что сверление под ниппеля не происходит по центру, а происходит по принципу “одно слева, другое справа и так далее”. То есть, лидирующая спица с правого фланца обязана попасть в правое отверстие обода.
Должен получиться следующий порядок по часовой стрелке: первой идет хвостовая спица правого фланца, за ней следует хвостовая спица левого фланца, а за ними, в соответствующем отверстии, находится лидирующая спица правого фланца (в следующем отверстии или через одно, соответствующем правой стороне обода); она проходит над двумя хвостовыми сверху и под одной хвостовой спицей снизу.
Если у вас всё так и получилось, то поздравляю, вы получили спицовку в три креста. Она является одной из самых прочных. Если вам хочется осуществить спицовку в два креста, то вы проделываете все то же самое, только поворачиваете спицу не так сильно вправо. Крест, который будет находиться ближе к ободу, должен образовываться прохождением лидирующей спицы под хвостовой.
Далее процедура повторяется со всеми оставшимися спицами (17 штук). Последние 9, которые будут вставляться со стороны левого фланца в любом случае попадут в свое отверстие на ободе, оно там будет единственным оставшимся. И помните, что шляпки лидирующих спиц должны оказаться с внутренней стороны фланца.
В случае, если вы все делали по инструкции, но лидирующая спица не дотягивается до обода — начинайте проверку правильности установки хвостовых спиц.

Первичное натяжение

Итак, все спицы на колесе, и оно уже приобрело относительно собранный вид. Ниппеля у нас пока закручены всего на пару оборотов. Теперь необходимо все ниппеля закрутить на одинаковое количество оборотов, чтобы получить более-менее равномерное натяжение.
Если вы подбирали спицы несколько длиннее расчетной величины, то хорошим ориентиром можно считать полностью перекрытую ниппелем резьбу на спице.
Делать такую протяжку удобнее отверткой или шуруповертом, или электрической отверткой. Хотя некоторые веломеханики закручивают ниппеля спицным ключом на равное количество оборотов.
Так проходимся по всем спицам. Они не должны быть сильно натянуты в конце этой процедуры, а также не должны быть прямыми.
Далее обращаем внимание на фланец. Когда спицы из него выходят они обладают плавным изгибом в сторону обода. Если его не убрать, то в процессе дальнейшей протяжки он сохранится и такое колесо долго не проходит. Спицы попросту станут прямыми под весом райдера и колесо потребует дополнительной регулировки.
Избавиться от этого изгиба довольно просто, большим пальцем надо прижать каждую спицу в сторону фланца в паре сантиметров от него.

Финальная протяжка и настройка

Всё, теперь колесо готово к финальному натяжению. Устанавливаем его в станок или в дропауты велосипеда. Если обод свободно ходит относительно втулки, то подкручиваем каждый ниппель ровно на один оборот. Начинать действие целесообразнее от единственного теперь незанятого отверстия в ободе — под нипель камеры. Так вы точно не ошибетесь и не сделаете лишних оборотов.

Продолжайте процедуру подкручивания на один оборот раз за разом пока не получите равномерное натяжение на всех спицах. Колесо на этом этапе должно начать приобретать свою жесткость.
Теперь появляется четыре аспекта, которые необходимо учитывать в дальнейшей работе над колесом.
Первое — элипс — горизонтальное биение обода, в народе именуется “яйцо”.
Второе — восьмерка — вертикальное биение обода.
Третье — зонт — смещаем его в соответствии с необходимостью.
Четвертое — натяжение спиц — выравниваем его в соответствии с необходимостью.

Исправлять сразу четыре проблемы в одном месте обода бессмысленно и контрпродуктивно. Начинать следует с той, которая наиболее ярко выражена. То есть, работая над зонтом не исправляйте восьмерки и яйца, иначе у вас ничего не получится. Делая одно будете сбивать другое.

