Как измерить размер спиц велосипеда
Как использовать калькулятор длины спиц
Велосипед — это пользующееся спросом средство передвижения, на котором катаются как спортсмены, так и любители. Иногда некоторые детали, например спицы, могут выходить из строя. Для правильной замены необходим калькулятор длины спиц велосипеда.
Какие параметры необходимы для измерения
Чтобы узнать данный показатель, нужно знать следующие параметры:
Классификация велосипедных спиц
Велосипедные спицы нужны для того, чтобы конструкция колеса была прочной и могла выступать в качестве амортизатора. Классификация этой детали основывается на разных параметрах:
Для изготовления применяют различные материалы, например алюминий, титан, карбон или нержавеющую сталь. Алюминиевые изделия служат для уменьшения веса всего велосипеда, титановые или карбоновые устанавливают на спортивные модели.
Размер зависит от типа транспортного средства. Для детских велосипедов подходят 12-, 16-, 18-дюймовые спицевые стержни, а для BMX нужны изделия 20″. 26” подходит для горных моделей, а имеющее показатель 28″ колесо ставится на взрослые велосипеды.
Велосипедные колеса различаются также по способам спицевания, которые подразделяются на радиальные и крестообразные. В первом случае спицевые стержни располагают от обода прямо к втулке. Но такой способ ненадежный. По этой причине чаще всего используют крестообразный вариант, когда крепление к ступице осуществляется по касательной, при этом пересекаются другие спицы.
Как производятся замеры
Правильное осуществление замеров необходимо для того, чтобы купить нужную длину детали. Велосипедное колесо состоит из камеры, обода, спиц, втулки. Последний элемент представляет собой изделие, располагающееся в центре и вращающееся вокруг оси. Также в строение ступицы входят фланцы, к которым прикрепляются спицевые стержни. Ширину ступицы рассчитывают по контргайкам. Для вычисления диаметра отверстий необходимо измерить диаметр от центральной точки одного фланца до центра другого (противоположного).
Измерение расстояния от фланца втулки до центра осуществляется в несколько шагов:
Чтобы узнать размер внутреннего диаметра обода, нужно найти расстояние между двумя спицевыми стержнями, которые находятся диаметрально противоположно. А количество крестов вычисляется путем подсчета числа пересечений.
Калькулятор онлайн
После измерения всех необходимых параметров найти длину можно по специальной формуле: Length1 = SQRT (Wx2 + Dx2 + Do2 — 2*Dx*Do*cos(360 / (N / 2) * K)), где:
Учет левой или правой спицы важен только в том случае, если их длина имеет разное значение (в заднем колесе). После этого необходимо скорректировать полученное число по формуле: Length2 = Length1 — S/2 — 1, где S — диаметр отверстия для спицы.
Но такой способ сложный, поэтому в интернете существуют онлайн-калькуляторы, которые автоматически рассчитывают длину на основе введенных значений. Кроме этого, есть оффлайн-калькуляторы, сделанные в виде листов Excel, и инструмент, работающий на языке программирования Java.
Что, если калькулятор выдает несуществующую длину?
Однако иногда калькулятор может выдавать несуществующую длину. Основной причиной неправильного вычисления являются ошибки при нахождении значений параметров. Для перерасчета следует заново измерить каждую деталь и ввести полученные значения в онлайн-калькулятор.
Таким образом, расчет длины спицы для велосипеда — трудоемкий процесс. Но он необходим для выбора правильных и подходящих деталей, с помощью которых обеспечивается безопасная и комфортная езда.
Расчет длины спиц велосипелного колеса (велосипедных спиц)
(Как рассчитаь длину спицы (велоспицы)? Реферат)
Содержание
Получение исходных данных для расчета длины спиц
Введение
Для понимания всех терминов, используемых далее, необходимо ознакомится со статьей «Сборка велосипедных колес» Шелдона Брауна.
Длина спиц не очень критична, точность расчета в 1 мм вполне достаточна. 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.
Количество крестов и спиц
Размеры втулки
Измерение диаметра фланца (Flange Hole Diameter). Это расстояние от центра одного отверстия под спицу до центра диаметрально противоположенного отверстия. Поскольку измерять расстояние между центрами отверстий затруднительно, то более точные результаты можно получить, измерив расстояние между краями отверстий и их диаметр. Полученное расстояние скорректировать на величину одного диаметра.
