Спицы для велосипеды.

Одним из первых энтузиастов, не только размышлявших над идеей создания такого колеса, но и воплотивших ее в действующем изделии, стал Доминик Мотта. Во второй половине 80-х годов прошлого столетия этот предприниматель-авантюрист вложил часть своих сбережений в разработку новых технологий в транспорте. Работа над спорткаром будущего привела Мотта к созданию «пустого» колеса (hubless wheel, орбитальное колесо, осмос-колесо), в котором отсутствовали ступица и спицы, которое было запатентовано в 1990 году.
Несмотря на ряд преимуществ, концепция имела и существенные недостатки, главные из которых – технологическая сложность и высокая стоимость, не позволяющая использовать такое колесо в массовом производстве мотоциклов и других транспортных средств.
По сути, орбитальное колесо представляет собой чрезвычайно большой подшипник с тонкими обоймами. Внутренняя обойма – неподвижна, жестко скрепляется с рамой или с элементами подвески, наружная – вращается, на нее надевается шина и крепится тормозной диск. Приводить осмос-колесо традиционным способом непросто, в связи с этим применяется способ передачи крутящего момента с помощью фрикционного ролика, воздействующего непосредственно на поверхность шины мотоцикла. Традиционные ремни и цепи также можно использовать, но для этого на наружной обойме подшипника придется разместить, кроме всего прочего, также огромную звезду или шкив. В последнем случае, учитывая существенное увеличение ведомой звезды (по сравнению с традиционной), не лишним будет изменить передаточное отношение в трансмиссии.
Существенные изменения в конструкции переднего беcступичного колеса мотоцикла не требуются: телескопическая вилка может крепиться прямо к нижней части внутренней обоймы. Такая схема обеспечивает оптимальное распределение нагрузки на подшипник. Несмотря на преимущества связки «телескопическая вилка/орбитальное колесо», разработчики редко используют ее в своих концептах – слишком банален «телескоп» для футуристичной и революционной концепции «пустого колеса». Вместо нее используют рычажные подвески, или даже регулируемые системы, позволяющие активным смещением точки крепления обоймы к элементам подвески изменять вылет переднего колеса и, соответственно, влиять на управляемость/стабильность мотоцикла.
Известными всему миру орбитальные колеса стали несколько лет спустя после получения патента. Живая икона мирового автомобильного стиля итальянец Франко Сбарро подготовил и представил на стендах Женевского автосалона три концепта мотоциклов с бесступичными колесами, а также макеты автомобилей, среди которых была и вариация на тему «Формула-1».
Экспонаты, мягко говоря, понравились и посетителям, и журналистам. На волне высокого интереса Сбарро, Мотта, а также компании Pirelli и SRO-FAG основали компанию по производству осмос-колес. Основатели пророчили новой концепции широкое распространение не только на асфальте, но и на железной дороге и даже в космосе. Покупатели не спешили расставаться со своими деньгами, ведь в виду сложности конструкции стоимость колес оказалась неподъемной для производителей массовых моделей мотоциклов и автомобилей.
Концепцию колеса Сбарро забыл, после того, как использовал ее для создания новой марки оригинальных часов, доступных покупателям по цене от 3500 Евро. Доминик Мотта не смог так просто расстаться со своим детищем и продолжил поиск инвесторов по всему миру. Он предлагал использовать концепцию производителям мотоциклов (Yamaha, Echelon), автомобилей (Ferrari, BMW, Daimler, Nissan, General Motors, Ford, VW, Volvo), поездов (Alstom), велосипедов (Cycleurope, Shimano). Главным барьером на запуске бесступичных колес в массовое производство и, соответственно, их удешевлении стал владелец патентов – швейцарская компания Globeholding.
Таким образом, идею орбитального колеса в течение многих лет использовали исключительно энтузиасты, собирающие уникальные байки в своих гаражах. Но в 2008 году на мотовыставке в немецком Кельне компания Honda представила свое видение мотоцикла будущего под названием Honda V4 Concept, колеса которого имели орбитальную конструкцию. Представленный байк не имел привычного современному мотоциклисту приводного ремня, цепи или карданного вала, а функция передачи крутящего момента на колесо была поручена валику, воздействующему непосредственно на шину. Но самым интересным оказался даже не сам концепт, а заверение производителя запустить его в массовое производство уже в 2010 году. В результате Honda V4 Concept остался всего лишь красивой картинкой и ярким воспоминанием для посетителей мотосалона.
Одним из самых известных байков современности с осмос-колесами, который можно увидеть не только в интернете, но и на улицах, является творение компании Amen Design and Engineering. Чоппер с передним и задним «пустыми» колесами выглядит в высшей степени оригинально и, что самое главное, полностью функционален. Он уверенно ездит по дорогам общего пользования.
Создатели и поклонники необычного байка в список достоинств безспицевых колес записывают их малый вес, уменьшенные вибрации, улучшенные характеристики торможения. При этом никто не отрицает их дороговизны и сложности в производстве. Вращение колес обеспечивают 850 подшипниковых шариков, на дорогу байк опирается 120-миллиметровой (ширина) передней и 360-миллиметровой задней шинами.