Исправляем элипс

Если вершина элипса приходится на промежуток между спицами, то подтяните каждую из них на пол оборота. Если вершина изгиба пришлась на спицу, то подтяните её на один оборот, а две соседние с ней, идущие к другому фланцу, на пол оборота. Не пытайтесь добиться идеальной окружности первым же подтягиванием, она все равно не получится. Крутите колесо дальше и исправляйте следующие “косяки”.

Исправляем восьмерку

Если вершина изгиба приходится на левую сторону между спицами, то подтягиваем спицу, идущую от правого фланца на четверть оборота, а спицу, идущую от левого фланца, ослабляем на четверть оборота. Если изгиб обода пришелся не левую сторону и на спицу с левого фланца, то ее мы ослабляем на четверть оборота, но при этом подтягиваем две соседних спицы с правого фланца на восьмую часть оборота. Здесь действует тот же принцип, не пытайтесь всё выровнять сразу, крутите колесо дальше. Смотрите, где остается больше деформации, туда и устремляйте свое внимание.

Исправляем зонт

По мере исправления восьмерки необходимо приступать к формированию зонта. Когда боковое биение оказывается на уровне пары миллиметров проходимся по всем спицам правой стороны добавляя им по пол оборота. Если смещение зонта сильное, то можно и целый оборот накрутить. Начинать следует от соска, чтобы в последствии не запутаться. Когда вы окажетесь в миллиметре от цели, приступайте снова к исправлению восьмерок.

Если в процессе элипс окажется больше восьмерки, то принимайтесь за исправление него. Здесь по-прежнему действует правило — исправляем самый большой косяк первым. Когда мы перечисляли необходимые инструменты, мы не ничего не сказали об измерителе зонта. Он не потребуется, если вы работаете на хорошем станке.

Однако, для большей точности он вам потребуется. Особенно остро он потребуется в случае отсутствия станка.
Прикладываем измеритель центром к оси справа от колеса и настраиваем его так, чтобы плечи равномерно ложились на обод, а указатель центра касался оси колеса. Фиксируем настройки измерителя и прикладываем его к левой стороне колеса. Если плечи ложатся на обод, а центр нет, то зонт необходимо сместить вправо. Повторяем процедуру до тех пор, пока с обеих сторон измеритель зонта не будет одинаково прилегать всеми точками к колесу.

Натяжение спиц

Старайтесь делать его равномерным для каждой стороны колеса. С правой стороны оно будет больше, чем с левой. Так и должно быть, это нормально. Проверить степень натяжения спиц можно по высоте звука, если по спице ударить. Можно пробовать чувствовать по усилию на ключе. Однако способы эти не отличаются точностью. Для точности потребуется тензометр. Берем его в руки и используем по назначению.
Натяжение спиц с левой стороны колеса должно быть существенно слабее, чем с правой, если вы все делали правильно.

Перекручивание спиц

В процессе натяжения спиц, вы столкнетесь с проблемой — спицы будут проворачиваться вместе с ниппелем. Для того, чтобы избежать паразитных перекручиваний нужно придерживать спицу рукой. Нет, рукой вы ее не удержите на месте, но всегда почувствуете момент ее вращения. Нивелировать эффект довольно просто, достаточно вернуть ниппель немного обратно. То есть, делая четверть оборота вы поворачиваете ключ немного больше, но потом возвращаете ниппель немного обратно.

Тем не менее, как бы вы не старались, некоторые спицы все равно будут перекручены. Для того, чтобы “вернуть” их на место необходимо спицы пошевелить руками. Просто сжимаете в ладони по четыре спицы за раз. Вполне вероятно, что вы услышите хруст и щелчки — так и должно быть, ниппеля в это время занимают свои места в ободе и спицы принимают свою нормальную форму. Проще говоря, вы таким образом снимаете напряжения в спицах и ниппелях.