Измерте расстояние от плоскости контргайки до центра фланца. В заднем колесе правые и левые спицы имеют разную длину, а в переднем одинаковую. ПровеИзмерьте базу (ширину) втулки OLD Over Locknut Distance от плоскости правой контргайки до левой.дите измерения для правой и левой стороны (A, B). Рассчитайте расстояния от середины втулки до фланцев по формулам:
Замечание. Помните, что неаккуратно проведенные замеры могут привести к большим ошибкам в расчетной длине спиц. Все измерения должны проводится с точностью до 0,1 мм. Для измерений пользуйтесь штангенциркулем и стальной линейкой или хорошей металлической рулеткой.
Размеры обода
Эквивалентный диаметр обода прямым измерением без специального измерительного инструмента получить нельзя. Его можно вычислить следующим образом.
Первый способ
Второй способ
Второй способНессиметричный обод
Несимметричные обода типа OCR (Off Center or Asymmetric rims) требуют корректировки длины спиц, которая была рассчитана для симметричного обода.
Есть точный способ расчета. Надо скорректировать размеры втулки, участвующие в расчете. (Изменение размера спицы будет одинаковым, когда обод смещается относительно втулки или наооборот.) Надо просто изменить смещение фланца (WL, WR) на величину смещения несимметричного обода, которая равна RimOffset RO=(W/2)-L
Скорректируйте размеры втулки следующим образом:
Paired Spoke Wheel (колесо с парными спицами)
Существует и такой тип спицевого набора, как на рисунке:
Калькулятор от Rinard (Страница Rinarda) вычисляет длину таких спиц используя понятие эквивалентного количества крестов, которое м.б. дробным.
Формула для расчета длины спиц
Упрощенная формула (чисто геометрическая, не учитывающая толщину спицы, диаметр отверствия во фланце и растяжение спицы) выглядит так:
После проведения чисто геометрического расчета, полученную длину следует скорректировать (из книги The Bicycle Wheel, автор Jobst Brandt, 3 издание):
Для недорогих ободов простого П-образного профиля спицу лучше иметь чуть короче, что бы не надо было спиливать выступающие из ниппелей концы спиц, иначе они могут проврать ободную ленту и камеру. Для таких ободов уменьшите длину на 2 мм с запасом.
Округлите результат математически до 1 или 2 мм, в зависимости от шага спиц у производителя.
Для «коробчатых» ободов, где ниппель спицы утоплен, и нет опасности, что выступающий конец спицы проврет ободную ленту, уменьшать с запасом длину спиц не надо. Достаточно уменьшить на 1 мм.
Округлите результат в большую целую сторону до 1 или 2 мм, в зависимости от шага спиц у производителя.
Вывод формулы
Вывод формулы базируется на тригонометрии и теореме Пифагора в рамках школьной программы (рисунки из Wikipedia)
Угол этот зависит от количества отверстий (спиц) и количества крестов. Чем больше крестов, тем больше этот угол. Чем больше спиц для данного количества крестов, тем меньше этот угол, поскольку дуга между соседними спицами представлеят меньшую долю всей окружности. Для 36 спиц, собранных в 3 креста этот угол равен 60 градусам, для 36 спиц, собранных в 4 креста этот угол равен 80 градусам.
Теперь главная «хитрость». Зададимся вопросом: для любой «граничной» спицы как далеко (по углу) впереди (или позади) находится отверстие в ободе по отношению к отверстию во втулке (имея ввиду, что отверстия расположенные на одном радиусе (из центра втулки) находятся ни впереди ни позади).
Формула рассчитыват диагональ воображаемого параллелепипеда.
Простая тригонометрическая формула используется для вычисления длины проекции спицы на плоскость колеса, как показано на рисунке.
Для вычисления собственно длины спицы (диагонали воображемого параллелепипеда) применим теорему Пифагора.