Спицой для велосипеда называют конструктивную деталь колеса, которая технически является стержнем, соединяющим ступицу и обод. За счет спиц без снижения прочности облегчают конструкцию колеса.

Эти детали для байка сегодня изготавливают из стали (нержавеющей и хромированной углеродистой), титана, углепластика и сплава алюминия. Наибольшей популярностью у велолюбителей пользуются спицы, выполненные из нержавейки: они недорогие и прочные. Дополнительно детали, сделанные из стали, подлежат никелированию или хромированию. Присоединяется спица ко втулке и ободу колеса при задействовании ниппеля, в который ее и вкручивают.

Велосипед без спиц и центральной оси в колесах

Велосипед без спиц

Возможен ли велосипед без спиц в колесах? Да, последние разработки предлагают модели роверов, конструкция которых не предполагает использование привычного глазу колеса, снабженного шиной, осью, ободом и спицами. Удивительны они не только тем, что фактически оспаривают утверждение о вставлении палок в колеса и о том, что нельзя изобрести колесо. Оказывается, «открытием» такого элемента без использования центральной оси мы обязаны итальянцу по имени Франко Сбарро, а сегодня можно увидеть прототипы и работающие модели практически любого вида транспорта с использованием таких колес, включая роверы.

Для байков конструкция колеса без спиц представляет собой очень большой подшипник, при этом внутренняя часть его при движении остается неподвижной. В теории, такая модель колеса должна выигрывать по сравнению с обычной за счет легкости, снижения центра тяжести и повышенной устойчивости. А чего стоит удивительный внешний вид такой детали! Однако в производстве такие колеса очень дороги и технологически сложны. Кроме того, нужно решать проблемы с защитой от грязи, креплением деталей и возможностью оснастить тормозами. Также пока есть сложности при прохождении изгибов.

Тем не менее, идея велосипеда без спиц пришлась по душе Сильвену Жерберу, французу, который в 2013 году представил вниманию , оснащенного именно такими колесами. Концепт, названный Synapse, отличается передачей крутящего момента с помощью электромотора на обода, а также необычным соединением рамы и колес. Конечно, возникают вопросы относительно того, надежно ли крепятся колеса и можно ли на подобном ровере преодолевать дорожные препятствия, однако начало колесам без спиц уже положено.

Какие бывают спицы?

Спицы можно поделить на несколько групп, в зависимости от следующих параметров:

по калибру (толщине): 1,5 мм, 1,6 мм, 1,8 мм, а также 2,0 мм и 2,34 мм
по виду головки: прямые (традиционно для фирменного вилсета) и загнутые (для сборного колеса)
по конструкции: цилиндрические с баттингом и постоянной толщины, а также аэроспицы (плоские). Под баттингом понимают уменьшение спицы в средней ее части, где на нее приходятся минимальные нагрузки, в отличие от концов запчасти, что позволяет снизить вес спиц.

Покажется удивительным, но спицы называют одними из самых часто ремонтируемых запчастей ровера. Действительно, эти тоненькие детали во многом определяют динамику велосипеда, качество и безопасность катания.