Другой способ снятия напряжения заключается в установке колеса осью втулки на твердую поверхность (пол или стена) и надавливание на обод обеими руками. Повторяется процедура несколько раз с обеих сторон колеса.

Деформация спиц

Если с кручением мы боролись, то деформации будем наносить умышленно. В местах пересечений спиц появляется тенденция к их деформации, и они образуют сравнительно плавный изгиб, к ободу идут по плавной изогнутой траектории. Нечто похожее уже было со спицами около фланцев, тогда мы справлялись большим пальцем руки. Теперь же этой силы уже будет недостаточно.

Берем что-то сравнительно плоское (гаечный ключ на 17, например) и вставляем между спицами параллельно оси вращения. Далее этот предмет поворачиваем в сторону так, чтобы обе спицы, между которыми он заключен, начали им подцепляться и натягиваться друг другом в месте пересечения. Спицы начнут изгибаться, именно это нам и требуется. После указанных действий плавных изгибов на спицах не будет, а в месте креста, где лидирующая спица проходит под хвостовой, образуется довольно резкий изгиб.

Нужны описанные деформации для того, чтобы спицы уже, на этапе сборки и регулировки, заняли свое пожизненное положение и не создавали паразитный запас деформации, который со временем будет уходить, ослабляя натяжение спиц. Теперь спицы от места изгиба тянутся к ободу и фланцу по прямой, что и требовалось. После процедуры деформации может понадобиться дополнительная настройка колеса и борьба с закручиванием спиц, но вы уже знаете, что и как делать.

Собранное описанным выше образом колесо проходит намного дольше колеса, которое было собрано роботом в заводских условиях, так как там с деформациями никто не работает. Что уж тут, далеко даже не все механики учитывают этот аспект.

Итак, если вам удалось собрать колесо своими руками, то примите наши поздравления. Если с первого раза не получилось — не тушуйтесь и пробуйте снова.

Увлеченный велосипедист с 2014-го года. Терпеть не мог, когда велосипед в ходу издавал посторонние звуки, что заставляло его многократно все перебирать, перемазывать и обновлять. Любит вникать в тонкости, посему многочисленные переборки своего велосипеда вылились в дальнейшем в работу веломехаником. Прошёл тернистый путь от Shimano Acera на Comance Tomahawk через SLX до XTR на Specialized S Works, а потом просто пересел на бюджетный шоссейник на оборудовании Campagnolo Xenon 10. За плечами веломарафон (МТБ) Куяльник 2019-года, где на маршруте Light занял 5-е место. В настоящее время остается активным пользователем велосипеда и продолжает углублять свои знания в этой сфере.

Сборка велосипедного колеса. Часть 2

Итак, вот и вторая часть, посвященная сборке колеса. В ней не будет никаких инструкций, а только общая информация о видах спицовок и прочих особенностях, которые к ним относятся. Начнем мы именно с прочих особенностей.

Втулки

По своей сути все втулки очень похожи — они держат на себе спицы и вращаются на оси, которая, в свою очередь, закреплена в дропаутах передней или задней вилки велосипеда.

Втулка Shimano за 10 долларов и Chris King с керамическими подшипниками за 250$.

Большинство бюджетных, и втулок в среднем ценовом диапазоне, между собой практически не различаются. Единственное, что может разниться, так это количество отверстий для спиц и реже высота фланца. Сходство их обусловлено тем, что они производителями задумываются конкурентными и взаимозаменяемыми. То есть, если у вас вышла из строя передняя или задняя втулка, то вы легко найдете ей замену практически в любой веломастерской или веломагазине по весьма приятной цене (от 10 баксов и выше).

Первое различие, на которое мы обратим внимание — длина оси. В зависимости от конструкционных особенностей велосипеда и дисциплины, для которой он предназначен этот параметр в значительной степени изменяется.