Калькуляторы для расчета длины спиц
Калькулятор для расчета длины велосипедных спиц от Pete Gray (работает на Java, в настройках безопасности надо разрешить выполнение java-приложений)
Это простой калькулятор для расчета длины велосипедных спиц от Pete Gray. В нем используется чисто геометрическая формула расчета, результат не корректируется.
Этот калькулятор очень удобен для наблюдения за тем, как происходит изменение длины спиц, когда вы изменяете один из размеров на миллиметр или два.
Copyright 1999-2014, Leonid Liverovski
Любая часть этой публикации может быть воспроизведена только после предварительного согласования с соответствующими правобладателями.
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.
Как подобрать спицы
Для сборки колеса очень важно подобрать правильную длину спиц. Если возьмёте слишком длинные спицы, то скорее всего они будут выпирать из обода и прокалывать вашу камеру. Если возьмёте слишком короткие, то они будут обламываться и собрать колесо не получится.
В статье будут рассмотрены следующие вопросы:
Если вы просто хотите заменить сломанную спицу на вашем колесе, то это идеальный вариант. Банально берёте линейку и измеряете длину целой спицы, а затем заказываете новую максимально соответствующей длины.
А вот если вы собираете колесо с нуля, то задача может оказаться вовсе не тривиальной. Лет 10 назад, подбор спиц мог оказаться настоящим адом. Люди лезли на форумы, просили советов от профи, взамен получая какие-то сложные формулы для расчёта длины и в итоге плевали на это дело и покупали уже собранные колёса. Сейчас же всё проще чуточку проще, а про основные аспекты, на которые стоит обратить внимание мы сейчас расскажем.
Количество крестов
Сначала нужно решить в какое количество «крестов» вы будете спицевать колёса. Что же это значит? А вот что:
Повальное большинство современных колёс спицуется в 3 креста, так достигается оптимальное соотношение жесткости колеса в поперечном (боковом) сечении и сопротивлению скручиванию (когда вы тормозите дисковым тормозом или разгоняетесь). Но если у вас нет возможности купить спицы необходимой длинны для спицовки в 3 креста, то можно попробовать заспицевать колесо в 4 креста. Это чуть сложнее, зато вы не останетесь без колеса.
Как измеряется длина спиц?
Обращаем ваше внимание, что длина спиц измеряется именно так, как показано на рисунке:
Если вы измерите общую длину спицы, то её может не хватить для нормального накручивания ниппеля.
А если нет такой длинны, какую показал калькулятор?
Если калькулятор показывает вам условные 255,5мм и вы не можете найти такую спицу, то не стоит волноваться. Спицы обычно идут с шагом в 1 или 2мм, так что вы можете взять как спицу 254мм, так и 256мм (мы рекомендуем брать чуть длиннее).
Размер ниппеля
Посадочная ширина у всех ниппелей одинаковая, а вот высота самого ниппеля бывает разной, 14мм или 16мм для латунных или 12мм для алюминиевых.
Материал ниппеля
У латуни и алюминия есть свои плюсы и минусы, давайте их рассмотрим.
+ Не подвергаются коррозии
+ Никелевое покрытие действует как смазка при сборке
– Нет разнообразия цветов
Если вы скажете, что выбор латунных ниппелей очевиден, то смеем с вами не согласиться. Несмотря на то, что они очень прочные, иногда это может сыграть злую шутку. Там, где мог сломаться ниппель, сломается спица. Согласитесь, ниппель поменять проще, чем спицу, особенно если она установлена со стороны звёзд на заднем колесе.
При сборке колёс на алюминиевых ниппелях вам понадобятся качественные ключи и предельная внимательность, чтобы не переусердствовать и не свернуть их. И не забывайте, что алюминий подвержен коррозии. Если вы часто катаетесь в грязных условиях, то ниппели запросто могут закиснуть на спицах и убрать восьмерку без замены спицы уже не получится.
Калькулятор
Существуют калькуляторы, в которых можно выбрать множество моделей втулок и ободов, например, как этот Pro Wheel Builder Spoke Length Calculator:
В принципе, все обозначения понятны и видно, что от вас хотят узнать. Но если у вас большие проблемы с иностранными языками, то советуем вам этот калькулятор от Sapim. Он на русском, так что вы точно поймёте что от вас хотят.