Ключ для спиц

Чтобы натянуть спицы, понадобится инструмент под названием спицевой ключ . С помощью закручивания ниппеля устанавливают и натягивают эти запчасти. При этом основным моментом считается равномерность натягивания спиц, что гарантирует правильность распределения нагрузки.

Спицовка колеса может быть разной, однако ключевыми считают крестовую и радиальную. Наиболее распространенной и удобной называют трехкрестовую: это значит тройное пересечение каждой из деталей.

Регулировку спиц на велосипеде можно разделить на несколько шагов, включающих подготовку, монтаж запчастей или набивку колеса, а также натяжение спиц. Все этапы можно сделать и в домашних условиях при наличии терпения, умений и свободного времени, а можно доверить ровер мастеру.

На первом шаге определяется длина велосипедных запчастей. Переднее колесо, которое считается более технически простым, описывается как имеющее одинаковую длину запчастей с обеих сторон. Что касается заднего, то его отличает разная длина из-за разности наклона велосипедных спиц. Это объясняется требованиями к центровке колеса и присутствием скоростей. Чтобы рассчитать длину искомых запчастей, часто применяют онлайн-калькуляторы, куда достаточно ввести данные по размерам других деталей и получить результат.

Второй, монтажный, шаг требует наличия обода, спиц, втулки, масла, спицевого ключа и отвертки. Последовательность правильных действий такова:

Тщательно смажьте точки соединений с ниппелями на деталях колеса и резьбовой части запчастей, что гарантирует качественное натяжение спиц.
При наличии углубленных входов на фланце исключительно с одного бока нужно устанавливать спицы с бока, противоположного углублениям.
Во фланец устанавливаются девять запчастей с одним незанятым входом между каждой.
На заднее колесо запчасти ставятся справа от втулки.
На ободе среди входов, размещенных по правую руку, нужно найти расположенный по правую сторону от вентильного входа и расположить в нем первую спицу, после чего ниппель закрутить, сделав два оборота.
Начиная с первой спицы, отсчитываются по направлению часовой стрелки четыре входа, устанавливается вторая спица и так же заворачивается ниппель. Втулка нарезной частью повернута к вам.
Обязательно контролируется ход монтажа: если все проходит верно, то спицы соединяют обод справа с фланцем втулки, тоже правым, при этом между запчастями сохраняется три незанятых отверстия.
Последующие семь запчастей закрепляются по такому же принципу, путем установки в каждое четвертое ободное отверстие.
Теперь нужно развернуть колесо противоположным боком и устанавливать поочередно 9 спиц, монтируя их в фланец, расположенный по левую руку. При этом начинать нужно с ключевой спицы, которая находится левее вентильного входа. Поставив ее, оставшиеся восемь спиц установите так же, как и с предыдущей стороны.
Осмотр колеса должен показать, что пары незанятых входов чередуются с парами входов с ниппелями по всей длине обода. Чтобы закрепить ниппеля, их проворачивают два раза.
Этап установки натяжных запчастей, чьи головки располагаются с оборотной стороны фланца. Одна из спиц продевается в фланцевое отверстие, а велосипедная втулка закручивается таким образом, чтобы у уже смонтированных запчастей направление получилось близкое к касательному к фланцам.
При монтаже первых натяжных запчастей обращайте внимание на их установку в ободные отверстия, которые ближе к требуемому фланцу. Оставшиеся запчасти с элементом натяжения набираются так же. В случае, если они не достают до входов ниппелей, нужно на оборот ослабить ниппеля уже вставленных спиц.
Когда установка всех спиц завершена, необходимо закрутить ниппеля на одну и ту же глубину.

Наконец, третий шаг подразумевает натяжение спиц , которое обязательно должно быть равномерным, для чего ниппеля закручиваются на одном уровне. Если запчасти короткие, то после подтяжки должно просматриваться одно и то же количество витков резьбы. При длинных запчастях выходящий конец устанавливается на уровне шлиц ниппелей.

После этого каждый ниппель нужно заворачивать по направлению от отверстия вентиля на один оборот и проверять запчасти на натяжение. Если оно слабое, то провернуть ниппель еще раз, при этом не добиваясь чрезмерно тугого натяжения. Если же вы справились с ободом на 75%, а закручивать ниппель стало практически невозможно, то это сигнализирует о лишнем втором обороте. Справиться с этой ситуацией можно, открутив ниппеля на один оборот назад.