Оси

Оси 9х100 мм (перед.) — 10х135 мм (зад.) являются наиболее распространенными, этот стандарт прочно обосновался в среде любительских велосипедов. Колеса в этом случае крепятся в дропаутах обычными болтами или обычным эксцентриком.
Большее число (100 или 135) означает ширину между дропаутами и ширину посадочных мест у втулки. Реальная же длина оси несколько больше, настолько, чтобы она могла обеспечить надежную фиксацию колеса в дропаутах. Меньшее число (9 или 10) говорит нам о диаметре оси.

Передние оси 15х110 мм и 20х110 мм больше распространены на трейловых и кантрийных велосипедах. Ось выполняется полой (иногда из алюминия), на одном конце содержит резьбу, которой фиксируется в дропауте, а на другом зажим эксцентрикового типа. В этом случае передние оси не имеют парных задних осей. Так происходит потому, что переднее колесо априори сильнее нагружено, чем заднее. Укреплением оного инженеры занимаются путем увеличения диаметра оси. А задние колеса в паре с такими передними осями могут употребляться самого разного диаметра и длины, все зависит от дисциплины.

Втулки на осях 12х100 мм (перед.) — 12х142 мм (зад.) сравнительно недавно стали заходить на рынок и встречаются на велосипедах среднего уровня с ценником более 1000 долларов. Применяются они на велосипедах самого разного назначения, как на МТБ, так и на шоссе. На последних они применяются в случае наличия дисковых тормозов, для ободных все по классике, на эксцентриках.
Кстати, а вы знаете кому мы обязаны появлением эксцентрикового типа закрепления колес и почему оно появилось? Если нет, то почитайте историю формирования компании Campagnolo, мы там подробно об это рассказываем.

Задние оси 10х120 мм используются на велосипедах, предназначенных для трековых условий эксплуатации. Задние оси 10х130 мм на шоссейных велосипедах используются, если там не стоят новые 12х142. Оси длинной 150 и более мм используются на велосипедах экстремального назначения.

Обращаем ваше внимание, что в зависимости от величины боковых и прочих нагрузок на задних колесах, растет и ширина втулок. Самые ненагруженные на трековых велосипедах 120 мм, самые нагруженные на даунхильных МТБ велосипедах 150 мм.

Фланцы

Конструктивные особенности фланцев меняются от производителя к производителю. Мы уже говорили, что бюджетные втулки обладают “единым” стандартом высоты фланца и таким же единым вариантом их внешнего вида.
Встречаются конструкции, в дорогих моделях, как правило, где фланец обладает большей высотой, чем обычно. Бывают варианты, где фланец обладает большой высотой и специальными вырезами. Какими бы они ни были, их конструктивы всегда направлены на улучшение ходовых характеристик: повышение жесткости колеса, повышение эффективной передачи крутящего момента и прочее.
Также встречаются фланцы, предназначенные для особого закрепления спиц, о чем подробнее мы скажем немного ниже.
Правило “чем выше фланец, тем жестче колесо” не всегда работает, так как в разных ситуациях конструкторы добиваются разных целей.

Спицы

Мы уже говорили о строении спицы, когда занимались сборкой колеса. Она была вполне стандартного строения — одного диаметра по всей длине с загнутым концом. Такие спицы чаще всего встречаются и легко поддаются замене, так как продаются практически в любом магазине.
Хуже дело обстоит с моделями колес, где применяются нестандартные виды спиц, выполненные из алюминия, баттированные, аэродинамические, гибкие или карбоновые.

Карбоновые спицы, это вообще проблема. Они даже регулировке не поддаются. Да, недавно на рынок был выпущен вилсет, где спицы из углеродного волокна таки регулируются, но это исключение из правил. В остальные случаях они довольно широкие, а к фланцу втулки и ободу приклеиваются. Также встречаются карбоновые спицы, которые с ободом и втулкой объединены в единое целое без склеек, такие колеса называют в народе “лопастями”. Они предназначены для использования сугубо на треке, так как обладают невероятной жесткостью. Количество спиц колеблется от трёх до пяти, как правило. На мой взгляд, это одни из самых красивых колес для велосипеда.