Разная длина спиц
Часто люди пугаются, когда калькулятор выдаёт им разные длины спиц для каждой стороны. Не удивляйтесь, возможно у вас разного размера фланцы, или для компенсации смещения зонта (так называют переплёт спиц) вам нужно воспользоваться более короткими спицами с одной стороны.
Если фланцы одинаковые, а длины спиц всё равно разные, это тоже не ошибка. Из-за наличия на втулке крепления под дисковый тормоз или барабана для кассеты её центр тоже может смещаться и для ровного зонта нужна разная длина спиц.
Если вы в таком случае будете использовать одинаковую длину спиц, то колесо проблематично будет отцентровать. С одной стороны спицы будут либо слишком сильно торчать из ниппелей, или находиться на недостаточной глубине.
О том, как самостоятельно заспицевать колесо мы поговорим в следующей статье.
Как измерить размер спиц велосипеда
Длина большинства спиц велосипедов варьируется от 160 (мм) до 310 (мм).
Нормативы межгосударственного стандарта ГОСТ 31741-2012 (‘Велосипеды. Общие технические условия’) определяют основные параметры спиц велосипедов, которыми являются следующие размеры (единицы измерения указаны в миллиметрах):
Размеры спиц и ниппелей могут отличаться от указанных, так как выше представлены характеристики наиболее востребованных моделей популярных брендов.
Велосипедной спицей называется конструктивная часть колеса, представляющая собой стержень, который соединяет ступицу с ободом колеса.
Применение в конструкции колёс спиц позволяет достигать баланса между массой колёс и их прочностью.
Спицы соединяют ступицу колеса с ободом посредством ниппелей, ниппель накручивается на спицу со стороны колёсного обода.
Материалы изготовления спиц: стали, алюминиевые сплавы, титановые сплавы.
Материалы изготовления ниппелей: стали, латунь, алюминиевые сплавы.
Наиболее распространены непрямые спицы постоянного сечения, диаметр которых составляет 2.032 (мм).
Резьба под ниппель на спице классифицируется на две категории:
Важно: большинство производителей спиц указывает их размеры, пользуясь системой измерений AWG (американский калибр проводов), при этом маркировка состоит из числа и буквенного символа (например: 14G).
Общий вид  Общие параметры для велосипедных спиц | L Длина спицы (L) |
|---|
Данные представлены в миллиметрах.
При отсутствии какой-либо информации стоит прочерк.
Диаметр спицы (D)
Данные представлены в миллиметрах.
При отсутствии какой-либо информации стоит прочерк.
Высота спицы (Н)
Данные представлены в миллиметрах.
При отсутствии какой-либо информации стоит прочерк.
(Велосипедная спица)
| Параметр Наиболее распространенные и популярные размеры, характеристики велосипедных спиц и их допуски. |
|---|
Данные представлены в миллиметрах.
| Марка велосипеда Наименование марки велосипеда |
|---|
Длина спицы (L)
Данные представлены в миллиметрах.
При отсутствии какой-либо информации стоит прочерк.
Диаметр спицы (D)
Данные представлены в миллиметрах.
При отсутствии какой-либо информации стоит прочерк.
Высота спицы (Н)
Данные представлены в миллиметрах.
При отсутствии какой-либо информации стоит прочерк.
Предостережение: приведенные выше данные являются официальными цифрами производителей, однако следует учитывать, что информация является справочной и не гарантирует однозначной точности.
Комментарии. Есть вопросы? Ответим на все.
Журнал Райдер — Идеальный круг: руководство по спицовке колеса
Друзья! Наверное, это не совсем формат Twentysix, но я решил выложить здесь и это небольшое руководство из журнала, чтобы у всех была возможность оценить и обсудить формат постоянной рубрики «Мастерская». Еще и потому, что, мы постараемся в ближайшем будущем провести в отношении этой рубрики «импортозамещение» силами одной из отечественных веломастерских.
Итак, девиз статьи: «Самостоятельная спицовка непременно породнит Вас с байком. От Вас – сноровка и терпение. От «Райдера» – пошаговая инструкция».
1. Для сборки колеса (с камерой) нам потребуются: станок для центровки колеса, зонтомер, штангенциркуль, молоток, тупой пробойник, отвертка, складной метр, подходящий спицевой ключ приблизительно на 3,2 мм для стандартных четырехгранных ниппелей.