Наконец, необходимо поставить искомое колесо на специальный станок или, за неимением его, на сам ровер: именно так можно выявить неровности запчасти. Обратите внимание на то, бросаются ли в глаза неровности. При горизонтальном характере неровности, если обод смещается в правый бок на четыре запчасти: две из них смотрят на левый, а две - на правый фланец, выполняется закручивание левых ниппелей на ¼оборота и аналогичное, на ¼оборота, ослабление ниппелей с правого бока. Если же этот способ не помог избавиться от неровности, то нужно отыскать наиболее неровное место слева и подтянуть его.

Для корректировки вертикальных неровностей необходимо отыскать максимально далекое от втулки место обода. Это требуется для максимального натяжения запчасти в том месте, что улучшит параметры жесткости колеса и дополнительно придвинет к втулке обод.

Дополнительно при натяжении запчастей занимаются также их усаживанием. С этой целью с усилием надавливают на спицы там, где они пересекаются, после чего поворачивают колесо и повторяют процедуру, чтобы таким образом сделать усадку всех запчастей. Обычно при успешно проводимой процедуре спицы издают характерные звуки.

Нередко замену и натяжку спиц на велосипеде лучше доверять профессионалам, чтобы быть уверенным в результате. К сожалению, иногда неправильный ремонт способен лишь усугубить проблемы и даже привести к «восьмеркам» колес, поэтому при малейших сомнениях ровер лучше отдать в веломастерскую.

Сейчас велосипеды становятся все более актуальными. В больших городах развивается инфраструктура, благодаря которой они могут спокойно перемещаться. Для кого-то двухколесный транспорт становится основным, заменяя машины и автобусы. Поэтому ведется очень много разработок в этой сфере. Постоянно изобретается что-то новое. Одной из таких новаций можно считать велосипед без спиц. Зачем он нужен и какие у него особенности?

Виды

Металлический обод, спицы и втулка - это основные части каждого колеса. Такая система проверена столетиями. Она довольно прочная и надежная. Но инженеры решили бросить вызов классике и создать что-то новое - велосипед без спиц в колесах.

Существует несколько разных видов. Каждый из них отличается своими особенностями и имеет разные характеристики. Одним из самых распространенных велосипедов без спиц является байк на литых дисках. Малоизвестный, но не менее удивляющий - с колесами на эллиптических лентах. Вершиной данного топа становится собственно велосипед без спиц. Подробнее о каждом из них будет чуть ниже.

Литые диски

Главная особенность такого обода - целостность. Он никак не разбирается. Вместо самых обыкновенных спиц здесь лопасти, которые также соединяют обод и втулку. Колесо отливается из одного материала. Чаще всего это алюминиевый сплав.

Изначально такие диски ставили только на спортивные модели. Специальная форма придает конструкции лучшую аэродинамичность. Спустя некоторое время они начали появляться в свободном доступе. Теперь же их можно приобрести во многих спортивных магазинах.

Делают их по специальной технологии, под большим давлением. Так деталь получается крепкой и однородной, без всяких дефектов.

Плюсы и минусы литых дисков

У всего есть свои положительные и отрицательные стороны. У литых дисков того и другого немало. Из плюсов можно сразу выделить:

Нестандартный внешний вид.
Высокие показатели аэродинамичности.
Модели не требуют какого-либо ухода.

Первое, за что их полюбили обычные велосипедисты - это, конечно, очень красивый дизайн. Такую деталь сложно Обычно такие диски еще красят в различные яркие цвета. Так что с ними можно легко выделиться из серой велосипедной массы.

Благодаря хорошей обтекаемой форме сопротивление воздуха становится меньше. А это значит, что нужно прикладывать меньше усилий.

Конструкция является довольно жесткой. Она не может деформироваться. Поэтому небольшие удары выдержать сможет. Но отсюда появляются и некоторые минусы:

Большой вес.
Модель не подлежит ремонту.
Высокая стоимость.