Алюминиевые спицы позволяют снизить вес колеса, однако для получения того же порога прочности, что и у стали, они должны содержать в себе больше метала. Такое положение дел неизбежно сказывается на их размерности, они очень толстые и широкие. Основная же причина применения алюминия в спицах является не столько вес, сколько его жесткость. Такие колеса хорошо передают мощность крутящего момента от втулки к ободу.
Я ездил на колесах Fulcrum Red Metal Zero на алюминиевых спицах. Надо ли говорить, что они были чертовски хороши, как внешне, так и в ходу?

Гибкие спицы встречаются реже остальных, они очень экзотические, хотя и не противоречат концепции спицованого колеса. Основная проблема, с которой приходится справляться инженерам — прикрепление мягкой “ткани” к жестким элементам с резьбой. К такому виду можно отнести спицы Spinergy PBO.

Баттированные спицы имеют переменное сечение профиля на протяжении своей длинны. Где нагрузки больше, там спица толще, логика вполне понятна. Решение такое позволяет снизить вес и получить желаемые характеристики жесткости колеса.

Аэродинамические спицы выполняются из любых материалов, главное их назначение — рассекание воздуха с минимальными потерями.

Спицы с нестандартным креплением к втулке встречаются довольно часто, они либо вкручиваются во фланец, либо вставляются в него. Последний вариант предусматривает на конце Т-образную головку. Применяется подобное решение в разных дисциплинах.

Ободья

Выполняются ободья из стали, алюминия и карбона. Сталь уже сильно устарела, она не позволяет достигать необходимых параметров прочности, ржавеет и обладает наибольшим весом среди прочих.

Алюминиевые ободья

Наиболее распространены в велосипедном мире и встречаются, как на бюджетных велосипедах, так и на достаточно дорогостоящих. Разумеется, цена влияет на их прочность, вес и марку сплава.Также алюминиевые ободья делятся на сварные или клепанные. Речь идет о соединении профиля металла в кольцо. Варианты подороже, разумеется, скрепляются методом сварки. Здесь всё просто, так что двигаемся дальше. Существует разделение по способу получения отверстий для ниппелей: сверление и штамповка. Последний вариант стоит дороже и позволяет добиться более высоких прочностных характеристик.

Еще один способ повышения прочности отверстий для ниппелей и колеса в целом — пистонирование. По сути, в отверстии под ниппель закрепляется шайба, которая развольцовывается с обеих сторон отверстия. Такие колеса считаются прочнее, чем с простыми отверстиями без каких-либо “шайб”. Технология очень не нова, и применялась на заре становления велосипедного спорта. За пистонированые ободья даже с гонок снимали, настолько серьезное преимущество они давали в движении. За алюминиевые ободья, кстати, тоже. Гонщики даже умудрялись их выкрашивать так, чтобы они походили на деревянные. Да, раньше ободья выполнялись из дерева.
Количество стенок в ободе тоже играет существенную роль в прочности и жесткости колеса. Самые “жидкие” одностенные, самые жесткие и дорогие трехстенные. Чаще же всего используются двухстенные (двойные) ободья.

Карбоновые ободья

Они тоже могут быть пистонированными, с разным количеством стенок и выполнены из разных видов углеродного волокна. Интересной особенностью некоторых является заполнение пустого пространства внутри обода специальной пеной, которая исключает попадание внутрь влаги и повышает жесткость колеса.

Еще немного про ободья

Между собой обода отличаются по способу закрепления спиц. Наиболее распространенный — ниппель вставляется в отверстие. Реже встречается вариант довольно экзотический, отверстие в ободе только одно, для соска камеры. А спицы крепятся к специальным фланцам, выходящим из обода. Такая конструкция, на мой взгляд, не очень удачная, но в колесах CrankBrothers Cobalt реализована так, что оторвать взгляд от них просто невозможно.