2. Для начала измеряем эффективный диаметр обода ERD: аккуратно измеряем внутренний диаметр обода и прибавляем толщину стенки обода. Эта цифра понадобится нам для расчета длины спиц.
3. Теперь измерим диаметр (окружности) расположения (центров) спицевых отверстий втулки. Обратите внимание, что диаметр этой окружности может у каждого фланца быть своим. И в большинстве случаев передняя и задняя втулки различаются по этому показателю.
4. Оформляем «паспорт» каждой втулки. Заносим в него диаметры расположения спицевых отверстий. Затем измеряем длину оси втулки (в данном случае – 142 мм). Делим это число пополам и отмечаем середину втулки. Теперь, расположив втулку на листе соответственно рисунку, измеряем расстояние от ее середины до каждого из фланцев (FD) при помощи штангенциркуля. В нашем случае это 33 и 20 мм. Заметим, что из-за крепления ротора тормоза передние втулки тоже асимметричны.
5. Для расчета длины спиц мы рекомендуем воспользоваться одним из онлайн-калькуляторов. Например, калькулятором длины спиц на вебcайте DT Swiss.
Перевод терминов для калькулятора: Front wheel – переднее колесо; Rear wheel – заднее колесо; Rim Diameter / ERD – тип обода и/или ERD (см. выше); Hub – втулка; Pitch circle diameter – PCD (см. выше); Flange distance – FD (см. выше); Ø of spoke hole – диаметр спицевого отверстия; No. of spokes – число спиц; No. of intersections – число пересечений (тип спицовки, в данном случае – три); Nipple – тип ниппеля; Spoke length (precise) – точная длина спицы; rounded – округленная длина.
6. Продеваем первую спицу через любое спицевое отверстие во фланце втулки изнутри со стороны ротора и закрепляем спицу ниппелем во втором спицевом отверстии обода от отверстия под ниппель камеры (нижнее фото).
7. Далее продеваем еще семь спиц в каждое второе отверстие фланца также с внутренней стороны втулки. Внимание: ни в коем случае не используем на одной стороне колеса спицы разной длины!
8. Продев спицу в отверстие фланца втулки (шаг 6), вставляем ее конец в отверстие обода, оставляя по три свободных отверстия между соседними спицами. Закрепляем ниппелями. То есть, в каждом четвертом отверстии должна быть спица.
9. Теперь приводим спицы в их рабочее положение: удерживая обод одной рукой, вращаем втулку противоположно направлению движения (см. фото). Спицы должны входить в обод под тупым углом.
10. Завершаем спицовку стороны ротора. Для этого следующие восемь спиц продеваем через оставшиеся отверстия того же фланца втулки с противоположной (внешней) стороны.
11. Поворачивая свободную продетую спицу в направлении вращения втулки (см. шаг 9), проводим ее сзади двух ближайших закрепленных спиц и спереди третьей. Затем, как показано на фото, продеваем эту спицу в среднее из трех свободных отверстий на ободе и закрепляем ее при помощи ниппеля. Так же поступаем со всеми остальными продетыми спицами.
12. На утолщенной (торцевой) части спицевых ниппелей есть шлицы. Вставив в шлиц отвертку или торцевой ключ для спиц (см. фото) навинчиваем ниппель на спицу на два-три оборота, не применяя силу.
13. Теперь продеваем первую «спицу-ориентир» (не путать с «лидирующими») через отверстие второго фланца изнутри. Перед этим поворачиваем колесо таким образом, чтобы ниппель шины оказался в верхней точке. Ориентируясь на ближайшее к ниппелю по ходу движения велосипеда отверстие обода (слева), находим соответствующее отверстие на фланце втулки, также расположенное в направлении движения (см. фото). Закрепляем спицу в этом положении. Так напротив ниппеля шины не будет пересечения спиц, мешающего подключению насоса.
14. Следующую спицу вставляем в ближайшее отверстие фланца слева от спицы- ориентира. Продеваем эту спицу в отверстие снаружи, так чтобы ее головка смотрела наружу от втулки.