Колеса на эллиптических лентах

Это такая конструкция, где вместо стандартных спиц используют свернутые полоски углепластика. Они скручиваются в эллипс и крепятся с одной стороны к втулке, а с другой - к ободу. На каждое колесо приходится по 3 ленты. Они обладают очень хорошими амортизирующими способностями. Единственный их минус - плохой накат. Из-за недостаточной твердости много энергии уходит на амортизацию. Поэтому разогнаться на таких колесах хорошо не получится.

Nulla - велосипед без спиц

Минимализм и футуризм - вот так можно выразиться про этот байк. «Нулла» - это новейшая разработка в велосипедной сфере. Разработчики попытались полностью убрать спицы и втулку. От старой конструкции остался только обод.

Колесо выполняет роль большой шестерёнки. Ноги приводят в движение звездочку, которая взаимодействует с ободом, на котором нанесены насечки. Поэтому этому байку не нужна втулка.

Выглядит он очень элегантно. Создается впечатление, что это какой-то агрегат из будущего. Точная цена велосипеда без спиц в колесах пока еще не известна, так как он находится еще в стадии разработки. Инженерам надо решить еще несколько проблем с тормозами и трансмиссией. Но вскоре такое чудо сможет выйти в свободную продажу.

Велосипед – это один из самых распространённых видов транспорта уже два века подряд. С момента создания первого в мире велосипеда прошло уже ровно 200 лет. Первый транспорт, ставший прародителем для современных горных, шоссейных, был создан в 1817 году.

За это время люди сильно эволюционировали, и их технологии стали удобней и практичнее. Также прогресс не обошел и велосипеды. Если первый велосипед был похож на большую лавочку с деревянными колесами, то сейчас это стильный, удобный и практичный вид транспорта. В этой статье пойдет речь о не так давно созданных велосипедах без спиц.

Современные веяния: замена спицевому колесу

Как уже было написано выше, первые велосипеды были сделаны из дерева. Причем деревянными была не только рама, но и колёса. Для того, чтобы деревянный обод не ломался под весом человека, внутри него были деревянные палочки. Со временем, велики стали делать из стали, а на замену деревянным вставкам пришил спицы.

Спицы оказались очень удобными, поэтому несмотря на постоянные изменения самих велосипедов, их колеса оставались, такими какими они были 1885 году. Но, в нынешнем веки, современные инженеры, решили модифицировать и колеса.

Так, за небольшой отрезок времени были придуманы литые диски, эллиптические ленты, и велосипеды Nulla, которые и вообще нечего не имеют внутри обода. Подробно о видах велосипедов без спиц описано далее.

Виды велосипедных колес без спиц

Как уже было сказано, ученые придумали, пока только три альтернативы спицевому колесу. Это колеса на эллиптических лентах, литые диски, и совершенно новая технология – Nulla, чтобы во всем разобраться, нужно рассмотреть все виды отдельно.

На литых дисках

Литые диски для велосипедных колес обычно изготавливают их алюминия или его сплава с магнием и углеродом. Диски цельные и ровные, обычно делают по 5-6 лопастей на каждый диск. Каму то может показаться, что это прибавит к велосипеду, более пяти килограмм веса, но в связи с легкостью алюминия, вес двух дисков не больше 1,5 – 2 килограмм (хотя по сравнению со спицами это достаточно много, ведь вес спиц обычно около 500 грамм).

Несмотря на больший вес, такие велосипеды способны разогнаться быстрее, чем их спицывые аналоги. Изначально велики с литыми дисками, использовались исключительно для вело гонок, но со временем стали доступны и для любителей просто покататься.

В связи с их гоночной историей, велосипеды с такими дисками, часто выпускаются под брендами извесных производителей автомобилей, таких как:

Ferrari;
Lamborghini;

Человек, увидевший велосипед под одной из этих марок, на подсознательном уровне, будет ассоциировать его с автомобилем, и в его глазах он будет казаться лучше, чем другие. Но к сожалению, почти все «элитные» велобайки изготавливаются в Китае.

Поэтому велосипеды под брендами автомобилей, из общего, имеют только логотип. Но не стоит отчаиваться, китайский товар не всегда плох. Многие велосипеды с литыми дисками служат достаточно долго.