При такой конструкции ниппеля делаются длинной в половину высоты обычной спицы, а спица делается в половину своей обычной длинны. При этом ниппель крепится не к ободу, как это везде делается, а к фланцу втулки. На ободе же спицы крепятся попарно через специальные втулки. Спиц мало, расположены они попарно и вес вилсета в 26-м диаметре составляет около 1500 граммов, что очень даже неплохо. В глаза, конечно, бросается большая толщина стенок обода. Надо же как-то справляться с большим расстоянием между спицами.

Ободья для бескамерного применения из алюминия или карбона зачастую выполняются без отверстий во внутренней части обода. Но ниппеля с широкой внутренней шляпкой туда как-то заводят изнутри. Загадка получается. На самом же деле все довольно просто. Ниппеля выполняются из алюминия или латуни, а материалы эти не магнитные. Вот поэтому в ниппеля вкручивают небольшие винты из магнитной стали и запускают в обод через отверстие для соска, оно ведь имеет самый большой диаметр. Далее сборщик колеса магнитом “подбирает” внутри ниппеля и тащит их к нужному отверстию в ободе. Да, непростая технология, но очень себя оправдывает, так как обод без сверления внутренней стенки намного прочнее и остается герметичным без привлечения дополнительных ресурсов.

Наиболее интересным, на мой взгляд, является конструкция обода со смещенным центром (асимметричный обод). Спицы к нему крепятся не в средней части, а со смещением влево. Именно влево, так как технология предусмотрена только для задних колес. В предыдущей статье мы с вами говорили о понятии “зонта”. На заднем колесе он неравномерный и со стороны звезд смещен ближе к центру втулки. В некоторых моделях шоссейных колес он и вовсе кажется плоским. Применение многоскоростных кассет увеличивает ширину барабана и смещает правый фланец еще ближе к центру втулки, что негативно сказывается на зонте, он становится недопустимо плоским. Так вот, для того чтобы его сохранить инженеры попробовали смещать центр обода и это сработало. Технологию можно увидеть на дорогостоящих колесах типа DT Swiss Mon Chasseral и у некоторых других производителей.

Вот, наверное, и все, что мы хотели рассказать о составляющих колеса в рамках ликбеза по спицовке. Он получился довольно насыщенным, но поверьте, далеко не полным.

Виды спицовок

Полутангенциальная

Полутангенциальная спицовка является классической и в разных видах применяется практически на всех колесах всех велосипедов. Исключение составляет переднее колесо с ободным тормозом любого типа, но об этом расскажем ниже.
Итак, почему тангенциальная спицовка содержит кресты, а спицы в ней располагаются под углом относительно фланца втулки?
Давайте представим, что заднее колесо имеет только втулку со звездами, дисковый тормоз и обод, а спиц нет. Если мы начинаем вращать педали, то втулка начнет крутиться без обода. Теперь представим, что мы ставим одну спицу, которая выходит из правого фланца перпендикулярно вверх относительно касательной к фланцу. Если мы продолжим прикладывать момент вращения к втулке, то естественным образом спица начнет натягиваться и наклоняться относительно всё той же касательной фланца. Так она будет делать (наклоняться) до тех пор, пока не достигнет своего устойчивого состояния, обод начнет тянуться спицей, которая закреплена на фланце втулки.
Еще раз, втулка, вращаясь вправо, увлекает за собой спицу, а спица увлекает за собой обод. Такая спица называется тянущей или хвостовой.
И вообще, спицы в колесе всегда работают на растяжение, если только мы не говорим о жестких карбоновых колесах с тремя или пятью спицами, там ситуация обратная.