15. Остальные семь спиц продеваем в каждое второе отверстие во фланце (в обод пока не вставляем). Следим при этом, чтобы спица не попадала в треугольничек меду спицами другой стороны, а оставалась свободной. Перекидываем третью спицу справа от спицы-ориентира через нее снаружи и вставляем в ближайшее свободное отверстие от ниппеля шины слева (принцип «сзади, сзади, спереди, закрепляем»). Остальные спицы последовательно вставляем в каждое четвертое отверстие обода так, чтобы они не пересекались с другими спицами, и закрепляем ниппелями.
16. Оставшиеся восемь спиц продеваем в той же последовательности с внутренней стороны фланца в свободные отверстия. Затем их нужно будет вставить в свободные отверстия обода и закрепить.
17. Поскольку все остальные спицы уже закреплены, пространства для маневров осталось довольно мало. Поэтому берем каждую из последних спиц двумя руками и вставляем в соответствующее отверстие обода, соблюдая схему трех пересечений «сзади, сзади, спереди» и одинаковые углы пересечения спиц.
18. Теперь, когда у нас сформировался полный зонт, навинчиваем ниппели глубже на каждую спицу, пока вся резьба не скроется из виду – но не дальше!
19. Теперь закрепляем колесо в станке для центровки (правки). Чтобы линия центровки колеса не отклонилась в одну из сторон, проверяем, чтобы оно было прочно зафиксировано в креплениях «вилки» станка. Затем, начиная от ниппеля шины, затягиваем все короткие спицы колеса на один полный оборот. На переднем колесе это будет левая сторона по направлению движения велосипеда, а на заднем – правая (сторона трансмиссии). Затем переходим к спицам противоположной стороны.
20. Необходимо исключить трение головок спиц об отверстия при колебаниях спиц. Для этого осторожными ударами при помощи молотка и тупого пробойника выравниваем головку каждой спицы с поверхностью фланца.
21. Затягиваем спицы еще примерно на пару оборотов в обозначенной выше последовательности (сначала на «короткой» стороне, затем на стороне длинных спиц). Извлекаем колесо из станка и устанавливаем зонтомер на торец втулки колеса со стороны коротких спиц и на обод с обеих сторон. При помощи регулировочного колесика настраиваем длину оси зонтомера таким образом, чтобы устранить зазоры в этих трех точках (борта обода справа и слева, торец втулки). Затем прикладываем зонтомер с противоположной стороны колеса (с длинными спицами).
22. Если обод не равноудален от втулки, подтягиваем все ниппели спиц соответствующей стороны фланца на пол-оборота. Корректировка всегда должна быть направлена в сторону длинных спиц. Результат протяжки проверяем, снова установив на колесе зонтомер и выровняв его.
23. Сводим вместе оба щупа станка для правки колес и подводим их к ободу, пока один из щупов не начнет цепляться за обод. Для выправления эллипса ниппели всегда подкручиваются лишь на четверть оборота. Подтягивается всегда одинаковое число спиц слева и справа.
24. Область радиального биения отмечаем белым скотчем. Подтягиваем спицы (по часовой стрелке по отношению к внешней стороне обода) на четверть оборота. И, если участок биения охватывает только пять спиц, чуть-чуть подтягиваем и шестую тоже, чтобы не сделать восьмерку.
25. О восьмерке говорит боковое биение обода о щуп станка. Чтобы ее выправить, немного ослабляем ниппели со стороны биения и натягиваем ниппели с противоположной стороны, пока обод перестанет со скрипом задевать щуп.
26. Чрезмерное натяжение может повредить как втулку, так и обод. Чтобы проверить натяжение, со средним усилием сжимаем две перекрещенные спицы. Точка пересечения не должна смещаться больше, чем на один сантиметр.
27. После всех протяжек нужно еще раз проверить концентричность колеса. В случае необходимости выправляем. Только следим за тем, чтобы не «перетянуть» спицы.
28. Чтобы предупредить появление восьмерок и эллипсов, после спицовки следует «опрессовать» колесо. Устанавливаем колесо на прочную подставку и аккуратно наваливаемся на него своим весом, после чего снова проверяем его на концентричность и биение.
Автор текста: Кристиан Цимек