Из плюсов таких колес, можно отметить следующие:

Высокая прочность. Сломать диск из цельных алюминиевых лопастей будет намного сложней, чем обычные спицы;
Привлекательный внешний вид. Цельные алюминиевые диски выглядят намного лучше, чем классические спицы. А если диски еще и покрашены, так это вообще шикарно смотреться;
Велосипеды с литыми дисками намного аэродинамичней . Но этот плюс, лишь для тех, кто любит погонять на своем байке на высокой скорости;

Но, не стоит торопиться, и бежать за покупкой такого велосипед ведь и минусы у него тоже имеются:

Первый минус – это то, что такие колеса совсем не пружинят, поэтому использовать такой велосипед для горных трасс вряд ли удастся.
Второй минус - это то, что, если все-таки, каким-то образом, удастся сломать диск, его уже не восстановишь, в отличие от обычного спицывого колеса.
Третий минус - это вес, да, для некоторых велосипедистов, пару лишних килограмм на велосипеде будет очень мешать. Ну и последний минус – это цена. В связи с тем, что велосипеды с литыми дисками выпускаются под известными брендами, цена на них, соответственно, не маленькая. Но, так как, колеса продаются отдельно, минус этот можно исключить.

На эллиптических лентах

Колеса на эллиптических лентах, стали появляется на рынке совсем недавно. Конструкция представляет собой скрученные в петли ленты, края которых закреплены к треугольнику с втулкой, который находиться посередине колеса.

С другой стороны ленты крепятся за обод. На каждое колесо приходиться по три эллиптические ленты, что положительно влияет на распределение усилий и равномерное крепление.

Эта конструкция была изобретена в Англии и получила названия – петельное колесо. Кажущаяся форма петель образована из-за того, что ленты крепятся на треугольник параллельно, а не внахлест.

Данные колеса обладает рядом преимуществ, к ним принято относить:

Хорошая амортизация. Когда велик находиться в движении, ленты то сжимаются, то разжимаются, что значительно увеличивает амортизацию;
Высокая прочность. Углеродный пластик, материал из которого изготовлены ленты, вне зависимости от того как он деформируется все равно возвращается в первоначальную форму, а это большой плюс к прочности. Такое колесо будет очень долго служить;
Неповторимый стиль. Колеса с эллиптическими выглядят очень оригинально. Вряд ли прохожие пройдут мимо, не посмотрев на такой ни обычный велосипед;

Плюсов, казалось бы, очень много и можно не раздумывая идти в магазин за покупкой. Но, есть и весомые минусы. На таком велике не удастся сильно разгонятся как на шоссейном велосипеде. Не получится покорить неровности как на горном велосипеде. Не выйдет исполнить трюк как на BMX.

Такой велосипед создан исключительно, как транспортное средство, для людей, которые некуда не торопятся. Также велосипед с эллиптическими лентами, можно использовать для легких летних прогулок по парку. Поэтому, этот минус, нельзя назвать серьезным, так как не все люди приобретают велосипед для экстремальных видов спорта.

Nulla

Nulla – это итальянская технология, которая находиться на стадии разработки. На данный момент, такой велосипед нельзя купить в обыкновенном магазине, они доступны лишь ограниченному кругу лиц, а именно самим разработчикам и людям, имеющим ни один миллион долларов. Nulla с перевода на русский пустота.

Конструкция такого велосипеда обеспечивает высокий показатель крутящего момента. Заднее колесо сделано как внутренняя шестерня, которая цепляется за втулку, которая выполнена как внешняя шестерня, а узел находиться близко к педалям. Кто знает, может быть, когда такие велосипеды будут разработаны до конца, это станет новым этапом в развитии велосипедов.

Достоинства и недостатки велосипедов без спиц

Прочитав статью до этого момента станет понятно, что каждый из представленных выше велосипедов имеет свои отдельные плюсы и минусы, поэтому каждый из них нужно рассмотреть отдельно.

ЛИТЫЕ ДИСКИ

Плюсы:

Прочность;
Аэродиномичность;
Привликательность.

Минусы:

Плохая амортизация;
Невозможность ремонта;
Высокая цена;

ЭЛЛИПТИЧЕСКИЕ ЛЕНТЫ