Фантазируем дальше. Наше колесо уже может крутиться, теперь его надо остановить. Вставляем левее вторую спицу аналогично первой, под прямым углом относительно касательной к фланцу и помним, что тормозной ротор крепится непосредственно к втулке. Нажимаем тормоз, втулка резко останавливается, а обод продолжает вращение. Перпендикулярно выходящая спица начинает растягиваться и поворачиваться на фланце, но уже в противоположную сторону в сравнении с первой. То есть, втулка останавливается, но обод по инерции продолжает свое движение увлекая за собой спицу, а она тянет втулку. Такая спица называется толкающей или лидирующей.
Название “толкающая” не совсем верное, так как толкать спица может с очень небольшим усилием, дальше она просто согнется. По своей сути, она выполняет такую же функцию, как тянущая спица, но в обратном направлении вращения колеса. То есть, название “толкающая” чисто условное, она тоже работает на растяжение.

Так, у нас уже две спицы, которые направлены в разные стороны, и они пересекают друг друга. Мы получили крест. Добавление спиц до нормального количества сформирует еще один, два, три или четыре креста. Тут уже все зависит от длины спицы и желаемой прочности колеса. Чем спиц больше и чем они длиннее, тем больше крестов получится.
Однако, большое количество спиц не значит прочное колесо. Здесь мы уже упираемся в свободное место на фланце втулки. Большое количество спиц требует меньшего расстояния между отверстиями. Меньше расстояния — меньше метала — меньше прочности. Опытным путем велосипедная индустрия пришла к колесам на 32-х и 36-ти спицах, это количество является оптимальным, как по прочности, так и по весу. Борются с прочностью фланца увеличением его диаметра, так можно увеличить расстояние между отверстиями для спиц. Тогда же подрастает и жесткость колеса.
Чем спиц меньше, тем меньше крестов получится сделать, что уже логично.
Для понимания такой зависимости приведем пример:
2 креста — 24 или 28 спиц
3 креста — 32 или 36 спиц
4 креста — 36 или 40 спиц
5 крестов — 48 спиц
Стоит отметить, кстати, что такое положение дел не всегда обязано таковым быть. Колесо можно собрать с разным количеством крестов. Но они всё равно должны быть, чтобы справляться, как с разгоном велосипеда, так и с его остановкой.

Так для чего же нужны кресты?
Получается, что они не нужны, но появляются в следствии особенностей механики работы колеса, это побочный продукт.
Спицы располагаются под углом относительно касательной к фланцу, чтобы справиться с крутильными нагрузками в системе втулка-спица-обод.

Радиальная

Radial spoking

На мой взгляд это самая красивая спицовка, так как спицы при таком методе набивки колеса друг с другом не пересекаются. Они ровно выходят из обода и ровно заходят во фланец втулки. Чистота, красота, простота и никаких крестов.
Однако, такой метод спицовки применим только на переднем колесе велосипеда с ободным тормозом. Почему?
А вот как раз потому, что в случае с ободным тормозом втулка не испытывает крутильных нагрузок. Точнее если, то какие-то всё же и возникают вследствие сил трения в подшипнике втулки, но они пренебрежительно малы. А раз так, то и толкающих или тянущих спиц уже не надо. Все они могут выходить из фланца втулки перпендикулярно относительно касательной к фланцу.
Да, вы уж простите, что некоторые слова так часто повторяются. Мы стараемся сделать материал максимально понятным.
Применяется такая спицовка потому, что позволяет сделать колесо несколько легче и снизить аэродинамическое сопротивление. В теории. Также считается, что оно обладает повышенной жесткость, но это спорная информация.
Основным недостатком такой спицовки является повышенная нагрузка на фланец и раскручивающиеся ниппеля.
Дело в том, что фланец подвергается почти перпендикулярной нагрузке, если игнорировать угол наклона зонта. Такое положение дел требует повышения прочности фланца, что довольно дорого обходится без увеличения веса.
Второй негативный момент заключается в самопроизвольном раскручивании ниппелей в процессе эксплуатации колеса. Так происходит также потому, что спицы почти перпендикулярно подходят к ободу.
Учитывая эти особенности и нюансы хотим предостеречь. Если у вас стоит такое переднее колесо и в поездке вы обнаружили появлении восьмерки, то лучше с велосипеда слезть и отправиться в ближайшую мастерскую. Причина появления восьмерки может крыться в открученных ниппелях или в трещине фланца. Последнее не всегда удается обнаружить невооруженным глазом, так как трещина расходится под нагрузкой.

Полурадиальная спицовка

Half-radial spoking

Такая набивка колеса подразумевает наличие разных видов спицовок на разных сторонах колеса.
Мы уже говорили, что правая сторона спиц на заднем колесе натягивается значительно сильнее, чем на левой. Напомним, что такая ситуация складывается из-за смещенного к центру втулки правого фланца. Виной всему барабан и ведомые звезды. Они требуют места.
Когда вы активно крутите педали, с правой стороной все прекрасно, там спицы натянуты, а с левой происходит существенное ослабление натяжения спиц, они же там натянуты слабее. Постоянная динамическая нагрузка, при которой спицы то натягиваются, то полностью ослабляются, приводит к преждевременной усталости метала, отчего спицы выходят из строя.
Применение радиальной спицовки на левой стороне колеса решает эту проблему. Спицы хоть и не будут натянуты так же сильно, как и на правой стороне, но теперь они не будут подвергаться паразитной усталостной нагрузке. Колеса с такой спицовкой ходят намного дольше.
Тормозное усилие, если тормоз дисковый, будет передаваться на правую часть колеса, где спицовка остается полутангенциальной. Да, в этом случае производитель обязан предусмотреть дополнительный запас прочности для неё.

Неправильная полурадиальная спицовка

Здесь все то же самое, что и в случае с полурадиальной, только теперь радиальный набор оказывается на правой стороне. Решение позволяет обеспечить больше места для заднего переключателя. А все крутильные усилия передаются через тело втулки на левую часть колеса. Опять же, такая технология требует повышенной прочности от втулки.

Примечательно, кстати, что такие наборы спиц, которые сейчас можно встретить далеко не на всех велосипедах, считаются чем-то очень продвинутым и необычным. Так кажется только, если вы никогда не имели дела с шоссейными или достаточно дорогостоящими МТБ колесами. Там такие решения встречаются довольно часто. Это первое.
Во-вторых, такие спицовки применялись в автомобильной промышленности на заре её становления. Причины всё те же.

Смешанная спицовка

Второе её название — вороний след. Суть заключается в смешивании радиальной и полутангенциальной спицовки на одном фланце. Две спицы уходят влево и вправо, а та, что между ними уходит вверх по радиальной схеме.
Говорят, что особенными преимуществами она не обладает и больше ценится с эстетической точки зрения.

Спицовка 2:1

По своей сути это полутангенциальная схема, но с нагруженной стороны спиц вдвое больше, чем с ненагруженной. На заднем колесе двойная порция располагается справа, а на переднем слева.
Применяется данный вид спицовки компанией Fulcrum, которая, кстати, принадлежит Campagnolo. Выглядит это просто шикарно.

Другие виды спицовок

На самом деле основных видов всего два: радиальный и полутангенцильный. И здесь нового пока никто ничего не придумал. Однако некоторые производители по-своему распоряжаются расположением спиц на ободе. То есть, спицовка сути своей не изменяет, изменяется расстояние между парами или тройками спиц. Возможно, такие решения имею какую-то выгоду в техническом или аэродинамическом смысле. не знаю, но то, что выглядят они красиво, это совершенно точно.

Источники:

https://sport-snaryazhenie.ru/velosipedy/remont/240-perespitsovka-kolesa
http://caravan.hobby.ru/materiel/wheelbuild-ru.html
https://velojournal.net/sborka-kolesa-velosipeda-chast-1
https://velojournal.net/sborka-velosipednogo-kolesa-chast-2